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1工程概况
近年来，随着滨海地区开发开放建设的加快，大量工业项目落户滨海，全世界最大的POWERTEC 9000 AG-S2型数控桥式双龙门镗铣床基础尺寸为53.95*23.8*10.5m,局部深度为8.5m混凝土量1400m3，排名第二的另一台设备基础混凝土浇注量为9000 m3。施工过程中不允许留施工缝，混凝土应连续浇筑。外方要求基础浇筑完毕后每米误差不大于2mm，一旦超过工艺要求，整个基础就将报废，后果不堪设想。
为了保证大型设备基础的施工质量，我们认真编制了详细的大体积混凝土施工方案，经过与建设单位多次的讨论、研究、论证、进一步完善，确定大体积混凝土施工方案，最后形成大型设备基础混凝土浇注及温控施工工法。
2混凝土配合比设计
根据工程混凝土使用的情况,在混凝土浇筑前对混凝土配合比设计进行试配工作，经反复试配论证，确定较为合理的配合比。
根据上面三种水泥用量不同，混凝土的出机状态不一样并且混凝土的出机温度也不一致，最后我们又对混凝土使用水降温处理，使水温降低到10-15度左右。再次对混凝土进行试拌试验。让混凝土出机状态都良好和出机温度在25度左右，最终选定以下配比：
混凝土标号 水泥 矿粉 粉煤灰 膨胀剂 外加剂 砂子 石子 防腐阻锈剂 水
C35P8防腐阻锈 222 55 120 30 8.3 685 1107 8.0 166
3大体积混凝土热工计算
混凝土内部中心温度计算：
混凝土绝热温升计算：
混凝土绝热温升，根据公式T（t）=WQ/Cρ*（1-e-mt）
混凝土最高热绝热温升T时:
T(∞)= WQ / (Cρ) =30.25(℃)
同时实际上混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑的最初3－7天；
取τ＝3 T（3）=WQ（1-e-m*3）/Cρ=21.1(℃)
根据结构厚度在1.0米以上时混凝土内部由粉煤灰,矿粉等活性掺合料引起的最高温升值可按以下公式计算:
Tmax(F) = F/50 =4.1(℃)F—每m3砼中矿粉、粉煤灰及膨胀剂的总量。
3d龄期混凝土绝热温升计算：
T(3)max= T（3）＋Tmax(F)＝25.2 (℃)
2、混凝土浇筑温度计算：
(1)根据热量平衡法则，混凝土拌合物的温度可按以下公式计算：T0 = 0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg)+ c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)
4.2mw+0.9(mce+msa+mg) 4.2mw+0.9(mce+msa+mg)
我公司采用自来水拌制砼，水温Tw=19℃
料仓砂石料温度Tsa =19℃ 胶凝材料平均温度Tg=50℃
T0 =0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg) + c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)
4.2mw+0.9(mce+msa+mg)4.2mw+0.9(mce+msa+mg)
=23.8℃
(2)混凝土拌合物的出机温度: T1 = T0 －0.16(T0－Ti)
式中T1－混凝土的出机温度（℃），T0－混凝土的出机温度（℃），Ti－搅拌机内温度（℃）
搅拌设备为全封闭式: Ti＝T0T1=23.8℃
(3)混凝土的浇筑温度: Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）
Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）=22.028℃
混凝土内部中心温度计算Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ
式中Tj－混凝土浇筑温度（℃）；Tj－在τ龄期时混凝土的绝热温升（℃）；
ξ－不同浇筑块厚度的温降系数；本工程底板厚10米故取ξ＝1
Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ＝47.3℃
混凝土的表面温度计算：
Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')△T(t)
Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')△T(t) ＝20.7℃
混凝土中心与表面最高温差计算：
T＝Tmax-Tb(τ)＝20.2℃
所以采用以上的配合比混凝土有采取岩棉覆盖能将中心与表面温差控制在25℃以内，如果采取合理的施工方案及时进行保湿养护，混凝土温差裂缝是可以得到控制的。同时施工期间大气温度降至15℃时,建议采用岩棉覆盖混凝土表面。
4温控措施
(1)采用斜面分层法施工
本工程基础承台采用3台泵车，根据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采用“斜面分层，薄层覆盖，循序推进，一次到顶”。
(2)采用二次振捣法
混凝土终凝前采用二次振捣法，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，并防止因混凝土沉落而出现的裂缝，提高混凝土抗裂性能。
(3)埋设冷却水管
混凝土浇筑前在基础厚度范围内埋管采用φ100mm焊管，水平连接管采用φ50焊管，两种焊管焊接成一个网状散热系统(其中设三层水管，7个独立的冷却管)。为使同管路各部分温度均匀，将通水循环设计成水流方向可变，削减混凝土早期20%~25%的水化热。
(4)加强混凝土养护
为减少混凝土的内外温差，控制混凝土表面裂缝，在混凝土终凝前，进行二次抹面，用磨光机打磨，槎平后即进行覆盖养护。在混凝土表面采用一层不透水的塑料薄膜加麻袋进行保温、保湿养护。
5.温度测点监测
5.1温度测点布置
在基础范围内垂直设置10根测杆，每根测杆沿承台厚度均设置5个测点(见图3)，同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个，合计54个工作测点。所有测点都通过热电耦补偿导线与微机数据采集仪相连，监测数据由采集仪处理打印。
5.2测温监控
从混凝土开始浇筑起，进行混凝土温度测试，每小时提供一份温度监控报表，当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有上升趋势时，及时报警。
5.3测温结果与分析
混凝土温度变化曲线表明：
(1)混凝土各部位温度变化趋势呈抛物线分布，Tmax=66.8℃。
(2)抛物线下降较为平缓，降温速率控制在3℃/d范围内，混凝土内表温差在22~18.1℃之间，小于25℃，从上面分析表面温控技术措施是有效的。
经检查混凝土表面无可见裂缝及渗漏现象。
6.结语
实践证明大体积混凝土施工，只要采取可行的施工方案，复核计算混凝土最大温度应力，采取有效的温控措施，将内外温差控制在25℃范围之内，大体积混凝土质量是有保证的。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
近年来，随着滨海地区开发开放建设的加快，大量工业项目落户滨海，全世界最大的POWERTEC 9000 AG-S2型数控桥式双龙门镗铣床基础尺寸为53.95*23.8*10.5m,局部深度为8.5m混凝土量1400m3，排名第二的另一台设备基础混凝土浇注量为9000 m3。施工过程中不允许留施工缝，混凝土应连续浇筑。外方要求基础浇筑完毕后每米误差不大于2mm，一旦超过工艺要求，整个基础就将报废，后果不堪设想。
为了保证大型设备基础的施工质量，我们认真编制了详细的大体积混凝土施工方案，经过与建设单位多次的讨论、研究、论证、进一步完善，确定大体积混凝土施工方案，最后形成大型设备基础混凝土浇注及温控施工工法。
2混凝土配合比设计
根据工程混凝土使用的情况,在混凝土浇筑前对混凝土配合比设计进行试配工作，经反复试配论证，确定较为合理的配合比。
根据上面三种水泥用量不同，混凝土的出机状态不一样并且混凝土的出机温度也不一致，最后我们又对混凝土使用水降温处理，使水温降低到10-15度左右。再次对混凝土进行试拌试验。让混凝土出机状态都良好和出机温度在25度左右，最终选定以下配比：
混凝土标号 水泥 矿粉 粉煤灰 膨胀剂 外加剂 砂子 石子 防腐阻锈剂 水
C35P8防腐阻锈 222 55 120 30 8.3 685 1107 8.0 166
3大体积混凝土热工计算
混凝土内部中心温度计算：
混凝土绝热温升计算：
混凝土绝热温升，根据公式T（t）=WQ/Cρ*（1-e-mt）
混凝土最高热绝热温升T时:
T(∞)= WQ / (Cρ) =30.25(℃)
同时实际上混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑的最初3－7天；
取τ＝3 T（3）=WQ（1-e-m*3）/Cρ=21.1(℃)
根据结构厚度在1.0米以上时混凝土内部由粉煤灰,矿粉等活性掺合料引起的最高温升值可按以下公式计算:
Tmax(F) = F/50 =4.1(℃)F—每m3砼中矿粉、粉煤灰及膨胀剂的总量。
3d龄期混凝土绝热温升计算：
T(3)max= T（3）＋Tmax(F)＝25.2 (℃)
2、混凝土浇筑温度计算：
(1)根据热量平衡法则，混凝土拌合物的温度可按以下公式计算：T0 = 0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg)+ c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)
4.2mw+0.9(mce+msa+mg) 4.2mw+0.9(mce+msa+mg)
我公司采用自来水拌制砼，水温Tw=19℃
料仓砂石料温度Tsa =19℃ 胶凝材料平均温度Tg=50℃
T0 =0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg) + c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)
4.2mw+0.9(mce+msa+mg)4.2mw+0.9(mce+msa+mg)
=23.8℃
(2)混凝土拌合物的出机温度: T1 = T0 －0.16(T0－Ti)
式中T1－混凝土的出机温度（℃），T0－混凝土的出机温度（℃），Ti－搅拌机内温度（℃）
搅拌设备为全封闭式: Ti＝T0T1=23.8℃
(3)混凝土的浇筑温度: Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）
Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）=22.028℃
混凝土内部中心温度计算Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ
式中Tj－混凝土浇筑温度（℃）；Tj－在τ龄期时混凝土的绝热温升（℃）；
ξ－不同浇筑块厚度的温降系数；本工程底板厚10米故取ξ＝1
Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ＝47.3℃
混凝土的表面温度计算：
Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')△T(t)
Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')△T(t) ＝20.7℃
混凝土中心与表面最高温差计算：
T＝Tmax-Tb(τ)＝20.2℃
所以采用以上的配合比混凝土有采取岩棉覆盖能将中心与表面温差控制在25℃以内，如果采取合理的施工方案及时进行保湿养护，混凝土温差裂缝是可以得到控制的。同时施工期间大气温度降至15℃时,建议采用岩棉覆盖混凝土表面。
4温控措施
(1)采用斜面分层法施工
本工程基础承台采用3台泵车，根据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采用“斜面分层，薄层覆盖，循序推进，一次到顶”。
(2)采用二次振捣法
混凝土终凝前采用二次振捣法，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，并防止因混凝土沉落而出现的裂缝，提高混凝土抗裂性能。
(3)埋设冷却水管
混凝土浇筑前在基础厚度范围内埋管采用φ100mm焊管，水平连接管采用φ50焊管，两种焊管焊接成一个网状散热系统(其中设三层水管，7个独立的冷却管)。为使同管路各部分温度均匀，将通水循环设计成水流方向可变，削减混凝土早期20%~25%的水化热。
(4)加强混凝土养护
为减少混凝土的内外温差，控制混凝土表面裂缝，在混凝土终凝前，进行二次抹面，用磨光机打磨，槎平后即进行覆盖养护。在混凝土表面采用一层不透水的塑料薄膜加麻袋进行保温、保湿养护。
5.温度测点监测
5.1温度测点布置
在基础范围内垂直设置10根测杆，每根测杆沿承台厚度均设置5个测点(见图3)，同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个，合计54个工作测点。所有测点都通过热电耦补偿导线与微机数据采集仪相连，监测数据由采集仪处理打印。
5.2测温监控
从混凝土开始浇筑起，进行混凝土温度测试，每小时提供一份温度监控报表，当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有上升趋势时，及时报警。
5.3测温结果与分析
混凝土温度变化曲线表明：
(1)混凝土各部位温度变化趋势呈抛物线分布，Tmax=66.8℃。
(2)抛物线下降较为平缓，降温速率控制在3℃/d范围内，混凝土内表温差在22~18.1℃之间，小于25℃，从上面分析表面温控技术措施是有效的。
经检查混凝土表面无可见裂缝及渗漏现象。
6.结语
实践证明大体积混凝土施工，只要采取可行的施工方案，复核计算混凝土最大温度应力，采取有效的温控措施，将内外温差控制在25℃范围之内，大体积混凝土质量是有保证的。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。