超高层建筑地下室大体积溷凝土施工组织设计.doc

亿力江滨A区上部工程
大体积混凝土施工方案

编 制：
审 核：
审 批：

福建省九龙建设集团有限公司

二０一0年三月四日

目 录
一、工程概况 1
二、方案编制范围和依据 3
三、施工准备 4
四、施工布署 7
五、混凝土的搅拌与运输 8
六、混凝土的浇捣 8
七、混凝土试块的留置 9
八、大体积混凝土温度监测工作 10
九、大体积混凝土的温度控制与养护 10
十、施工时应注意事项 11
十一、大体积混凝土温度的有关计算 12
十二.混凝土产生裂缝的原因、质量通病及预防措施 23
十三、雨期施工及预防措施 30
十四、 安全措施 30
十五、 环保措施 34

一、工程概况
亿力江滨A区工程位于福州市台江区排尾路99号，北侧与排尾路相邻，南侧隔江滨大道与闽江相邻，东侧与江滨世茂楼盘相邻，西侧与君临闽江楼盘相邻，交通便利。由福建省九龙建设集团有限公司总承包的A区工程，由主楼A1＃、A2＃、A3＃及裙楼组成，主楼地上46层，地下一层，总建筑面积66338m2。

[注] 阴影部分为大体积砼施工部位

A1主楼承台面积约504.02㎡²，周长约94.6m，承台砼厚度为2.5m，局部最大厚度为5.8m。A1楼承台内共有三个电梯井，吸水槽二个，水池一个，电梯井、吸水槽、水池承台剖面为梯形，基坑底标高分别为-10.60 m、-9.70 m、-8.70 m、-7.90 m。砼总方量约1500 M3。
A2主楼承台面积约590.19㎡²，周长约101.2 m，承台砼厚度为2.5m。A2楼承台内共有三个电梯井，电梯井承台剖面为梯形，局部最大厚度5.15m，基坑底标高为-10.55 m。砼总方量约1700 M3。
A3主楼承台面积约600.92㎡²，周长约106.5m，承台厚度为2.5m。A3楼承台内共有三个电梯井，电梯井承台剖面为梯形，局部最大厚度5.80m，基坑底标高为-10.60 m。砼总方量约1730 M3。
本工程A1、A2、A3主楼承台厚度均为2.5米，局部最大厚度为5.8m，每栋混凝土量约为1500m3、1700 m3 、1730m3，混凝土设计强度等级为C40，地下室底板混凝土厚为350㎜，地下室承台、地梁及底板混凝土量约为3000 m3，地下室顶板混凝土厚为300㎜或250㎜，混凝土量约为2930 m3，混凝土设计强度等级为C30P6；其中A1、A2、A3主楼承台混凝土施工属于大体积混凝土，混凝土设计强度等级为C40，抗渗等级为0.8mpa(P8)，地下室总建筑面积约为10300㎡。
为保证大体积混凝土的施工质量，针对大体积混凝土易产生水化热力反应和裂缝的主要原因，即：⑴水泥水化热引起的温度应力和温度变形；⑵内外约束条件的影响；⑶外界气温变化的影响；⑷混凝土
的收缩变形。为确保砼浇筑质量，在施工技术上，应从选料、配合比设计、施工方法、测温监控、混凝土养护等方面采取综合性的措施，有效地克服大体积混凝土的裂缝；从施工组织管理上，精心组织，协调指挥。
C40超厚大体积混凝土浇筑，为避免混凝土产生有害结构裂缝，在原材料选用与配合比设计，混凝土供应与浇筑，混凝土内部温度监测与表面保温、养护等方面需采取一定的有效措施。
　　基础底板混凝土强度高，厚度和体积大，施工时正值春季，突出难度如下： 降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内，存在3个极不利因素：①承台混凝土超厚，要一次性浇筑，混凝土内部温度不易散发；②混凝土强度等级高，用水泥量大，产生的水化热相应高；③春季施工，环境温度低，混凝土内表温差大。在这些因素综合作用下，混凝土内部与外部必然会形成一个较高的温度差，存在着产生裂缝的危险。为防止混凝土产生裂缝(表面裂缝和贯穿裂缝)，就必须从与外部接触面保温和降低浇捣时混凝土温度这两方面综合考虑。
承台范围内剪力墙（除A1楼消防水池池壁外）为内墙。剪力墙不考虑施工砼反口。
二、方案编制范围和依据
1、编制范围：本方案编制范围为主楼承台大体积砼施工。大体积砼供应阶段砼质量控制，砼绝热温升计算，砼入模温度、砼施工中温度监测等内容。
2、编制依据：
我司与建设单位签定的工程建设合同;
北京中华建规划设计研究院有限公司设计的《亿力江滨A区地下室建筑工程施工图纸》；
《块体基础大体积混凝土施工技术规程》YBJ224-91
《混凝土结构工程施工及验收规范》GB 50204-2002；
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
工程建设强制性条文及现行的施工操作规程、施工及验收规范；
其他相关国家及地方规范及标准；
我公司现有制定的有关质量，安全规章制度；
该工程的工期要求及我公司的年度施工计划。
三、施工准备
（一）前期工作准备
（1）基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。
（2）将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。
（3）浇筑混凝土时预埋的测温管及保温所需的塑料薄膜、草袋、麻袋等应提前准备好。
（4）项目经理部应配备好施工用电，以确保混凝土振捣及施工照明使用。
（5）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。
(二)材料准备
1、水泥选用安定性好的P.O 52.5 R或P.O 42.5 R的普通硅酸盐水泥，品牌为合同规定的，水泥必须具有出厂合格证，并经抽检合格后方可使用。
2、石子用碎石选用洁净、级配良好、粒径为5～25mm，其含泥量应小于1%。且必须进场复检合格后方可使用。
3、砂应选用中粗砂，含泥量应少于3%，细度模数为2.6～3.0，控制细砂以0.3mm的筛孔通过率为15%～30%，0.15mm的筛孔通过率为5%～10%，并应抽样检验合格后方可使用。
4、粉煤灰选用Ⅱ级以上，具有出厂合格证与复检报告，并符合国家现行标准《用于水泥与混凝土中的粉煤灰》与《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》的要求。
6、抗裂防水剂选用JX-Ⅲ抗裂硅质防水剂（掺量通过试验确定）；要符合《混凝土外加剂》与《混凝土外加剂应用技术规程》（GB50119-2003）的要求，并要有出厂合格证与型式检验报告。
7、配合比由具有资质的福州闽宏混凝土搅拌有限公司试验室进行配合比设计，要求多试配几组配合比，从中选取最佳配合比使用。商品混凝土搅拌站要做好砂、石含水率的测定工作，并按砂、石含水率调整施工配合比，严格按调整好的施工配合比进行投料。
8、要严格控制好混凝土水灰比(0.4～0.5)，砂率约为0.40～0.45(泵送)，并要充分考虑到坍落度的损失，保证混凝土在浇筑时的坍落度应在120±30mm，初凝时间应控制在11h左右。
(三)机具准备
1、 根据本工程的实际情况与施工场地状况，选用二台泵车，其每小时输送量36m3/h/台，另备用一台；插入式振捣器5～8台，另备用3台；平板式振动器2台；如有需要现场可配备发电机一台，功率为150kVA（费用另计）。
2、 砼搅拌运输车，
搅拌筒容量一般为8.7m3，运输拌好的砼容量为7m3。
N=Qg×（60L/S+T）/（60V）
Qg—泵车每小时砼计划泵送量的36m3
N—砼搅拌车运输台数
V—搅拌车运输容量7m3
L—搅拌车往返一次的行程距离（为38km）
S—搅拌车平均车速（取40km/h）
T—一个运输周期总停留时间（30min ）
N=36×（60×38/40+0.5）/（60×7）=4.93
取5辆。两台泵车共需10辆搅拌车；
3. 1区、2区、3区主楼承台底板及四周底板浇捣混凝土方量分别为2600m3、2800 m3、2850 m3；按以上计算再加3次车辆高峰停留4.5小时，为了保证质量，浇捣以上各区混凝土时需办环保审批方可保证连续浇捣。
(三) 人员备配
操作人员：每台泵配备10人，其中五人振捣，三人下料，二人扒料，每班需人员30人，最后抹面时备10人抹面。
管理人员：每班管理人员3人。具体名单见值班表，组织机构如下图：
总指挥：郑辉
副指挥：张党生
养护组
白天
22人
晚上
25人
温控组
施工组
白天
3人
晚上
2人
白天
3人
晚上
3人

四、施工布署
本次大体积混凝土的浇筑将二台泵车布置在基坑的东侧（泵车布置按每区施工需要可按实际进行调整），浇筑的顺序一台泵车浇捣主楼地下室承台，另一台先浇捣大承台周边再浇捣周边地下室承台、地梁。采用斜面分层的布料方法，即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”，每台泵车配5-6台插入式振动器。详见下图。

五、混凝土的搅拌与运输
商品混凝土应在搅拌站严格按设计好的施工配合比进行投料搅拌，投料前对粗骨料用水冲洗，搅拌水要用自来水（为达到降低砼搅拌稳定建议在搅拌水水池加冰块）；混凝土在运输过程中搅拌车要连续搅拌，混凝土运达工地时如无法马上进行浇筑，必须停放在工地搭设的遮阳棚内，并用冷水冲搅拌筒，以降低混凝土的出机温度。在输送混凝土前，要先用水泥砂浆湿润泵送管，以防止泵送管的堵塞。
六、混凝土的浇捣
混凝土运送至工地后，在浇筑前应由四方(业主代表、监理、施工单位、商品混凝土供应方)见证并按每个工作班进行开盘鉴定，主要是对混凝土的坍落度、和易性、粘聚性、流动性进行测定，经测定符合配合比设计要求后方可进行浇筑，否则退场处理。
由于混凝土的浇筑厚度为2500m，故采用斜面分层的布料方法，即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”，每台泵车(即混凝土的入模处)配5-6台插入式振动器，分三道布置，第一道一台布置在出料点，使混凝土形成自然流淌坡度，第二道两台布置在坡脚处，确保混凝土的下部密实，第三道布置在斜面中部，斜面上各点要严格控制振捣时间，振捣时间以混凝土表面不再出现气泡为准，振动棒的移动距离宜为300mm，呈梅花状布置，振动棒振捣时要快插慢拔，要插入下层50～100mm，每个区域的振捣要由专人负责，严防漏振。
混凝土表面若出现泌水现象，主要是以引流为主，将水引至集水坑，再用潜水泵抽到周边的集水坑经沉淀后排入市政管道。
七、混凝土试块的留置
1、本工程标准养护试块的留置，在混凝土开始浇筑前(开盘鉴定时)必须留置一组标准养护试块，共约留置7组，作为验证配合比的依据。作为评定混凝土强度等级依据的标准养护试块，必须在混凝土的浇筑地点随机抽取，留置应按不超过200m3的混凝土留置一组标准进行。按以上标准A1#楼C40P8试块需留置8组，C30P8试块需留置6组；A2#楼C40P8试块需留置9组，C30P8试块需留置6组；A3#楼C40P8试块需留置9组，C30P8试块需留置6组；试块拆模后必须送入标养室进行养护。
2、抗裂试块应按500m3不少于两组，每增加500m3时也相应增加两组试块。按此标准A1＃楼抗裂试块需取样12组，A2＃楼抗裂试块需取样12组，A3＃楼抗裂试块需取样12组，试块拆模后必须送入标养室进行养护。
3、同条件养护实体检测试块的留置按<<结构实体检测技术方案>>，拆模后放在构件旁与构件要相同的条件下进行养护，作为评定构件在一定龄期时实际强度的依据。
八、大体积混凝土温度监测工作
1）、从砼开始浇筑时起，同步进行砼温度测试，每天24小时不间断监测，向委托方提供每小时一份的温度监测报表，作为委托方实施温控措施的依据。
2）、在砼升降温过程中，控制砼内表面温差△t≤25℃。当监测数据显示砼内表温度接近25℃并有继续上升的趋势时，及时向委托方提出警报。并建议采取一定的措施。
3）温度监测直至砼内部温度稳定缓慢降温且在自然状态下内表温度△t≤25℃为止。
详细工作安排见监测方案。（附件）
九、大体积混凝土的温度控制与养护
㈠.大体积混凝土温度控制与养护主要是保证混凝土的内部最高温度与表面温度之间的温差不超过250C，混凝土表面温度与环境温度之间的温差不超过250C，本工程的大体积混凝土根据计算主要是采用外保温的方法来进行温度的控制与养护。
1、混凝土表面采用二层塑料膜加三层麻袋来覆盖，先一层麻袋、一层塑料膜、一层麻袋、再一层塑料膜、一层麻袋，根据测温记录及时掀开或加盖麻袋的办法进行散热或保温，从而控制混凝土的内外温差少于250C，满足温控指标的要求.
2、测温点应布置在预计内部温度最高或温差最大处，散热最快、降温速度较快的地方也应设测温点，上点距混凝土表面下50mm处，中间点在混凝土厚度的每1／2处，下点在混凝土底面以上100mm处。
十、施工时应注意事项
1、浇捣时不得将混凝土泵送管支设在钢筋和模板上，并保证泵送管与上述各构件有一定的安全距离。
2、振捣混凝土时，振动棒不得碰到钢筋、模板，个别部位钢筋还应用人工仔细喂料，人工振捣密实。
3、上一层混凝土必须在下一层混凝土的初凝之前浇捣完成(11小时之内)。
4、大体积混凝土的浇筑必须连续进行，如有间断，间断时间不得超过6小时；如因紧急情况无法连续浇筑时，施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。施工缝的表面应与梁轴线或底板面垂直，不得留斜槎。施工缝宜用木板或钢丝网挡牢，在继续浇筑混凝土前，施工缝混凝土表面应凿毛，剔除浮动石子，并用水冲洗干净后，先浇一层水泥浆，然后继续浇筑混凝土，应细致操作振实，使新旧混凝土紧密结合。
　　5、浇筑混凝土过程中，要经常复核预埋件的位置，如发现倾斜或位移，应及时纠正。
6、必须在垫层表面设置一层塑料薄膜层，以减少垫层对混凝土的约束作用，从而防止混凝土因膨胀或收缩时受约束而引起的裂缝。
十一、大体积混凝土温度的有关计算
根据施工规范要求，对基础承台混凝土进行温度检测；基础承台混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内；当设计无具体要求时，温差不宜超过25度；本工程设计无具体要求，即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。　
（1）、 砼浇筑块体的温度
1.1砼的最大绝热温升
Th=（mc·Q/c·ρ）·(1-e-mt)
式中： Th——混凝土的最大绝热温升（℃）；
Q——水泥28d水化热，查表得42.5级普通水泥28天水化热Q=377kj/kg；
mc——每立方米混凝土水泥用量（kg/m3），mc=339kg；
c——混凝土比热，取0.97kj/(kg·K)；
ρ——混凝土密度，取2400（kg/m3）；
t——混凝土的龄期(d)取3、6、9、12、15、18、21；
e——为常数，取2.718；
m——系数，随浇筑温度改变，取：0.384（浇筑温度设为25℃）。
则：
Th3 =（339×377/0.97×2400）×（1-2.718-0.384×3) =37.3℃
Th6 =（339×377/0.97×2400）×（1-2.718-0.384×6) =49.3℃
Th9 =（339×377/0.97×2400）×（1-2.718-0.384×9) =53.1℃
Th12 =（339×377/0.97×2400）×（1-2.718-0.384×12) =54.3℃
Th15 =（339×377/0.97×2400）×（1-2.718-0.384×15) =54.7℃
Th18 =(339×377/0.97×2400)×（1-2.718-0.384×18) =54.8℃
Th21 =(339×377/0.97×240×（1-2.718-0.384×21) =54.9℃
1.2 混凝土中心计算温度
T1（t）= Tj+Th·ξ(t)
式中：T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度(℃)，取25度;
ξ(t)——t龄期降温系数，查表计算得：
对2.5m厚混凝土板：ξ(3)= 0.65；ξ(6)=0.62；ξ(9)=0.59；
ξ(12)=0.48；ξ(15)=0.38；ξ(18)=0.29 ；ξ(21)=0.23；
T1（3）= 25+ 37.3×0.65=49.2℃
T1（6）= 25+ 49.3×0.62=55.6℃
T1（9）= 25+ 53.1×0.59=56.3℃
T1（12）= 25+ 54.3×0.48=51.1℃
T1（15）= 25+ 54.7×0.38=45.8℃
T1（18）= 25+ 54.8×0.29=40.9℃
T1（21）= 25+ 54.9×0.23=37.6℃
由上可知：混凝土内部温度在养护15天后温度约可降至40～50℃间。
1.3 混凝土表层（表面下50～100mm处）温度
保温材料厚度
δ=0.5h·λx(Tb-Tq)Kb/λ(Tmax-Tb)
式中：δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]，查表得草袋
λx=0.14；
Tb——混凝土表面温度（℃）,取56.3-22=34.3℃(将底板混凝土内外温差控制在22℃以内)；
Tq——施工期大气平均温度，取18.5（℃）(计划浇筑地下室底板的时间为3月26日至4月底，查福州近三年该时段的平均温度为19.1℃、19.2℃和18.6℃，因而偏安全地取18.5℃)；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)；
Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）；
Kb——传热系数修正值(1.3-2.0)，采用在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料， 由于处于地下部分，基坑不易受风的影响，故取1.7。
δ=0.5h·λx(Tb-Tq)Kb/λ(Tmax-Tb)
=0.5×2.5×0.14×(34.3-18.5)×1.7/2.33×22≈0.09m
则实际采取三层麻袋、两层塑料薄膜保温保湿养护，即可保证水池底板2.5m厚混凝土板的控裂要求。
1.4 混凝土表面模板及保温层的传热系数:
β=1/[Σδi/λi+1/βq]=1/[0.09/0.14+1/23]≈1.46
式中：
β——混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/(m2·k)]；
δi——各保温材料厚度，保温材料选用草袋，厚度为0.09（m）；
λi——各保温材料导热系数，草袋为0.14[W/(m·k)]；
βq——空气层的传热系数23[W/(m2·k)]；
1.5 混凝土虚厚度：
h’=k·λ/β=(2/3)×2.33/1.46=1.06m
式中：
h’ ——混凝土虚厚度（m）;
k ——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/（m·k];
1.6 混凝土计算厚度：
H=h+2h’=2.5+2×1.06=4.62m
式中：
H——混凝土计算厚度（m）；
h——混凝土实际厚度（m）；
1.7 混凝土表层温度：
T2(t)=Tq+4·h’(H-h’)[T1(t)-Tq]/H2;
式中：
T2(t) ——混凝土表面温度（℃）；
Tq——施工期间大气平均温度，取18.5（℃）；
h’ ——混凝土虚厚度，取1.06(m);
T1(t) ——混凝土中心温度（℃）；
T2(3)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06 ）×(49.2-18.5)/4.622=40.2℃
T2(6)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(55.6-18.5)/4.622=44.7℃
T2(9)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(56.3-18.5)/4.622=45.2℃
T2(12)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(51.1-18.5)/4.622=41.6℃
T2(15)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(45.8-18.5)/4.622=37.8℃
T2(18)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(40.9-18.5)/4.622=34.3℃
T2(21)=18.5+4×1.06×（4.62-1.06）×(37.6-18.5)/4.622=32.0℃
1.8 混凝土内平均温度：
Tm(t)=[ T1(t)+ T2(t)]/2
Tm(3)= [49.2+40.2]/2=44.70℃
Tm(6)= [55.6+44.7]/2=50.15℃
Tm(9)= [56.3+45.2]/2=50.75℃
Tm(12)= [51.1+41.6]/2=46.35℃
Tm(15)= [45.8+37.8]/2=41.80℃
Tm(18)= [40.9+34.3]/2=37.60℃
Tm(21)= [37.6+32.0]/2=34.80℃
（2）、 温度应力的验算
2.1 单纯地基阻力系数CX1（N/mm3）; CX1=0.6～1.0，取0.8。
2.2 大体积混凝土瞬时弹性模量：
E(t)=E0 (1-e-0.09t)
式中：
E(t) ——t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
E0 ——28t混凝土弹性模量（N/mm2），C40混凝土为3.25×104；
e ——常数，取2.718；
t——龄期（d）;
E(3)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×3)=0.769×104
E(6)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×6)= 1.356×104
E(9)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×9)= 1.805×104
E(12)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×12)=2.146×104
E(15)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×15)= 2.407×104
E(18)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×18)= 2.607×104
E(21)= 3.25×104×(1-2.718-0.09×21)= 2.731×104
2.3 地基约束系数
β(t)=(CX1+CX2)/h·E(t)
β(t) ——t龄期地基约束系数（1/mm）；
h ——混凝土实际厚度（mm），为2.50m；
CX1 ——单纯地基阻力系数(N/mm3)，基坑底部为硬塑粘土，而在前期浇筑C15素混凝土垫层较厚（约300mm），综合考虑取值0.8；
CX2 ——桩的阻力系数（N/mm3），在此不考虑桩的作用，故CX2 =0；
E(t) —— t龄期混凝土弹性模量（N/mm2）；
β(3)=0.8/（2.50×0.769×104）=4.16×10-5
β(6)=0.8/（2.50×1.356×104）=2.360×10-5
β(9)=0.8/（2.50×1.805×104）=1.773×10-5
β(12)=0.8/（2.50×2.146×104）=1.491×10-5
β(15)=0.8/（2.50×2.407×104）=1.329×10-5
β(18)=0.8/（2.50×2.607×104）=1.227×10-5
β(21)=0.8/（2.50×2.731×104）=1.172×10-5
2.4 混凝土干缩率和收缩当量温差：
1、混凝土干缩率：
εY(t)= ε0Y (1-e-0.01t)M1·M2····M10
εY(t)——t龄期混凝土干缩率；
ε0Y——标准状态混凝土极限收缩值，取3.24×10-4;
M1·M2····M10——各修正值；
查表得：M1=1.25；M2=0.93；M3=1.00；M4=0.91；M5=1.00；M6=0.96；M7=1.00；M8=0.86；M9=1.00；M10=0.86；
εY(3)=3.24×10-4×(1-e-0.01×3)×0.75=0.072×10-4
εY(6)=3.24×10-4×(1-e-0.01×6)×0.75=0.142×10-4
εY(9)=3.24×10-4×(1-e-0.01×9)×0.75=0.209×10-4
εY(12)=3.24×10-4×(1-e-0.01×12)×0.75=0.275×10-4
εY(15)=3.24×10-4×(1-e-0.01×15)×0.75=0.338×10-4
εY(18)=3.24×10-4×(1-e-0.01×18)×0.75=0.400×10-4
εY(21)=3.24×10-4×(1-e-0.01×21)×0.75=0.460×10-4
2、收缩当量温差
TY(t)= εY(t)/α
式中：
TY(t) ——t龄期混凝土收缩当量差（℃）；
α ——混凝土线膨胀系数，1×10-5(1/℃);
TY(3)= 0.072×10-4/ 1×10-5=0.72℃
TY(6)= 0.142×10-4/ 1×10-5=1.42℃
TY(9)= 0.209×10-4/ 1×10-5=2.09℃
TY(12)= 0.275×10-4/ 1×10-5=2.75℃
TY(15)= 0.338×10-4/ 1×10-5=3.38℃
TY(18)= 0.400×10-4/ 1×10-5=4.00℃
TY(21)= 0.460×10-4/ 1×10-5=4.60℃
2.5结构计算温差（一般3天划分一个区段）
⊿Ti=Tm(i)-Tm(i+3)+TY(i+3)-TY(t)
⊿Ti——i区段结构计算温差（℃）；
Tm(i)——i区段平均温度起始值（℃）；
Tm(i+3)——i区段平均温度终止值（℃）；
TY(i+3)——i区段收缩当量温差终止值（℃）；
TY(t)——i区段收缩当量温差起始值（℃）；
⊿T3=50.15-44.70+1.42-0.72=6.15℃
⊿T6=50.75-50.15+2.09-1.42=1.27℃
⊿T9=50.15-46.35+2.75-2.09=4.46℃
⊿T12=46.35-41.80+3.38-2.75=5.18℃
⊿T15=41.80-37.60+4.00-3.38=4.82℃
⊿T18=37.60-34.80+4.60-4.00=3.40℃
2.6 各区段拉应力
σi=E(——)i·α·Ti·S(——)i(t)·｛1-1/ch(β(——)i·L/2)｝
式中：
E(——)i——各区段龄期混凝土的弹性模量；
Ti——各区段龄期混凝土综合温差；
S(——)i(t)——各区段龄期混凝土松弛系数；
βi——i区段平均地基约束系数；
L ——混凝土最大尺寸（mm）；
ch——双曲线余弦函数；
σ3=（0.769+1.356）×104×1×10-5×6.15×0.186×｛1-1/ch[(4.16+2.36) ×10-5×35000/2]｝=0.130
σ6=（1.356+1.805）×104×1×10-5×1.27×0.208×｛1-1/ch[(2.36+1.773) ×10-5×35000/2]｝=0.018
σ9=（1.805+2.146）×104×1×10-5×4.46×（0.48+0.44）×0.25×｛1-1/ch[(1.773+1.491) ×10-5×35000/2]｝=0.058
σ12=（2.146+2.407）×104×1×10-5×5.18×0.212×｛1-1/ch[(1.491+1.329) ×10-5×35000/2]｝=0.053
σ15=（2.407+2.607）×104×1×10-5×4.82×0.230×｛1-1/ch[(1.329+1.227) ×10-5×35000/2]｝=0.049
σ18=（2.607+2.731）×104×1×10-5×3.40×0.252×｛1-1/ch[(1.227+1.172) ×10-5×35000/2]｝=0.037
2.7 到指定期混凝土内最大应力：
σmax=[1/(1-ν)]Σσi
σmax —— 到指定期混凝土内最大应力（N/mm2）;
ν —— 泊桑比，取0.15；
σmax=[1/(1-ν)]Σσi
=[1/（1-0.15）] ×（0.130+0.018+0.053+0.056+0.049+0.037）=0.404
2.8 安全系数
K=ft/σmax=1.44/0.404=3.56≥1.15
因此，采取的措施满足抗裂要求。
式中：
K——大体积混凝土抗裂安全系数，应≥1.15；
ft——到指定期混凝土抗拉强度设计值，取1.8×0.8=1.44（N/mm2）。
2.9 底板下保温层验算：
由于底板下为含水砂层，但为了确保底板钢筋混凝土工程的正常施工，务必确保地下水位降到基坑底下500㎜以下，本验算以此为基本条件。
计算底板保温材料(砂及混凝土垫层)厚度(本计算暂且忽略混凝土垫层)
δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)
式中：δ——保温材料厚度（m）；
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]，查表得砂λx=0.58，考虑砂层含一定水份，取λx=0.58×1.3=0.75；
Tb——混凝土表面温度（℃）,取56.3-22=34.3℃(将底板混凝土内外温差控制在22℃以内)；
Tq——施工期环境平均温度，取22（℃）(地下水温实测值)；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)；
Tmax——计算得混凝土最高温度（℃）；
Kb——传热系数修正值(1.3-2.0)，由于处于地下部分，基坑虽不受风的影响，但受500mm 下流水影响，故取2.0。
δ=0.5h·λx(Tb-Tq)Kb/λ(Tmax-Tb)
=0.5×2.5×0.75×(34.3-22)×2.0/2.33×22≈0.45m
实际底板以下砂层有0.50m（地下水面在此砂层以下)，且尚有一层0.1 m厚混凝土垫层，则只要确保水位降至基坑底下0.5m以下,即可确保混凝土底板板下的控裂要求。
由于本工程大体积砼施工主要在4月份，根据以往大体积砼的施工经验，结合福州地区年平均气温情况， 4月份室外平均温度为18.50，砼的原材在砼中的水化热是由于水与水泥的化学反应引起的，水化热造成大体积砼的中心温度大大高于外界温度，导致大体积砼内外温差过大，容易引起砼的开裂。砂、石中含泥量过大，也会加大砼的收缩变形，从而引起砼的开裂。石子粒径偏小、砂细度太大都会加大水泥用量而增加水化热。因而在原材选择上做了如下考虑：
1.选择中低热水泥。考虑到实际情况和大体积砼的强度等级C40，选择普通硅酸盐水泥；
2.严格控制砂、石的含泥量。砂含泥量控制3%以内，石子含泥量控制在1%以内。综合考虑施工具体情况后，石子粒径定为5－31.5mm，砂选用中砂。
3.大体积砼的浇筑需避开雨天，为了降低环境温度，浇筑初期，现场周围洒水，基坑壁洒水。
本工程根据计算决定采用三层麻袋加二层塑料薄膜的覆盖保温方式，在电梯井、吸水槽、水池坑内采用蓄水保温、养护相结合的方法进行保温养护，以确保大体积 混凝土的施工质量  
十二.混凝土产生裂缝的原因、质量通病及预防措施
㈠、混凝土产生裂缝的原因及预防措施
大体积混凝土出现裂缝的原因较为复杂，但主要有以下三个方面的因素引起的裂缝必须控制，即：混凝土温升阶段由内外温差导致的表面裂缝；由混凝土失去水分形成的收缩裂缝；由碱集料反应使大体积混凝土产生的裂缝等。针对上述引起的混凝土裂缝的因素在混凝土配合比设计时采取技术措施。
1、水灰比：控制在0.40～0.50；
2、砂率：控制在40%～45%范围内；
3、水应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》中的规定；
4、对于砂、石的含水率，根据实际所用砂、石的具体情况在混凝土配合比中对水用量进行调整；
5、采用“双掺法”；
6、控制混凝土中胶凝材料的总量在420kg/m3以下；
7、混凝土的入模温度控制在25℃以下；
8、混凝土的最大碱含量≤3kg/m3；
9、混凝土放射性指标内照射指数IRa≤1.0，外照射指数Ir≤1.0;
10、混凝土最大氯离子含量≤0.2%；
11、水泥水化热不宜大于335kj/kg；
12、混凝土初凝时间控制在11h～12h之间；
13、混凝土坍落度宜为120±30mm；
13、加入粉煤灰掺合料时，粉煤灰中的高活性SiO2、Al2O3能与水泥浆中的Ca(OH)2进行二次水化反应，可以消耗吸收混凝土中的碱，从而降低混凝土中的碱含量，消除大体积混凝土由于碱集料反应产生的裂缝；另一方面，粉煤灰可以在很大程度改善混凝土的和易性，从而进一步保证混凝土的泵送浇筑。同时，每立方米的混凝土中掺和一定量的粉煤灰，减少水泥用量，从此降低了水泥的水化热，达到降低混凝土内外温差，抑制混凝土产生温度裂缝的目的。
㈡、质量通病及预防措施
1 蜂窝（混凝土结构局部出现疏松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿） （1）混凝土配合比不当，或砂、石子、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石子多。（2）混凝土搅拌时间不够，未拌和均匀，和易性差，振捣不密实。（3）下料不当或下料过高未设串筒使石子集中，造成石子砂浆离析。（4）混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够。（5）模板缝隙未堵严，水泥浆流失。（6）钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小。（7）基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土，造成水泥浆流失。 防治措施：认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确；混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过2m时设串筒或溜槽；浇灌分层下料，分层捣固，防止漏振；模板缝堵塞严密，浇灌中，随时检查模板支撑情况防止漏浆；基础、柱、墙根部在下部浇完间歇1-1.5H，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“料脖子”。处理方法：小蜂窝：洗刷干净后，用1：2或1：2.5水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝：凿去蜂窝处薄弱松散颗粒，洗刷干净后，支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实；较深蜂窝：如清除困难，可埋压浆管、排气管、表面抹砂浆或浇灌混凝土封闭后，进行水泥压浆处理。
2 麻面（混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点） （1）模板表面黏附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表面补粘坏。（2）模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面。（3）模板拼缝不严密，局部漏浆。（4）模板隔离剂涂刷不均匀，或局部漏刷或失效，混凝土表面与模板黏结造成麻面。（5）混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。 防治措施：模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物；浇灌混凝土前，模板浇水充分湿润，模板缝隙，用油毡纸、腻子等堵严；选用长效的模板隔离剂：涂刷均匀，不得漏刷；混凝土分层均匀振捣密实，至排除气泡为止。 处理方法：表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去石子砂浆，将麻面抹平压光
3 孔洞（混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土