深圳超高层金融中心工程大体积底板混凝土施工关键技术余附图丰富

金融中心大体积底板混凝土设计与施工关键技术1.高性能混凝土的设计1.1设计理念和目标本项目从大体积基础底板的工程需要出发，对高性能混凝土的配制提出以下目标：（1）低热。混凝土在初期水化硬化过程中的放热量低。（2）低收缩。混凝土的自生收缩、干燥收缩都较低。（3）低钙。水泥熟料用量低，矿物掺合料用量大，节约资源，利于环保。（4）高工作性。混凝土具有很好的流动性和匀质性，不离析，不泌水。（5）高抗裂性。混凝土具有很好的抵抗收缩开裂的性能。1.2总体设计思路（1）采用大掺量粉煤灰混凝土；（2）以强度为指标，通过正交试验分析水胶比、粉煤灰掺量、胶凝材料用量、水泥品种的影响规律；（3）以正交试验得出的规律为基础，设计若干组满足设计强度的混凝土配合比；（4）对设计的若干组混凝土进行重要性能的测试，将结果对比分析，得出最佳的配合比。本报告以金融中心基础底板的C40R60混凝土为例，介绍混凝土配合比的设计过程。1.3正交试验方法1.3.1正交设计考虑大体积底板连续浇筑体量较大，单位时间内对混凝土供应需求较多，拟选用两家混凝土搅拌站进行施工，并分别进行混凝土正交设计实验。在正交设计试验时，选用水泥品种、水胶比、胶凝材料用量和粉煤灰掺量等4个参数作为正交设计试验的影响因素，水胶比、胶凝材料用量和粉煤灰掺量各设定4个水平，水泥品种设定2个水平。结合类似工程经验和相关规范规定确定因素和水平如表1-1所示。以混凝土的3d、7d、28d和60d抗压强度为指标。表1-1因素水平表水平试验因素A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种1380350.380水泥12400400.395水泥13420450.410水泥24440500.425水泥2根据因素水平表选用五因素四水平正交表L16(45)，将A排在第1列，B排在第2列，C排在第3列，D排在第4列，正交设计试验安排如表1-2所示。表1-2正交设计试验安排表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种列号用量列号百分比列号水胶比列号品种1138013510.3801品种12138024020.3951品4102品种24138045040.4252品种25240013520.3952品种26240024010.3802品种27240034540.4251品4101品种19342013530.4102品种210342024040.4252品种211342034510.3801品种112342045020.3951品种113444013540.4251品种114444024030.4101品种115444034520.3952品种216444045010.3802品种2取固定砂率43%，固定容重2400kg/，外加剂掺量使混凝土初始坍落度满足180±20mm的要求。表1-3为试验用混凝土配合比。表1-3混凝土配合比计算试验号水泥品种混凝土配合比（kkg/m3）水泥粉煤灰砂碎石水外加剂％1品种1247133806.51069.1144.4根据工作性调整2品种1228152804.11065.8150.13品种2209171801.61062.6155.84品种2190190799.21059.3161.55品种2260140792.11049.91586品种2240160794.61053.41527品种1220180786.91043.11708品种1200200789.51046.51649品种2273147777.41030.4172.210品种2252168774.61026.9178.511品种1231189782.81037.6159.612品种1210210780.11034165.913品种1286154762.41010.618714品种1264176765.21014.4180.415品种2242198768.11018.1173.816品种2220220770.91021.9167.21.3.2正交结果分析（搅拌站甲）（1）3d强度结果极差分析表1-43d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种3d强度/MPa1380350.380江南小野田P.Ⅱ52.534.72380400.395江南小野田P.Ⅱ52.531.33380450.41022.54380500.42517.35400350.395286400400.38026.17400450.425江南小野田P.Ⅱ52.521.98400500.410江南小野田P.Ⅱ52.520.99420350.41027.310420400.42523.811420450.380江南小野田P.Ⅱ52.531.812420500.395江南小野田P.Ⅱ52.526.113440350.425江南小野田P.Ⅱ52.530.714440400.410江南小野田P.Ⅱ52.529.615440450.39521.716440500.38018.9均值126.450（3380）30.175（335%）27.8775（0.380）28.075均值224.225（4400）27.7（40%%）26.775（00.395）28.675均值327.250（4420）24.475（445%）25.075（00.410）23.30均值425.225（4440）20.8（50%%）23.425（00.425）23.10极差3.0259.3754.455.575从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：粉煤灰掺量、水泥品种、水胶比、胶凝材料用量。（2）7d强度结果极差分析表1-57d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种7d强度/MPa1380350.380江南小野田P.Ⅱ52.542.12380400.395江南小野田P.Ⅱ52.541.13380450.410284380500.42524.35400350.395376400400.380367400450.425江南小野田P.Ⅱ52.529.38400500.410江南小野田P.Ⅱ52.526.29420350.41034.310420400.42533.111420450.380江南小野田P.Ⅱ52.538.612420500.395江南小野田P.Ⅱ52.532.913440350.425江南小野田P.Ⅱ52.538.414440400.410江南小野田P.Ⅱ52.534.915440450.39529.716440500.38028.4均值133.875（3380）37.950（335%）36.275（00.380）34.8均值232.125（4400）36.275（440%）35.175（00.395）36.075均值334.725（4420）31.4（45%%）30.850（00.410）31.625均值432.850（4440）27.950（550%）31.275（00.425）31.075极差2.610.05.4255.0从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：粉煤灰掺量、水胶比、水泥品种、胶凝材料用量。（3）28d强度结果极差分析表1-628d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种28d强度/MPa1380350.380江南小野田P.ⅡⅡ52.549.62380400.395江南小野田P.ⅡⅡ52.550.23380450.41043.34380500.42535.55400350.39545.66400400.38045.17400450.425江南小野田P.ⅡⅡ52.540.88400500.410江南小野田P.ⅡⅡ52.540.39420350.4104610420400.42545.311420450.380江南小野田P.ⅡⅡ52.551.712420500.395江南小野田P.ⅡⅡ52.54613440350.425江南小野田P.ⅡⅡ52.545.614440400.410江南小野田P.ⅡⅡ52.546.315440450.39542.316440500.38040.7均值144.65（3880）46.7（35%%）46.775（00.380）45.675均值242.95（4000）46.725（440%）46.025（00.395）46.950均值347.25（4220）44.525（445%）43.975（00.410）43.725均值443.725（4440）40.625（550%）41.8（0.4425）42.225极差4.36.14.9754.725从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：粉煤灰掺量、水胶比、水泥品种、胶凝材料用量。（4）60d强度结果极差分析表1-760d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种60d强度/MPa1380350.380江南小野田P.ⅡⅡ52.559.52380400.395江南小野田P.ⅡⅡ52.558.23380450.41052.14380500.425495400350.39554.16400400.38054.17400450.425江南小野田P.ⅡⅡ52.549.68400500.410江南小野田P.ⅡⅡ52.551.99420350.41054.110420400.4255311420450.380江南小野田P.ⅡⅡ52.556.612420500.395江南小野田P.ⅡⅡ52.554.713440350.425江南小野田P.ⅡⅡ52.553.614440400.410江南小野田P.ⅡⅡ52.555.115440450.39552.116440500.38054.9均值154.7（3800）55.325（335%）56.275（0.380）54.725均值252.425（4400）55.1（40%%）54.775（0.395）55.075均值354.6（4200）52.6（45%%）53.3（0.410）53.525均值453.925（4440）52.625（550%）51.3（0.425）53.325极差2.2752.7254.9751.75从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：水胶比、粉煤灰掺量、胶凝材料用量、水泥品种。对不同龄期的不同因素的影响程度排序结果如下：表1-8各因素影响程度排序表强度龄期影响因素排序12343d粉煤灰掺量水泥品种水胶比胶凝材料用量7d粉煤灰掺量水胶比水泥品种胶凝材料用量28d粉煤灰掺量水胶比水泥品种胶凝材料用量60d水胶比粉煤灰掺量胶凝材料用量水泥品种从因素的影响程度来看，粉煤灰掺量和水胶比对强度的影响比较大，相对而言，水泥的品种和胶凝材料的用量的影响较小。粉煤灰的早期活性很低，在复合胶凝材料水化的早期，粉煤灰的反应程度很低，此时粉煤灰主要起微集料填充的作用，因而随着粉煤灰掺量的增大，混凝土的早期强度降低。但是随着水化龄期的增长，粉煤灰的火山灰活性逐渐发挥，粉煤灰混凝土后期的强度增长的幅度大于纯水泥混凝土。因此，如表1-8所示，在3d、7d和28d时，粉煤灰掺量对强度的影响程度是最大的，而到60d时，粉煤灰掺量对强度的影响程度则变成了第二位的。大体积混凝土一般对早期强度没有特别的要求，而对早期的温升则有非常苛刻的要求，选择大掺量粉煤灰尽管会使早期强度有所降低，但并不影响后期强度，最重要的是使用大掺量粉煤灰可以明显降低混凝土的早期温升。60d龄期时，水胶比对混凝土强度的影响程度是最大的，水胶比增大，混凝土中的孔增多，强度降低。因此，在配合比设计中，在满足混凝土的工作性的前提下，应尽可能降低混凝土的水胶比。图1-1是江南P.Ⅱ52.5水泥和台泥P.O42.5水泥的水化热对比。从中可以看出，江南P.Ⅱ52.5水泥的水化放热速率快，放热量大。图1-2是两种复合胶凝材料的水化热对比，从这幅图中可以看出江南P.Ⅱ52.5水泥与粉煤灰组成的复合胶凝材料的发热量明显高于台泥P.O42.5水泥与粉煤灰组成的复合胶凝材料。正交分析的结果显示，水泥品种对混凝土强度的影响很小，也就是说使用江南P.Ⅱ52.5水泥的水泥并不能明显提高混凝土的强度，但却明显增大混凝土的发热量。因此，综合水泥对混凝土强度和发热量的影响，应选用台泥P.O42.5水泥。图1-1水泥的水化热对比图图1-2复合胶凝材料的水化热对比1.3.3正交结果分析（搅拌站乙）（1）3d强度结果极差分析表1-93d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种3d强度/MPa1380350.4130.32380400.4228.93380450.4418.84380500.4515.65400350.4222.66400400.4115.97400450.4523.48400500.4420.99420350.4420.510420400.451811420450.4125.812420500.4220.713440350.4526.114440400.4422.115440450.4217.716440500.4117.2均值123.4（3800）24.875（335%）22.3（0.441）24.125均值220.7（4000）21.225（440%）22.475（0.42）25.425均值321.25（4220）21.425（445%）20.575（00.44）19.15均值420.775（4440）18.6（50%%）20.775（00.45）17.425极差2.76.2751.98.0从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：水泥品种、粉煤灰掺量、胶凝材料用量、水胶比。（2）7d强度结果极差分析表1-107d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种7d强度/MPa1380350.4134.12380400.4235.13380450.4426.74380500.4518.15400350.4227.36400400.4119.57400450.4528.78400500.4428.79420350.4422.810420400.4520.111420450.4131.212420500.4225.313440350.4530.814440400.4427.315440450.4221.716440500.4121.1均值128.5（3800）28.75（355%）26.475（0.41）28.850均值226.05（4000）25.5（40%%）27.350（0.42）31.450均值324.85（4220）27.075（445%）26.375（0.44）23.8均值425.225（4440）23.3（50%%）24.425（0.45）20.525极差3.655.452.92510.925从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：水泥品种、粉煤灰掺量、胶凝材料用量、水胶比。（3）28d强度结果极差分析表1-1128d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种28d强度/MPa1380350.4144.42380400.4241.63380450.4432.44380500.45265400350.4234.66400400.4128.57400450.4540.28400500.4440.89420350.4433.310420400.4530.511420450.4144.912420500.4239.713440350.4539.514440400.4438.515440450.4233.116440500.4131.5均值136.1（3800）37.95（355%）37.325（0.41）40.7均值236.025（4400）34.775（440%）37.250（00.42）41.7均值337.1（4200）37.650（445%）36.250（00.44）32.25均值435.650（4440）34.5（50%%）34.050（00.45）30.225极差1.453.453.27511.475从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：水泥品种、粉煤灰掺量、水胶比、胶凝材料用量。（4）60d强度结果极差分析表1-1260d强度结果极差分析表试验号A.胶凝材料用量(kkg/m3)B.粉煤灰掺量(占胶胶凝材料的%)C.水胶比D.水泥品种60d强度/MPa1380350.4149.22380400.4255.33380450.4442.54380500.4536.85400350.4237.86400400.4135.27400450.4546.38400500.4445.79420350.4441.810420400.4536.511420450.4146.112420500.4244.913440350.4541.914440400.4440.515440450.4235.516440500.4135.7均值145.95（3880）42.675（335%）41.55（0.41）45.225均值241.25（4000）41.875（440%）43.375（0.42）47.25均值342.325（4420）42.6（45%%）42.625（0.44）38.125均值438.4（4400）40.775（550%）40.775（0.45）37.325极差7.551.92.69.925从四个因素的极差结果来看，各因素对混凝土强度的敏感性由大至小依次为：水泥品种、胶凝材料用量、水胶比、粉煤灰掺量。对不同龄期的不同因素的影响程度排序结果如下：表1-13各因素影响程度排序表强度龄期影响因素排序12343d水泥品种粉煤灰掺量胶凝材料用量水胶比7d水泥品种粉煤灰掺量胶凝材料用量水胶比28d水泥品种粉煤灰掺量水胶比胶凝材料用量60d水泥品种胶凝材料用量水胶比粉煤灰掺量从不同龄期各因素影响程度排序表分析，水泥品种对混凝土强度的影响一直排在第一位，说明对相同等级的水泥而言，不同品牌的影响很大。对两种品牌的水泥不同龄期下的强度均值比较如表1-14所示。华润P.O42.5水泥与天山P.O42.5水泥相比，不同龄期下的混凝土强度值都有很大的差距。因此，水泥的品种之所是影响强度的最大因素，是因为本实验采用的两种水泥之间有很大的差距。根据强度试验结果，华润P.O42.5水泥不宜被本工程采用。图1-3和图1-4分别是两种水泥的水化热对比和两种复合胶凝材料的水化热对比。从水化热的结果来看，华润P.O42.5水泥与天山P.O42.5水泥的放热量差距很小，两种复合胶凝材料的水化放热量差距更小。因此，从水化放热的角度来讲，两种水泥是比较接近的。因此，选用天山P.O42.5水泥比华润P.O42.5水泥更合适。表1-14不同品牌水泥龄期强度比较表强度龄期各龄期强度/MPPa3d24.77518.28757d30.1522.162528d41.231.237560d46.237537.725由于试验中两种水泥的性能差距较大，因而导致胶凝材料用量也成为一个对强度影响很大的因素，如果采用两种性能相近的水泥，那么胶凝材料用量的影响应该较小。表1-13的结果也显示，粉煤灰对强度的影响程度早期较大，但后期较小，因此在配合比设计中可以采用大掺量粉煤灰。另外，水胶比对后期强度有较大的影响，因此应适当降低水胶比。图1-3两种水泥的水化放热对比图1-4两种复合胶凝材料的水化放热对比1.3.4正交试验总结根据本文的正交试验结果，参考类似工程的配合比设计，初步选定以下四个配合比进行下一轮深入试验：（1）配合比1：胶凝材料用量400kg/m3，粉煤灰掺量45%，水胶比0.42，采用台泥P.O42.5水泥。（2）配合比2：胶凝材料总量420kg/m3，粉煤灰掺量50%，水胶比0.42，采用台泥P.O42.5水泥。（3）配合比3：胶凝材料用量400kg/m3，粉煤灰掺量45%，水胶比0.42，采用天山P.O42.5水泥。（4）配合比4：胶凝材料用量420kg/m3，粉煤灰掺量50%，水胶比0.42，采用天山P.O42.5水泥。对上述四个配合比，进行以下试验：①抗压强度：3d、7d、28d、60d；②劈裂抗拉强度：3d、7d、28d、60d；③抗渗试验：标准养护60d，压力为P14；④绝热温升试验：0~14d；⑤弹性模量：3d、28d、60d；⑥氯离子渗透试验：60d；⑦干缩试验：0~60d；⑧自收缩试验：0~14d1.4平行对比试验1.4.1混凝土的配合比平行对比试验所用混凝土的配合比基本参数如表1-15所示。根据正交试验结果，选用台泥P.O42.5和天山P.O42.5两种水泥进行进一步对比研究。水胶比选定为0.42，砂率选定为0.43。选用两种胶凝材料组成：第一种，胶凝材料总量为400kg/m3，粉煤灰掺量为45%；第二种，胶凝材料总量为420kg/m3，粉煤灰掺量为50%。混凝土的配合比如表1-16所示。表1-15混凝土的配合比基本参数编号水泥种类胶凝材料用量（kkg/m3）水胶比粉煤灰掺量砂率TN014000.4245%0.43TN024200.4250%0.43TS014000.4245%0.43TS024200.4250%0.43表1-16混凝土的实际配合比编号试验厂家水泥品种混凝土配合比（kkg/m3）水泥粉煤灰砂碎石水外加剂TN01甲台泥220180772102715912.0（3%）乙775161.88.8（2.2%%）TN02甲台泥210210759101116712.6（3%）乙763169.59.24（2.22%）TS01甲天山220180771102716011.6（2.99%）乙775162.18.4（2.1%%）TS02甲天山210210759101116811.76（2..8%）乙763169.88.82（2.11%）1.4.2混凝土的抗压强度结果混凝土的抗压强度结果如表1-17所示。根据设计要求，混凝土的60d抗压强度应达到40MPa。根据试验结果可以看出，3d时，各组混凝土的强度都超过了设计强度的50%；7d时，各组混凝土的抗压强度都超过了设计强度的70%；28d时，各组混凝土的抗压强度均超过了40MPa；60d时，各组混凝土的抗压强度达到了设计强度的120%~140%。表1-17混凝土的抗压强度试验厂家编号3d7d28d60d强度MPa百分比%强度MPa百分比%强度MPa百分比%强度MPa百分比%甲TN0126.967.332.280.543.9109.855.4138.5乙23.258.034.887.044.6111.547.9119.8甲TN0223.759.331.177.846.7116.854.2135.5乙24.461.031.478.548.4121.054.7136.8甲TS012870.034.586.347.6119.052.9132.3乙21.553.831.478.541.8104.555.9139.8甲TS0222.656.529.874.544.6111.551.8129.5乙24.360.832.380.841.4103.552.3130.81.4.3混凝土的劈裂抗拉强度结果表1-18是混凝土的劈裂抗拉强度试验结果。从表1-18中可以看出，60d龄期时，四组混凝土的劈裂抗拉强度均接近或者大于4MPa，说明四组混凝土均具有较强的劈裂抗拉能力，这对于混凝土的抗裂是有利的。表1-18混凝土的劈裂抗拉强度试验厂家编号强度（MPa）3d7d28d60d甲TN012.172.493.594.35乙1.93.844.265.05甲TN022.012.653.883.84乙1.733.213.235.14甲TS012.32.823.673.92乙1.82.773.344.5甲TS021.842.753.393.9乙2.12.573.854.641.4.4混凝土的抗渗性表1-19是混凝土的抗渗性结果。由于这四组配合比都有较低的水胶比、合理的砂率、合理的胶凝材料组成，因此混凝土的孔隙率很低，混凝土具有很好的抗渗性。检测结果显示，根据国家标准，这四组配合比的混凝土的抗渗性试验结果均合格。表1-19混凝土的抗渗性结果试验厂家编号抗渗试验结果甲TN01合格乙合格甲TN02合格乙合格甲TS01合格乙合格甲TS02合格乙合格1.4.5混凝土的弹性模量表1-20~表1-22列出了四组混凝土的3d、28d和60d的弹性模量。从试验结果来看，龄期相同时，四组混凝土的弹性模量相差不大。并且，四组混凝土的弹性模量都比同等级的纯水泥混凝土的弹性模量低一些，这是因为四组混凝土都采用了大掺量粉煤灰的缘故。在应变相同的情况下，弹性模量低有利于减小混凝土内的拉应力，对混凝土的抗裂是有利的。表1-20混凝土的3d弹性模量/GPa1#2#3#平均TN0117.318.315.717.1TN0216.218.817.917.6TS0120.317.616.818.2TS0217.916.818.417.7表1-21混凝土的28d弹性模量/GPa1#2#3#平均TN0132.633.332.832.9TN0233.132.231.932.4TS0133.033.832.833.2TS0232.531.632.232.1表1-22混凝土的60d弹性模量/GPa1#2#3#平均TN0137.137.837.337.4TN0236.236.437.836.8TS0136.036.936.336.4TS0234.736.235.035.91.4.6混凝土的自生收缩图1-5~图1-11是混凝土自生收缩的试验结果，其中每组配合比进行两次试验，取两次试验结果的平均值作为最终结果。试验结果显示，四组混凝土的自生收缩都非常小，14d的自生收缩值均低于35个微应变。这是因为四组混凝土均采用了大掺量的粉煤灰，粉煤灰能够明显减小混凝土的自生收缩。相对而言，TS01和TN01的自生收缩较小，TS02和TN02的自生收缩较大。图1-5配合比TN01的自生收缩图1-6配合比TN02的自生收缩图1-7配合比TN01与TN02的自生收缩对比（各配合比取平均值）图1-8配合比TS01的自生收缩图1-9配合比TS02的自生收缩图1-10配合比TS01与TS02的自生收缩对比（各配合比取平均值）图1-11配合比TN01、TN02、TS01和TS02的自生收缩对比（各配合比取平均值）1.4.7混凝土的干燥收缩图1-12、1-13、1-14、1-15分别为TN01、TN02、TS01、TS02在60d内的干燥收缩。每组配合比测试了三个试件，从图1-12~图1-15中可以看出，每组配合比的三个试件的干缩值比较接近，说明试验具有很好的精确性。将测得的每组配合比的三个试件的干缩值取平均，作为该组配合比的干缩值。图1-16对比了四组配合比的干燥收缩，结果显示，四组配合比的干燥收缩很接近。四组配合比的60d干缩值均低于300微应变，说明本实验设计的四组混凝土的干燥收缩均较低，这是因为四组混凝土均采用了大掺量粉煤灰，粉煤灰对于减小混凝土的干燥收缩是有利的。图1-12配合比TN01的干燥收缩图1-13配合比TN02的干燥收缩图1-14配合比TS01的干燥收缩图1-15配合比TS02的干燥收缩图1-16四种配合比的干燥收缩对比（各配合比取三组平均值）1.4.8混凝土的绝热温升四组混凝土的绝热温升试验结果如图1-17和图1-18所示。根据试验结果可知，混凝土在前4天的温升速率很快，之后温升速率发展较慢。在4d时，TN01的温升值为43.6℃，TN02的温升值为44.8℃，TS01的温升值为41.1℃，TS02的温升值为44.5℃。因此，四组混凝土的温升值大小关系为TN02>TS02>TN01>TS01。混凝土的绝热温升是衡量混凝土发热能力的重要指标之一，也是大体积混凝土设计中应重点考虑的问题之一，应尽量选择绝热温升值小的配合比。（1）TN01与TN02的绝热温升图1-17TN01与TN02的绝热温升（2）TS01与TS02的绝热温升图1-18TS01与TS02的绝热温升1.4.9氯离子渗透性混凝土的氯离子渗透性是评价混凝土耐久性的重要指标之一。本实验采用了国际通用的ASTM1202的标准试验方法对四组混凝土进行了氯离子渗透性试验，表1-23是混凝土渗透性的评价标准。表1-24列出了试验结果，本实验的四种配合比的混凝土的渗透性等级均为“低”。这说明，这四组配合比的混凝土均具有非常好的抗氯离子渗透能力，具有非常好的耐久性。相对而言，TS01的抗氯离子渗透能力最好。表1-23混凝土渗透性评定标准电通量（库伦）渗透性>4000高2000到40000中1000到20000低100到10000很低低于100基本不渗透表1-24混凝土的氯离子渗透试验结果编号电通量（库伦）渗透性实测值平均值TN0113141298低13451234TN0214451478低15381451TS0112411199低11541201TS0213561229低121811121.4.10底板混凝土配合比的确定根据上述试验结果可知，TS01的绝热温升低，干燥收缩和自生收缩小，弹性模量低，抗渗性合格，抗氯离子渗透性好，抗压强度和劈裂抗拉强度高，因此TS01宜作为足尺模型试验的配合比。即：胶凝材料总量：400kg/m3粉煤灰掺量45%水胶比0.42砂率43%混凝土的配合比如表1-25所示。表1-25底板混凝土的配合比材料名称水泥掺和料砂子石子水外加剂规格P.O42.55粉煤灰=2\*ROMANII级河砂碎石地下水减水剂产地广东云浮深圳妈湾东莞惠州-深圳市五山用量（kg/m33）220180852.51027164.58.42足尺模型试验与计算2.1足尺模型实验条件足尺模型试验试块为4.5m×4.5m×4.5m的混凝土试块，试块的边界为底面、侧壁和上表面。底面采用与实际底板相同的处理方法；侧壁包括泡沫塑料保温层和夯实土层；上表面采用与实际基础底板施工时的养护方法。为检测混凝土材料在施工期间的温差收缩变形和抗裂性能，模拟试块只在上表面和侧壁配置构造筋，其余部位不配钢筋，如图2-1所示。图2-1试块浇筑前足尺模型试验所用的配合比已在表1-25中给出。在试块浇筑前，现场检验混凝土的坍落度和均匀性，如图2-2所示。本试验所用混凝土的坍落度为160~180mm之间，满足泵送混凝土的要求，且混凝土的均匀性良好。现场搭设保温棚，如图2-3所示。棚内设置数个电加热器，使环境温度控制在30~35℃，以模拟深圳地区夏季的气温。浇注时，采用混凝土泵车一次性连续浇注，浇注后，用木杠刮平、搓平，表面无水后覆盖塑料薄膜及保温草帘被，以保持表面温度，如图2-4所示。终凝后洒水养护，始终保持混凝土表面足够湿润。图2-2混凝土坍落度检测图2-3现场保温棚图2-4混凝土表面覆盖养护2.15养护棚内放置混凝土温度匹配养护箱，如图2-5所示。根据试块内部中心点的温度变化调整养护箱内的温度，使养护箱内的混凝土试块的温度养护条件与混凝土足尺模型内部温度变化相匹配。图2-5温度匹配养护箱2.2温度传感器和应变传感器的布置方案温度传感器的布置方案温度传感器的总体布置方案如图2-6和图2-7所示。其中A点、C点和D点为Ⅰ型测点，在此三点的位置分别额外设置两个传感器于下部土体中，测定在实验过程中足尺模型下部土地的温度变化。P点和Q点测定周围保温板内部的温度，N点和O点测定保温板外部土体的温度。测定足尺模型下部土体温度、保温板温度和保温板外部温度对于用有限元计算时所采用的边界条件有指导作用。应变传感器的布置置方案应变传感器的总体体布置方案如如图2-8和图2-9所示。其中C点为Ⅰ型测点，其其它各点为Ⅱ型测点。由由于混凝土的的上下表面分分别向空气和和土体中传热热，因此上下下表面的温度度梯度较大，相相应地温度应应变也应当比比较大。因此此应变传感器器主要埋置在在上下表面。图2-6温度传感感器布置方案案（a）Ⅰ型测点布置置图（b）Ⅱ型测点布置置图图2-7温度传感感器测点布置置图2-8应变传感感器布置方案案（aa）Ⅰ型测点布置置图（b）Ⅱ型测点布置置图图2-9应变传感感器测点布置置2.3温度监测测结果图2-10~图2--26是各点的温温度变化曲线线。C3点是整个足足尺模型的中中心点，混凝凝土入模温度度为23.25℃，C3点的温峰值值为64.5℃，在浇筑后73h出现温峰，混混凝土的绝对对温升值为41.25℃。对于足尺模型内部部的点，“2”和“4”号点是对称称点，尽管“2”和“4”号点与中心心点“3”号点的距离离为1.1m左右，但它它们与中心点点的温差并不不大。“1”和“5”号点是对称称点，其中“1”号点接近混混凝土上表面面，“5”号点接近混混凝土下表面面。混凝土上上表面覆盖棉棉被，且上不不空气温度在在30℃以上，而混混凝土下表面面直接接触土土体，因此混混凝土上表面面散热的速率率低于下表面面散热的速率率，所以“1”号点的温度度高于“5”号点。对于于同一个投影影点而言，“3”和“5”的温差是最最大的。选取混凝土中心点点、内部点、角角点、侧边点点进行分析：：C3与C5的最大温差差为18.5℃，L3与L5的最大温差差为19.25℃，A3与A5的最大温差差为16.75℃，I3与I5的最大温差差为17.75℃，H3与H5的最大温差差为20℃，B3与B5的最大温差差为22.25℃。可见，B点和H点（即侧边边点）处容易易出现最大温温差，但最大大温差值仅为为22.25℃。土体温度度低是造成混混凝土足尺模模型下部温度度低的主要原原因，试验是是在冬季，实实际工程浇筑筑时是在夏季季，那时土体体温度提高，会会在一定程度度上降低混凝凝土内部的最最大温差。在同一水平面上，C3与A3的最大温差差为16.25℃，C3与I3的最大温差差为7.5℃。C3与K3的最大温差差为7.5℃，C3与L3的最大温差差仅为2℃，C3与M3的最大温差差仅为2.75℃。可见在足足尺模型的水水平面上，混混凝土内部的的温差很小，即即使是中心点点与角点之间间的最大温差差也仅为16.25℃。周围保温板内部、保保温板周围土土体、足尺模模型下部土体体的温度变化化曲线与足尺尺模型内部测测点温度变化化曲线相似，也也呈现先上升升后下降的趋趋势，并逐渐渐趋于平缓。这这是因为这些些部位一方面面受内部混凝凝土的传热，另另外也向土层层深处散热，开开始时前种作作用为主，因因此温度上升升，随着混凝凝土放热的逐逐渐减小，后后种作用开始始占主导，因因此后期温度度逐渐下降。图2-10A点点的温度变化化曲线图2-11B点点的温度变化化曲线图2-12C点点的温度变化化曲线图2-13D点点的温度变化化曲线图2-14E点点的温度变化化曲线图2-15F点点的温度变化化曲线图2-16G点点的温度变化化曲线图2-17H点点的温度变化化曲线图2-18I点点的温度变化化曲线图2-19J点点的温度变化化曲线图2-20K点点的温度变化化曲线图2-21L点点的温度变化化曲线图2-22M点点的温度变化化曲线图2-23N点点的温度变化化曲线图2-24O点点的温度变化化曲线图2-25P点点的温度变化化曲线图2-26Q点点的温度变化化曲线2.4应变监测测结果说明：在在本报告中，应应变值为正时时，表示压应应变；应变值值为负值时，表表示拉应变。足尺模型上表面的的应变图2-227~2-40为实测的足足尺模型上表表面各点的应应变值，从结结果可以看出出，早期由于于混凝土内部部温升，混凝凝土产生膨胀胀，内部各点点都处于受压压的状态，且且各个点处的的拉应变均很很小，小于40微应变，此此时混凝土不不会开裂。60d时，各点的的拉应变都低低于200微应变，从从绝对值来讲讲，这个应变变也是比较小小的。图2-27A11东西方向的的应变图2-28B1的应变图2-29C11东西方向的的应变图2-30D1的应变图2-31F11的应变图2-32G1的应变图2-33H11的应变图2-34J1的应变图2-35K11的应变图2-36M1的应变图2-37A11南北方向的的应变图2-38C1南北方向的的应变图2-39E11的应变图2-40L1的应变足尺模型中间截面面的应变图2-441和图2-42是混凝土中中心点处的应应变，从这两两幅图中可以以看出，该处处的压应变低低于20微应变，拉拉应变低于160微应变，核核心区混凝土土混凝土开裂裂的风险低于于表面混凝土土。图2-41C33南北方向的的应变图2-42C3东西方向的的应变足尺模型下表面的的应变图2-443~图2-50是实测的混混凝土足尺模模型下表面各各点的应变，从从结果可以看看出，各点的的拉应变均小小于120微应变，拉拉应变的绝对对值比较小。图2-43A55南北方向的的应变图2-44C5南北方向的的应变图图2-45A5东西方向的的应变图2-46D5的应变图2-47H55的应变图2-48J5的应变图2-49K55的应变图2-50M5的应变综合混凝土足尺模模型表面和内内部各点应变变的监测情况况可知，各点点的压应变很很小，不能对对混凝土造成成威胁；各点点60d的拉应变最最大值也仅为为200微应变，混混凝土的开裂裂风险比较小小。2.5强度和抗抗渗性结果抗压强度结果混凝土强度试块分分三批养护，即即标准养护：：置于20℃的标准养护护室内养护；；同条件养护护：置于足尺尺模型旁边养养护；温度匹匹配养护：置置于养护箱内内养护，根据据足尺模型内内部的温度变变化，调整养养护箱内的温温度，使混凝凝土试块的养养护温度与足足尺模型内部部温度匹配。表2-1为在三种养养护条件下混混凝土在3d、7d、14d、28d和60d的抗压强度度。从表2-1中可以看出出，混凝土在在三种养护条条件下的60d强度均达到到了C40混凝土的要要求。温度匹匹配养护更能能反映足尺模模型内部实际际强度的发展展规律，温度度匹配养护的的试验结果显显示，由于混混凝土内部温温升对水泥和和粉煤灰的激激发作用，混混凝土3d的抗压强度度就达到了53.9MMPa，达到了C40混凝土的要要求；60d强度达到了66.8MMPa，远超过了C40混凝土的要要求。因此，从从强度的结果果来看，本实实验所采用的的混凝土是合合格的。表2-1混凝土的的强度/MPa养护条件龄期/d37142860标准养护24.533.542.352.154.6同条件养护32.843.244.654.855.3温度匹配养护53.960.863.366.366.8抗渗性结果表2-22是温度匹配配养护混凝土土60d龄期时的抗抗水渗透试验验结果，结果果显示试验所所采用的6个混凝土试试件的渗透状状态均为“未渗”，且渗水高高度低于143mmm，抗渗标号号为P14，混凝土的的抗水渗透试试验结果合格格。表2-2抗渗结果试件序号试验最大水压（MMPa）渗透状态渗水高度（mm）11.4未渗13221.4未渗14131.4未渗9341.4未渗11751.4未渗12161.4未渗1432.6足尺模型有有限元分析2.6.1温度场场计算原理（1）温度场热传导原原理图2-51微小单单元对一均匀且各向同同性的固体进进行热传导分分析，其任意意一点处的热热流量q在各个方向向上的分量分分别与该方向向上的温度梯梯度成正比，热热流方向与温温度梯度方向向相反，即 ，，(2-1)式中，λ为导热系系数，单位kJ/(mm·h·°CC)。取内部一个六面体体微小单元ddxdydzz，考察单位位时间内其内内部热量变化化。在单位时时间内，左边边界流入热量量为qxdydz，右右边界流出热热量为qx+dxdyydz，热量量差为（qx-qx+dx）dydz。对对qx+dx进行行泰勒级数展展开并取前两两项，并结合合式（3-1），即可得得 (2-2)因此，在x方向上上的净流入热热量为 (2-3)同理，在y和z方方向上的净流流入热量为和和。单位时间内单位体体积中发出的的热量为Q，则在体积积dxdyddz内单位时时间发出的热热量为Qdxxdydz。对对于混凝土来来说，Q代表了胶凝凝材料的发热热能力。在时间dt内，此此微小单元由由于温度升高高所吸收的热热量为 (2-4)式中，c为比热，单单位是kJ/(kkg·℃)；t为时间，单单位为h；ρ为密度，单单位kg/m3。根据热量守恒，温温度升高所吸吸收的热量必必须等于从外外界净流入热热量与内部发发热量之和，即 (2-5)整理后得热传导方方程 (2-6)式中，α为导温系系数，单位m2/h在绝热条件下，混混凝土的温度度上升速度为为 (2-7)式中，θ为混凝土土的绝热温升升，单位℃；因此，热传导方程程可以改写为为 (2-8)热传导方程建立了了物体的温度度与时间和空空间的关系，但但满足热传导导方程的解有有无限多，为为了确定需要要的温度场，还还必须知道初初始条件和边边界条件。初初始条件指的的是初始瞬间间物体内部的的温度分布规规律，边界条条件是指物体体表面与周围围介质之间温温度相互作用用的规律，初初始条件和边边界条件合称称边值条件。通常情况下，边界界条件可用以以下四种方式式给出：第一类边界条件，表表面温度T是时间的已已知函数，即即 (2-9)混凝土和水接触时时，表面温度度等于已知的的水温，属于于这种边界条条件。第二类边界条件，表表面热流量是是时间的已知知函数，即 (2-10)式中n指表面外法法线方向。第三类边界条件，当当物体与空气气接触时，经经过表面的热热流量为 (2-11)第三类边界条件假假定经过物体体表面热流量量与表面温度度T和气温Ta之差成正比比。即 (2-12)式中，β为表面放放热系数，单单位kJ/(mm2·h·℃)表面放热系数β取取决于固体表表面的粗糙度度、流体的导导热系数、粘粘滞系数、流流速及流向等等,与固体本身身的材料性质质无关。第四类边界条件当两种不同的固体体接触时，如如果接触良好好，则在接触触面温度和热热流量都是连连续的，边界界条件为 ，(2-13)（2）瞬态温度场有限限元计算方法法根据变分原理，瞬瞬态温度场热热传导微分方方程（2-8）在定解条条件式（2-9）~式（2-12）下的解，等等于如下泛函函的极值问题题 (2-14)上式中，第一项是是在求解域RR中的体积分分，第二项是是沿第三类边边界的面积分分，而第一类类边界条件则则自动满足。把求解区域R离散散成为有限个个单元，对于于任意单元，其其单元内任一一点的温度值值可以用单元元结点温度表表示如下 (2-15)式中，形函数Nii（x，y，z）是坐标x、y、z的函数，结结点温度Ti（t）是时间t的函数。单元e作为求解域域R的一个子域域△R，其泛函值值为 (2-16)当单元充分小时，可可近似地假定定在单元内均均匀分布，对对式（2-16）在积分内内求微商，得得到 (2-17)为了使泛函I（TT）实现极值，应应有 (2-18)求解式（2-188）即可求得得各节点的温温度值。（3）混凝土的绝热温温升和水化热热模型混凝土的绝热温升升和水泥的水水化热有关。测测定混凝土的的绝热温升有有两种方法，一一种是用绝热热温升设备直直接测定，另另一种是间接接法，根据水水泥最终水化化热和水化过过程曲线来计计算混凝土的的绝热温升。传传统的水泥水水化过程曲线线有指数式、复复合指数式和和双曲线式等等。相比之下下，直接法比比较准确，条条件允许下应应尽量进行混混凝土的绝热热温升试验。混凝土内部各点的的水化放热量量不仅依赖于于龄期，而且且也受到温度度的影响。大大体积混凝土土中心部位水水化快，升温温高，放热快快，而边缘部部位由于散热热的影响，升升温慢，水化化速度相对也也较慢。因此此，在同一龄龄期，大体积积混凝土内部部各点的放热热速率是不同同的。为了真真实模拟内部部放热速率，需需要考虑温度度的影响。胶凝材料的水化是是一个化学反反应过程，可可以利用Arrheenius公式来表征征反应的速率率系数(2-19)式中，A为指前因因子；Ea为表观活化化能，单位Jmoll-1；R为理想气体体常数，8.3144Jmool-1K-1；T为绝对温度度，单位K。对于水泥水化反应应，在0℃~100℃之间，通常可可以取2700。可以利用绝热温升升曲线来推断断实际过程中中混凝土的放放热曲线。如图2-52所示，任取取水化过程中中的tj到tj+1时间段段，在Δtj的时间内，两两种情况的放放热量之比为为（2-20）因此(2-21)式中，为Δtj内内混凝土的实实际放热；为为Δtj内混凝土的的绝热放热；；为Δtj内混凝土实实际温度；为为Δtj内混凝土绝绝热条件下的的温度。图2-52水化热热方法的应用用示意图2.6.2足尺模型型温度场的计计算结果计算模型：由于模模拟试块在水水平方向上对对称，为减少少计算量，在在有限元计算算时，只需要要取四分之一一部分（如图图2-53所示），在在对称面施加加对称约束。图2-53计算模型型（1）计算结果与实测测结果的对比比选取了混混凝土足尺模模型的中心点点C、角点A、侧边点I，将有限元元的计算结果果与这些点的的实测结果进进行对比，如如图2-54~图2-66所示。从计计算结果与实实测结果的对对比来看，通通过有限元计计算可以很好好地模拟足尺尺模型的温升升过程。图2-54A1点点的温度图2-55A2点的温度图2-56A3点点的温度图2-57A4点的温度图2-58A5点点的温度图2-59C1点的温度图2-60C3点点的温度图2-61C5点的温度图2-62I1点点的温度图2-63I2点的温度图2-64I3点点的温度图2-65I4点的温度图2-66I5点的温度（2）足尺模型内部温温度梯度分布布温度的绝绝对值对大体体积混凝土的的开裂影响并并不大，特别别是在远离边边界约束的位位置，混凝土土开裂与否主主要与内部的的温度梯度有有关。温度梯梯度越大，混混凝土内各点点由于温度变变形不一致而而引起的内约约束力就越大大，开裂的可可能性就相对对较大，因此此有必要对大大体积混凝土土内的温度梯梯度予以重视视。图2-67~图2-70分别是混凝凝土足尺模型型内部在3d、15d、30d和60d时的温度梯梯度分布。从从计算结果来来看，足尺模模型内部的温温度梯度无论论是在温峰时时刻还是在降降温过程中都都比较小，混混凝土开裂的的风险很低。图2-673d时时的温度梯度度分布图2-6815dd时的温度梯梯度分布图2-6930dd时的温度梯梯度分布2-7060dd时温度梯度度分布2.6.3应力计计算原理（1）有限元应力场计计算基本原理理对于一空间弹性体体，其内部任任一单元上，在在任一结点ii的位移记为为 (a)其中ui、vi、wi分别为结点i沿xx、y、z方向的位移移分量，用表表示单元全部部结点位移所所构成的向量量，即 (b)单元内部任一点位位移可用形函函数和结点位位移表示如下下 (c)其中为形函数矩阵阵。对于空间问题，任任意一点的应应变可用位移移表示为 (d)将式（c）中位移移分量代入式式（d），可得 (e)其中的具体表达式式从略。根据广义胡克定律律，应力应变变关系为 (f)其中为初应变，为为初应力，为为弹性矩阵。根据虚功原理，以以作用于单元元结点上的等等效集中力代代替分布于单单元边界上的的应力，作为为结点力，则则有 (g)将式（e）、（ff）带入上式式，可得 (h)其中为单元刚度矩矩阵，和分别为初应应变和初应力力引起的单元元结点荷载，分分别为 (i) (j) (k)根据虚功原理，将将分布荷载转转换成等效的的结点荷载，即即 (l) (m)其中和分别为由体体积力和面力力引起的单元元等效结点荷荷载。由单元结点力和单单元结点荷载载平衡，可得得单元结点平平衡方程 (n)将式（h）、(ll)、(m)代入(n)，可得 (o)其中为单元结点集集中力荷载。对单元刚度矩阵和和单元结点荷荷载进行集成成，并处理边边界条件，可可得整体平衡衡方程为 (p)解方程得到结点位位移，即可通通过式（f）求得应力力。（2）基于成熟度的弹弹性模量和抗抗拉强度的发发展公式混凝土的弹性模量量和强度的发发展，不仅和和龄期有关，而而且和养护温温度有关。由由匹配养护的的结果可知，试试块中温度较较高，导致弹弹性模量和强强度的发展比比标准养护要要快得多。而而且试块内不不同位置由于于温度发展的的不一致，各各点的弹性模模量和强度不不完全相同。需需要引入时间间和温度两方方面的影响，才才能够全面反反映混凝土中中弹性模量和和强度的增长长情况。根据据等效龄期的的概念，采用用基于CEB-FFIP19990模式规范，早早龄期混凝土土弹性模量发发展的公式为为：混凝土抗拉强度发发展的公式为为：其中，E28———28天混凝土弹弹性模量t0——初始时间，混凝土土初凝时间672—28天的的小时数（时时间单位为h）；s、n——针对混凝土品种的的参数。—28天抗拉强度.（3）边界条件本模拟试块底面受受地基的约束束，侧壁土体体对试块的膨膨胀也有一定定的限制作用用。因此在建建模时，可以以认为试块底底部和侧壁均均有约束，顶顶面无约束。计算混凝土的应力力场，要考虑虑徐变和松弛弛对应力和应应变的影响。按按照朱伯芳《大大体积混凝土土温度应力与与温度控制》一一书中的观点点，对于在徐徐变条件下泊泊松比为常量量且满足比例例变形条件的的非均质粘弹弹性体，若体体积力为零，外外部边界给定定位移，部分分边界外力为为零，则在温温度和边界强强迫位移运动动下，其位移移与弹性体完完全相同，而而任一点的应应力可根据该该点的弹性应应力确定。在在本模拟试块块中，顶部可可以视为外力力为零，底面面和侧壁由于于存在约束，则则近似认为位位移为零。因因此，在计算算中，可以认认为满足上述述定理，徐变变和松弛只对对应力有影响响，可采用松松弛系数法计计算应力，而而应变与弹性性体应变相同同。（4）松弛系数法图2-71用松弛法法求解弹性徐徐变应力如图2-71所示示，用松弛系系数法求解应应力应变时，把把时间划分为为若干个时段段：在每个时段内，按按照弹性体计计算应力，并并得到每个时时段内应力的的增量由于应力松弛影响响，到时间tt时，松弛后后的应力增量量为：这些应力增量在图图2-71中用阴影表表示，把这些些应力增量累累加起来，即即得到时间tt的应力：2.6.4足尺模模型应力分析析根据有限元计算结结果，最大应应力出现在足足尺模型的上上表面。图22-72和图2-73分别是足尺尺模型上表面面30d和60d的应力分布布图，其中右右下角点是中中心点。从应应力分布图中中可以看出，下下表面的顶点点和边缘处的的应力较大。图2-74~图2-881显示了上表表面的四个点点（A1、D1、I1、C1）和下表面面的四个点（A5、D5、I5、C5）的拉应力力随时间变化化规律。有结结果可知，各各点的拉应力力均小于混凝凝土的抗拉强强度，这说明明混凝土开裂裂的风险很小小，可以不采采取其他抗裂裂措施。图2-7230dd时底面的应应力分布图2-7360dd时底面的应应力分布图2-74D1点点的应力图2-75D5点的应力图2-76I1点点的应力图2-77I5点的应力图2-78A1点点的应力图2-79A5点的应力图2-80C1点点的应力图2-81C5点的应力2.7足尺模型试试验与计算总总结本试验对大体积混混凝土试块60天内的温度度变化进行了了监测，监测测结果表明，混混凝土内的最最高温度为64.5℃，绝对温升升为41.25℃，混凝土内内各点的最大大温差低于30℃。如果正式式底板施工时时混凝土入模模温度为25℃，那么温升升后混凝土内内的最高温度度不会超过85℃，且任意两两点的最大温温差也不会超超过30℃。因此，满满足设计中对对于混凝土温温度的要求。根据混凝土的绝热热温升和试块块的边界条件件，进行了混混凝土试块的的温度场模拟拟，并与实测测结果进行对对比，模拟计计算结果与实实测值符合得得较好。因此此，在实际底底板施工前，可可以用同样的的方法对底板板的温度场进进行数值模拟拟，以更好的的了解底板中中温度的变化化情况。本试验对大体积混混凝土试块60天内的应变变变化进行了了监测，并根根据混凝土内内的温度场，对对于应力应变变进行了数值值模拟。根据据计算结果进进行开裂风险险分析，发现现拉应力最大大值出现在混混凝土冷却过过程中的下表表面，且最大大拉应力小于于抗拉强度。考考虑到计算偏偏于保守，且且实际底板中中有大量配筋筋，因此可以以认定在现有有的配合比、施施工和养护条条件下，混凝凝土开裂的可可能较小，可可以不采取其其他的抗裂措措施。3底板的连续续无缝施工和和测温3.1溜槽施工3.1.1溜槽脚手手架搭设概况况为满足大体积混凝凝土连续浇筑筑，现场采用用3排溜槽，由由基坑大环撑撑北侧首道支支撑开始搭设设，从北向南南按照1:3的坡度延伸伸至基础底板板上部。整个个溜槽架体近近30.0m高，溜槽宽宽度3.2m，呈“人”字形。为了了保证混凝土土浇筑覆盖整整个底板，在在两侧巨型溜溜槽上，设置置4个分支溜槽槽，分支溜槽槽末端设置小小溜槽，并在在溜槽相应位位置设置串筒筒。溜槽布置置图如图3-1和3-2所示。图3-1溜槽脚手架平面布布置图（平安安金融中心）图3-2溜槽脚手架架立面布置图图（平安金融融中心）3.1.2材料用用量材料用量量统计表如表表3-1所示。表3-1材料用量量统计表序号材料名称规格单位数量备注1钢管48×3.5吨116立杆、大横杆、剪剪刀撑（6米）2钢管48×3.5吨504米小横杆3扣件直角个160004扣件对接个66005扣件旋转个44506木跳板50×250×44000块4007密目网1.6m×6m张808大眼网3m×6m张3009铁皮1mm厚m281010木模板18mm厚m266011木方50mm×1000mmm33012串筒组2713力矩扳手个63.1.3劳动力力所需劳动动力如表3-2所示。表3-2所需劳动力力表序号工种人数备注1架子工60上岗证2杂工203.1.4溜槽脚脚手架总体布布置溜槽脚手架采用单单立杆3排脚手架，脚脚手架支设在在上焊500mm长钢管的角角钢支架上，脚脚手架的立杆杆横距≤1.6m，纵距≤1.6m，横杆步距≤1.5m，并应根据据实际搭设高高度及荷载情情况进行计算算后确定。主主溜槽脚手架架外立面应满满打纵向剪刀刀撑，垂直于于溜槽方向每每隔一定间距距(6.4mm)满打横向剪剪刀撑。按照照约为1：3的坡度在脚脚手架的中间间一排立杆一一侧的小横杆杆上搭设宽度度为500mm的混凝土溜溜槽，在中间间一排立杆的的另一侧的小小横杆上铺设设木跳板作为为操作台和人人行通道。3.1.5脚手架架施工工艺流流程底板的下铁钢筋绑绑扎完成→溜槽脚手架架支架放线→溜槽脚手架架支架定位及及焊接→非溜槽脚手手架支架定位位及焊接→焊接通长[8槽钢→绑扎中层钢钢筋网片→焊接次溜槽槽支架部分的的120×1120×8mmm钢板片及500mm长的Φ48×3..5短钢管→绑扎上铁钢钢筋→搭设距混凝凝土面高200mm位置的扫地地杆→搭设溜槽脚脚手架→搭设木跳板板人行道及防防护网→搭设混凝土土溜槽。3.1.6溜槽脚脚手架搭设构构造（1）立杆起步立杆长为6mm和4m（将接头错错开），用对对接扣件与焊焊接在溜槽脚脚手架角钢支支架上的短钢钢管连接，以以后能用6m杆的脚手架架均用6m杆；采用对对接扣件连接接立杆接头，同同步内相邻立立杆接头在高高度方向错开开的距离不得得小于500mm，立杆必须须沿其轴线搭搭设到顶，且且超过溜槽的的行走过道约约1.4m。（2）大横杆（纵向水水平杆）大横杆对立杆起约约束作用，与与立杆用直角角扣件扣紧，不不得隔步设置置或遗漏。大大横杆之间采采用对接扣件件连接，接头头与相邻立杆杆距离≤500mm。相邻的两两根大横杆的的接头均应相相互错开，水水平间距应≥500mm，同一排大大横杆水平偏偏差不大于50mm及L/250。（3）小横杆（横向水水平杆）每一主节点处必须须设置一根横横向水平杆，用用直角扣件扣扣接在立杆上上，在任何情情况下，均不不得拆除作为为基本构架结结构杆件的小小横杆。（4）扫地杆脚手架须设置纵、横横向扫地杆。纵纵向扫地杆采采用直角扣件件固定在距混混凝土面高200mm处的立杆上上；横向扫地地杆亦应采用用直角扣件固固定在紧靠纵纵向扫地杆下下方的立杆上上。（5）剪刀撑该脚手架外侧满打打剪刀撑，剪剪刀撑立杆与与地面夹角为为45°～60°，剪刀撑钢钢管采用搭接接，搭接长度度不小于1m，其上旋转转扣件不少于于2个，剪刀撑斜斜杆应用旋转转扣件固定在在与之相交的的横向水平杆杆的伸出端或或立杆上，旋旋转扣件中心心线至主节点点的距离不宜宜大于150mm。垂直于溜槽槽方向每隔6.4m满打横向剪剪刀撑。剪刀刀撑斜杆两端端用旋转扣件件与脚手架的的立杆或大横横杆扣紧。（6）竖向构造加强a局部立面垂直构造造加强（图33-3）图3-3局部立面垂直加强强立面示意图图b局部立面水水平构造加强强（图3-4）图3-4第三道撑所所在平面局部部立面水平加加强立面示意意图（7）局部水平构造加加强第三道撑所在平面面部位做水平平构造加强，如如图3-5和图3-6所示。图3-5第三道撑所所在平面水平平加强层平面面示意图图3-6第三道撑所所在平面水平平加强剖面示示意图 （8）缆风绳主溜槽脚脚手架距混凝凝土完成面高高度大于10m位置的溜槽槽串筒下料部部位两侧按间间距8m、角度为45°对称设置共共计7道缆风绳，如如图3-6所示。（9）脚手板、挡脚板板和护拦脚手板采用对接平平铺设置在小小横杆上，对对接处必须设设双根小横杆杆，小横杆距距脚手板端头头≤150mm；对接的两两块脚手板脚脚手板悬挑长长度之和≤300mm。用8#铅丝与小横横杆（挡脚板板为立杆）绑绑扎牢固，不不得滑动。在行人通道外侧设设置1.2m高的防护栏栏杆，在防护护栏杆底部设设置200mm高的挡脚板板，在防护栏栏杆上挂密目目网。（10）溜槽角钢支架的的角钢垫脚要要与底板下铁铁有效固定，溜溜槽支架的角角钢与底板的的中层钢筋网网焊接，在纵纵横向把每个个溜槽角钢支支架焊接起来来，使溜槽角角钢支架形成成一个整体。焊焊接在角钢支支架上的短钢钢管时，要保保证钢管的垂垂直。（11）脚手架与钢柱平平行的部位，脚脚手架与钢柱柱设置水平拉拉接，如图33-7和3-8所示。图3-7脚手架抱柱示意图图图3-8脚手架抱环环撑立面示意意图（12）串筒设置为了保证溜槽内混混凝土下落时时自由高度满满足要求，不不产生离析等等不利现象，在在溜槽相应的的落灰孔处设设置串筒，串串筒搭设时将将串筒顶部挂挂件固定在溜溜槽底面的脚脚手架上，浇浇筑过程中每每退8m拆换一次，现现场每个溜槽槽配置两套串串筒。串筒底底部用活动小小溜槽配合浇浇筑，串筒和和小溜槽设置置详见下图小小溜槽及串筒筒大样图。图3-9活动小溜溜槽图3-10串筒漏漏斗详图3.1.7溜槽脚手手架的搭设施施工（1）溜槽角钢支架布布置①主溜槽角钢支架布布置4500mm厚底底板处上铁支支撑采用立杆杆L90×6，直接支撑撑上铁最下层层钢筋的横杆杆采用[8通长布置，另另一方向采用用L50×5。支撑的纵纵横向间距为为1600m，组成一榀榀支撑架。在支撑中部按照设设计要求设置置中层钢筋网网片，中层钢钢筋网片平铺铺在废钢筋组组成的平面内内，如图3-11所示。沿沿纵向在整个个支撑体系的的中间设一道道L50×5，并再用L50×5做交叉斜撑撑与底部立杆杆端头焊接。每每两榀支撑间间用L50×5设十字形构构造支撑，纵纵横向均需要要布置。立杆杆底部设置长长350mmmL90××6角钢垫脚。图3-11中层钢筋筋网片铺设图图②次溜槽角钢支架布布置次溜槽最高高度仅仅为8.9m，荷载与28m高架体比较较相对较小，假假设以附件计计算书1.8中得到钢管管架总重除以以2再加上各项项荷载，即4.7/22+0.411+0.699+8.966=12.441kN，计算得到到角钢轴力设设计值F=12..41+122+7.1668=31..6KN，为避免现现场钢筋支架架与溜槽角钢钢支架定位造造成的混乱，充充分利用现场场已有的钢筋筋支架放线后后定出现场焊焊接钢管位置置作为次溜槽槽的起始步，计计算得，弱轴轴Y0-Y0的QUOTE,QUOTE0.355，N／QUOTE=31.66*10000/（0.3555*816）＝109.11N／mm２＜205N／mm２满足要求。（2）脚手架底部钢管管焊接在立杆角钢顶部焊焊接一块120×1120×8mmm的钢板，在在钢板上垂直直焊接一段长长500mm的Φ48×3..5钢管。钢管管焊接在钢板板上时，焊缝缝的焊脚尺寸寸不小于3mm。溜槽脚手手架与溜槽角角钢支撑连接接图如图3--12和3-13所示示。图3-12溜槽脚脚手架与溜槽槽角钢支架连连接图图3-13溜槽脚手手架与溜槽角角钢支架连接接实例图（3）溜槽脚手架的搭搭设施工①按照立杆横距1..6m，立杆纵距1.6m，横杆步距1.5m在脚手架底底部钢管上开开始搭设溜槽槽脚手架，溜溜槽立面定位位如图3-22所示。②沿主溜槽脚手架外外立面满打纵纵向剪刀撑，垂垂直于溜槽方方向每隔6.4m满打横向剪剪刀撑。如图图3-4所示。③主溜槽距混凝土完完成面高度大大于10m溜槽串筒下下料部位两侧侧位置按间距距8m、角度为45°对称设置共共计7道缆风绳。如如图3-6所示。④搭设木跳板人行道道及防护网。搭搭设脚手架完完毕后，在中中间一排立杆杆另一侧的小小横杆上铺设设木跳板形成成行人通道，人人行道上垂直直于人行道纵纵向每隔400mm钉防滑木条条，人行道两两侧设置200mm高的踢脚板板，设置1.2m高栏杆，在在栏杆上挂密密目网，溜槽槽下方挂大眼眼网。⑤搭设混凝土溜槽。按设计坡度及设计标高要求，首先在靠近中间一排立杆的小横杆上铺50mm×100mm木方，注意木方应按高度为100mm布置。木方用铁丝绑扎在小横杆上并用铁钉钉住铁丝共同固定木方，在木方上面用内钉铁皮的木模板组成500mm宽的溜槽，并把溜槽与小横杆每隔750mm设置一道铅丝网将溜槽与溜槽脚手架固定。为防止混凝土砂浆从木模接缝处泄漏，在溜槽内衬薄铁皮，铁皮与溜槽用铅丝或拉铆钉每隔1m绑扎一道固定在一