大体积混凝土案例

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1、目录大体积混凝土施工案例 大体积混凝土裂缝的分析与控制 大体积混凝土底板冬季施工裂缝控制 大体积混凝土裂缝控制综述 基础大体积混凝土工法 高强度大体积混凝土材料特性研究 大体积混凝土施工技术大体积混凝土施工案例高层建筑承台大体积混凝土施工摘 要：结合施工现场的特定条件，采取由浅基到深基的施工步骤，对不同体量的承台制定不同的浇筑方案和技术措施，有效地降低了泵送大体积混凝土内部的最高温升，消除了 冷缝现象。在承台中间设置棋盘式高低水平施工缝，取得了良好效果。海口市交行大厦主楼地下3层，钢筋混凝土筏形基础承台板厚3 , 00m,平面 48. 80mx48. 80m，承台混凝土量为6360m3。商住楼

2、地下2层，承台板厚1. 80m，混凝 土量为1817m3。地下车库承台板厚1，00m，混凝土量为2319m3,承台中段设后浇带1道。 承台混凝土强度等级为C 30,抗渗等级S 6,总量10496.00m3。1 施工方案(1) 为保证相邻已有建筑安全，先施工商住楼、车库基础，后施工主楼基础，这样承台施 工由浅入深，同时也降低了商住楼、车库的基坑降水费用。(2) 主楼承台分两层浇筑，每层厚1.5m,承台中心水平位置埋设050冷却循环散热水管，距承台底300mm至承台表面向上100mm埋没050垂直散热水管，间隔6000mm双向均匀布置，择合适水泥采用红水河525R普通水泥，三鑫425R普通水泥水泥

3、用量将425R水泥用量控制在450kg / m3，2.3 掺外加剂，掺加水泥用量4的复合液，它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。使用水量减少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左 右。2. 4 严格控制骨料级配和含泥量选用040mm连续级配碎石(其中030mm级配含量65%左右)，细度模数2.80-3.00的中砂(通过0. 315n凹筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%45%)。砂、石含泥量控制在 1 %以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。2. 5 优选混凝土施工配合比采用425R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液=0. 55： 1： 1. 82：

4、 2. 51： 0. 04；采用525R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液：0. 50： 1： 2： 2. 77： 0. 04，坍落度18cm.2 6 严格控制混凝土入模温度使入模温度控制在25C以下.27 加强技术管理 加强原材料的检验、试验工作。定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出 现的冷缝，并采取措施加以杜绝。28 合理组织劳动力及机械设备每台泵输出混凝土量为22m3/h左右，29 采用切实可行的施工工艺 采用分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶的方法。这种自然流淌方法， 适应泵送工艺，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。布置两道振动器，第一道布置 在混凝土出

5、料口，第二道布置在混凝土坡脚处。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故 浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。210 加强混凝土的养护及测温工作(1)采用蓄水法保温养护，蓄水深度 19cm 以上。通入冷却循环水，以便加快承台内部热 量的散发(图 2)。(2) 在承台内埋没若干个测温点，每个测温点埋设温管2根.1根管底埋置于承台混凝土 的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100 mm,测量混凝土 的表面温度。每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。混凝土内部温 升的高峰值一般在35d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温

6、升，内外温差值在20C 左右。3 几点体会(1) 采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期， 对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。(2) 主楼3. 00m厚承台设计时，在承台中间设置了 0 20200水平抗缩钢筋网片。采用 水平分层间隙施工方法，分两层进行浇筑，间隙时间7d以上，分层厚度各1. 5m,抗缩 钢筋网设置在下层1. 5m的上表面。在工期允许的情况下，这种施工方法可降低内部最高 温升、减少人力、材料及机械设备的投入。(3) 主楼承台混凝土分层浇筑，下层混凝土的表面设置了棋盘式高低块(高差5cm),形成 上下连接的键块，并将抗缩钢筋网支撑钢筋伸出浇筑面20

7、cm以上。在混凝土终凝前用钢丝 刷拉毛表面水泥膜层处理水平施工缝，再溜扫冲洗干净，这样可加强上下层混凝土的连接， 提高抗剪能力，节省凿毛施工缝的人工。(4) 大体积混凝土采用泵送工艺，泵送过程中，常会发生输送管堵塞故障，故提高混凝土 的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力，泵管直径，输送管线布置应合理。泵管上须遮盖 湿麻袋，并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配，碎石最大粒径与输送管径之比 宜名1： 3,砂率宜在40%。45%间，水灰比宜在0. 50. 55间，坍落度宜在1518c m 间。(5) 由于大体积混凝土承台连续浇筑，故浇筑现场须设防雨棚，并在基坑四周，设置盲沟 和集水井。- 作

8、者： station3350 2005年01 月23日, 星期日 20:10 加入博采大体积混凝土裂缝的分析与控制、 大体积混凝土裂缝产生的原因 原因是复杂的，综合的,但主要由水泥水化热引起温度变化造成的。混凝土表面拉 应力超过混凝土抗拉强度，混凝土表面就产生裂缝。通常混凝土加水量是水化水量的 45 倍，多余的水为游离水，游离水蒸发，引 起体积收缩，加剧了混凝土中裂缝的产生。因此，冷缩、干缩，限制条件是裂缝产生的主要因素。、 影响大体积混凝土裂缝产生的主要因素分析1 ， 冷缩影响在大体积混凝土中单方水泥用量和水泥品种选择至关重要。2， 干缩变形影响分析 新拌混凝土中只有 20%的水参与水化，8

9、0%的水在硬化过程中要蒸发。3， 限制条件的影响分析 基层对混凝土的限制 外部限制 桩对混凝土的限制 已硬化混凝土对后浇混凝土的限制 限制条件混凝土内部与表面相互限制内部限制先浇混凝土对后浇混凝土的限制（图 1）三、 控制大体积混凝土裂缝的方法 一方面，提高混凝土的抗裂强度， 另一方面，控制各种温度应力，（一）提高混凝土抗裂强度的方法1， 掺膨胀剂现在商品膨胀剂有UEA膨胀剂，FH复合膨胀剂，FN明矶石膨胀剂； PG 硫铝酸盐型膨胀剂。2， 采用纤维混凝土 在混凝土中掺入1%的钢纤维，其抗拉程度可提高19%78%，掺入 2% 的钢纤维，可提高 32%92%。3， 配温度筋 合理配筋可以提高混凝

10、土的极限拉伸值，而且当钢筋的直径较细，间 距较密时，基础工程，中间配筋少，增加一些温度筋，可提高抗裂性4， 提高混凝土的强度 ，可以通过选用高标号水泥，减小水灰比，采用合理的施工工艺。（二）降低混凝土的温度，控制温度应力1， 减少水泥用量 一般方法有：减小坍落度，掺大块石，减小砂率，使用减水剂，塑化 剂，掺混合材（如粉煤灰）。采用先进的搅拌工艺。2， 使用低热水泥选用水化热的水泥，如矿渣水泥，明矾石水泥，大坝水泥，减少水化 热引起的绝热温升。3， 降低浇注温度差 浇注温度低可以降低最高温升。避免炎热的夏季施工，不宜中午浇注 对原材料实行预冷却，5， 强制降温通入冷却水管，降低混凝土内部的最高温

11、度。（三）减小限制1， 减小外部限制减小地基限制的方法是一方面设置滑动层，即在块体与地基之间设置 砂垫层或沥青油毡层，允许块体自由变形。避免开裂，施工缝，后浇 缝。2， 减小内部限制加强保温养护，控制内外温差，降温速率，保证湿度。保温法有覆盖 法，暖棚法，蓄水法。覆盖法就是在混凝土沅完毕，用保温材料鲫油 布，锯末，草袋，塑料布剽盖在混凝土上面；暖棚法是在块体上面搭 设大棚，通过人工加热使棚内空气满足温控条件。蓄水法是在混凝土 终凝后，在块体表面蓄一定的高度的水，利用水的导热系数低，达到 隔热保温效果。四、 大体积混凝土施工工艺大体积混凝土，水化热引起的温升高，为了防止裂缝的开展，看重工 业从控

12、制温升，延缓降温速率，减少混凝土收缩，提高混凝土极限拉 伸，增加设计构造等方面采取了下系列技术落后措施。1，配合比设计 根据实际情况和试验资料，采用低热水泥。掺入减水剂和膨胀剂，按 照工程混凝土强度等级要求进行配合比设计。2，掺加剂减水剂在配合比中掺入减水剂，改善了和易性，满足泵送要求，减少水泥用量。膨胀剂掺入膨胀剂，等量取代水泥，补偿冷缩与赶不干缩变形3,构造处理为有效控制大体积混凝土开裂，设置温度筋，提高配筋率，分散应力, 提高了抗裂性。4，温度测试常用的测温方法有热电偶，热电阻，玻璃温度计。5，养护采用废旧水泥纺织袋内装锯末和一层塑料布养护，既保温又保湿，达 到了使混凝土强度顺利增长和温

13、度控制的目的。经过实际应用，几个大体积的混凝土施工应用以上的控制措施均未出 现裂纹。7 S i 5 I皐伶淒就平，舊血厨1-炉城吧 l-jB-TSOjfftfl 3-j-3 It样机 回-旳第鸯右机；t-HF- BdOJER机门一砂*石囲料斗应規帝用-liisir心_雷堆社 萤丄“一毛五瑞佛期掛聯订？水平您工基-9JOOm图2商性楼承台冷却循茹水登布就-作者：kinghan 2005年02月11日，星期五16:55加入博采大体积混凝土底板冬季施工裂缝控制王书君李金生张永春北京市西单北大街西侧商业区8号地住宅及交通广场工程，由于工程工期 紧，底板混凝土要求在严冬季节施工，给施工带来极大的不便。北

14、京中铁建筑工 程公司决定施工中不掺加防冻剂，不使用热水，而是通过合理地组织施工，采用 蓄热“自我养护”的方法，解决混凝土防冻又防裂的问题。1. 配合比及原材料选择。选用普通水泥，掺和料采用电厂的磨细煤灰；中、 粗砂含泥量控制在2%以内，碎石为540毫米，含泥量控制在1%以内；掺加FS 混凝土防水剂。2. 混凝土搅拌、运输。严格控制水灰比，保证配合比准确、统一。水化热 足够保证混凝土不受冻，将混凝土入模温度控制在15C20C之间。3混凝土浇筑、振捣。在坡顶、坡脚处采用振动棒振捣，以保证底板整体 混凝土密实。4抹面、养护。混凝土初凝前用刮尺赶平，用木抹子第一次抹面。初凝后到终凝前用铁抹子碾压表面数

15、遍，将混凝土表面不均匀、不规则的裂 缝闭合。最后用木抹子第二次抹面，闭合收水裂缝，随后立即在混凝土的表面覆盖塑 料薄膜，使混凝土内蒸发的游离水积在混凝土表面进行保温养护，薄膜上再盖一 层草帘子。利用大体积自身产生的水化热，对混凝土实行蓄热、自身养护，实践证明既 能保证混凝土不产生裂缝，保证施工质量，又可节省费用。青洲闽江大桥2#墩大体积混凝土吊箱承台温度裂缝控制 2002-8-25 桥梁与隧道工程1. 工程概况青洲闽江大桥2#墩为主塔墩，处于主河槽中，混凝土等级C30,承台尺寸为 45mX25mX7m,面积为1073/?,混凝土数量为7510m3,属于大体积混凝土基础。2. 混凝土配合比设计选

16、用福建建福牌525#普通硅酸盐水泥，掺加适量的I级粉煤灰和复合型高效 外加剂，粗骨料采用531.5mm连续级配的碎石，细骨料采用优质中粗砂，细度 模数控制在2.5左右。2.1 原材料(1) 、水泥：采用福建建福牌42.5普通硅酸盐水泥；(2) 、石子：采用福州马尾碎石531.5mm连续级配碎石，含泥量小于0.5%；(3) 、砂：采用福州闽侯中粗砂，Mx=2.452.55，含泥量小于1%；(4) 、水：饮用水；(5) 、粉煤灰：米用华能电厂I级粉煤灰；(6) 、外加剂：采用南京华迪合成材料厂NF2A缓凝高效减水剂。2.2 配合比配合比(kg/m3)水泥砂碎石水粉煤灰外加剂283697111216

17、7101NF2A（粉）0.6%塌落度(cm)绝热Q温升(C)缓凝时间(小时)162054.816183. 浇注工艺1) .混凝土采用分层连续灌注，一次成型，分层厚度宜为30cm左右，分层间隔 灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间，以防出现施工冷缝。2) .混凝土浇筑顺序采取横桥方向按1：4的坡度顺桥向断面摊铺3 ) 顺桥向设置8个简易漏斗和8套串筒，沿横桥方向布置3排，各漏斗间距 按照3m3混凝土灌注斗计算确定间距约为3.0。下料之后，应及时组织摊铺。4) .混凝土振捣采用050mm和080mm插入式振捣器，如果下层混凝土已进入初凝 或即将初凝，则振捣棒振捣时不宜插入下层，以达下层表面为

18、宜，如下层混凝土 未达初凝可插入下层5cm，保证下层在初凝前再进行一次振捣，使混凝土具有良 好的密实度，防止漏振，也不能过振，确保质量良好。5) .每次灌注必须按规范留足强度试件。6) .混凝土在浇筑振捣过程中产生的大量泌水，采用足够数量的潜水泵，或泥浆 泵，及时排除。4. 温控及防裂措施4.1 合理选择原材料，优化混凝土配合比。4.2混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，控制混凝土内外温差小于25C,1).冷却水管埋设冷却循环水管采用25mm黑铁管，按照冷却水由热中心区 流向边区的原则，进水管口设在近混凝土中心处，出水管口设在混凝土边区处。 进、出水口均引出混凝土面以上。每层水管的垂直进、出水

19、口互相错开，且出水 口有调节流量的水阀和测流量设备。埋设位置及测温点见冷却水管布置示意图。2) .冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠，以防混凝土灌注时水 管变形及脱落而发生堵水和漏水，并做通水试验。冷却水管布置示意图3) .每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，即可在该层水管内通水。循环冷却 水的流量可控制在1.21.5 m3/h，使进、出水的温差不大于6 C。4) .循环冷却管排出的水在混凝土灌注未完之前，应立即排除围堰外，不得排至 混凝土顶面。5) .冷却水管使用完毕，需压注水泥浆封闭。 4.3控制混凝土的入模温度和环境温度。1) 使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却，不宜

20、使用新出窑的水泥。2) 向拌合用水内加破碎冰块，从而降低混凝土的拌合温度。5. 养护水泥水化使混凝土温度升高，相对地表面收缩内部膨胀，表面收缩受内部约束 产生拉应力。通常这种拉应力较小，不至于超过混凝土抗拉强度而产生裂缝。但 由于混凝土外部受太阳曝晒、雨水、冷空气等的袭击，也会使表面升降温差较大。 因此，养护是防止混凝土开裂的关键。混凝土浇注完毕后必须用草袋覆盖，不得 养护用水的供应，要加强施工中的温度监测和管理，及时调整保温及养护措施。6. 施工情况原计划7m连续浇注，改为2+5m分段浇注；根据情况对混凝土通热水养护，以保 持混凝土内外温差不大于20 C。原作者： 文成海来 源： 桥梁与隧道

21、工程网站大体积混凝土裂缝控制综述摘要： 简述大体积砼裂缝产生的原因，裂缝预测、现场控制，材料选择，砼的养护关键词： 大体积砼温度裂缝 沉缩裂缝 裂缝预测 裂缝控制 砼施工前言抗拉强度主要决定于砼的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选 和配合比的优化（砼强度等级设计已经确定），由于砼选用地材，从经济角度来考虑，原材 料优化的空间相对较小，所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过 减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。一、温度裂缝1. 温度裂缝产生的主要原因：一是由于温差较大引起的，砼结构在硬化期间水泥放出大 量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部

22、温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表 面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面 处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保 持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基（例如 桩基）上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深 进，直至贯穿的温度裂缝。2. 温度裂缝形成的过程：一般（人为）分为三个时期：一是初期裂缝-就是在砼浇筑的 升温期，由于水化热使砼浇筑后2-3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过砼抗 拉强度引起裂缝。二是中期裂缝-就是水化热降

23、温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降， 水化热散尽时结构物的温度接近环境温度，此间结构物温度引起“外约束力”，超过砼抗拉 强度引起裂缝。三是后期裂缝，当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件下 剧变时，由于砼为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，砼产生裂缝。3温度控制：温度裂缝的产生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在规范允许的 范围之内，要进行有效的控制，就必须进行科学预测，以保证控制的准确性。对温度应力的 控制现场一般是进行温控。在浇筑砼时，采用温度传感片和测温仪，从浇筑开始测温（包括 入模温度，环境温度），并及时抹压（特别是初凝前）和保温保湿养护。浇筑完后根据温控 指

24、标，及时调整保温保湿养护条件。温度影响系数受多种因素影响，其中温度、湿度、散热界面（土、空气等），初凝时间、风 速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数?大大降低，最高温升将降 低，这与我们的实测结果是相吻合的。但为防止降温过快，形成大的温度梯度，夏季选用蓄 水养护，秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风，保温措 施，并及时回填土，结果证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的，事实表明控制 也是非常成功的。二、沉缩裂缝当然砼沉缩裂缝在大体积砼（特别是泵送大流态砼）施工中也是非常多的。主要原因是 振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇

25、筑后，没有及时抹压实（特别 是初凝前的二次拌压），且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，砼 早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓砼的凝结硬化速度，充分利用外加剂（特别是缓凝剂） 的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝），特别是初 凝前的抹压，这对消除表有效的。三、保证大体积混凝土质量的措施1. 选择合适水泥和严格控制水泥用量优先采用525R普通水泥，425R普通水泥等高标号水泥，以减少水泥用量。选用低热水 泥，减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度（90或120天），降低水泥量， 并延缓峰值。在满足

26、设计和混凝土可泵性的前提下，将425R水泥用量控制在450kg/m3, 525R 水泥用量控制在360kg / m3。以降低砼最高温升，降低砼所受的拉应力。2. 严格控制骨料级配和合泥量选用10.40mm连续级配碎石（其中10.30mm级配含量65%左右），细度模数2.80-3.00 的中砂（通过0. 315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%）。砂、石含泥量控制 在1%以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。3. 选择适当外加剂可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂 等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20%左右，水

27、灰比可控制 在0.55以下，初凝延长到5h左右。4. 选择优化配合比选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在砼中掺加粉煤灰和外加剂 等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低砼温升，从而可以降低砼所受的拉应力。5. 采用切实可行的施工工艺根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一 次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝 土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下 层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每 个浇筑带的前后布置两道振动器

28、，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实； 由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的 推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水 泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂 缝。6. 严格控制混凝土入模温度大体积砼最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降 低入模温度，再者浇筑砼时最好不要让砼在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温， 保证水泥库通风良好，自来水预可先放入地下蓄水池中降温。7. 加适当预埋件在砼易裂缝部位埋设应力应变传感片

29、，直接测试拉应力，以便更直接控制砼（调节保温 保湿养护条件，保证温度梯度），确保砼不裂缝。在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网， 以提高砼表面抗裂性（中间温度筋可去掉）。如3. 00m厚承台设计时，在承台中间设置了垫 202肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法，分两层进行浇筑，间隙时间 7d以上，分层厚度各1. 5m,抗缩钢筋网设置在下层1. 5m的上表面。在工期允许的情况下， 这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。8. 改进施工技术施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯 度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前

30、的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期 养护，提高砼抗拉强度。9. 加强砼浇筑后的养护砼浇筑后，应尽快回填土-土是砼最好的养护材料之一。目前这是砼保温保湿养护的最 有效方法，对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护，在混凝土施工期间可通入冷 却循环水，以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝 土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。10. 加强技术管理加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分 工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出 现的冷缝，并采取措施加以杜绝。

31、在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。 同时在实施过程中，要切实落实施工方案。11. 加强混凝土的测温工作为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在承台内埋没若干个测温点，采用L 形布置，每个测温点埋设温管2根01根管底埋置于承台混凝土的中心位置，测量混凝土中 心的最高温升，另一根管底距承台上表面100 mm,测量混凝土的表面温度，测温管均露出 混凝土表面100 mm。用100的红色水银温度计测温，以方便读数。第l 5d每2h测温1 次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看，混凝土内 部温升的高峰值一般在3.5d内产生，3d内温度可上升到或接近

32、最大温升，内外温差值在2 0C左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。12. 其它参考意见大体积混凝土采用泵送工艺，泵送过程中，常会发生输送管堵塞故障，故提高混凝土的 可泵性十分重要。须合理选择泵送压力，泵管直径，输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿 麻袋，并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配，碎石最大粒径与输送管径之比宜 名1： 3,砂率宜在40%。45%间，水灰比宜在0. 5-0. 55间，坍落度宜在15-18cm间。 及时与气象台取得联系，掌握天气情况。由于大体积混凝土承台连续浇筑，故浇筑现场须设 防雨棚，并在基坑四周，设置盲沟和集水井。基础大体积混凝土工法摘要：工业与民用建筑

33、中超长、超厚（厚度）1.OM的现浇钢筋混凝土结构工程，国内外一般采用设置 伸缩缝和后浇带，以及水平分层，或垂直分块和跳仓浇注等设计和施工方法。这些方法都有一个明显的不 足，就是增加了施工难度，延长了施工周期，同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都是不利的。关键词： 基础 大体积混凝土 现场施工1979 年以来，上海市第三建筑发展总公司采用一系列温度计算、测试、养护等“综合温控”施工技术，在宝钢转炉基础一次连续浇注7000M3，在耀华皮尔金顿浮法玻璃有限公司熔窑 深基坑底板中一次连续浇注 7500M3 混凝土均取得成功。这项新技术，又在上海浦东煤气厂、 启华大厦、金陵大厦、上钢三厂3.3M中厚板冷

34、床基础、民生装卸公司八万吨筒仓等基础工 程中得到应用，受到良好效果。其中宝钢转炉基础曾获得1979 年上海市重大科研成果二等 奖，耀华皮尔金顿熔窑深坑、民生装卸公司8 万吨筒仓基础等大体积混凝土施工技术曾获1 986年、1993年上海市建工局科技成果一等奖。一、特点（1）大体积混凝土裂缝是指大体量混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的 裂缝，而必须予以控制这种裂缝现浇混凝土结构。（2）采用一次整体浇注混凝土的方法和“综合温控”施工技术，有利于提高结构的整 体性、抗渗性、同时提高了结构的抗震能力。（3）这种大体积混凝土的施工工艺，减少了施工工序之间的交叉，取消了各种施工缝 的处理工作，从而

35、简化了施工程序，加快了施工进度。二、适用范围工业与民用建筑中超长、超厚（目前最大厚度达6M ）现浇钢筋混凝土结构，如连续性 基础底板、箱型基础、设备基础等需要裂缝控制的钢筋混凝土工程。三、施工要点1. 1. 材料要求（1）水泥：应尽可能采用中低水化热的水泥。如325 号、 425号矿渣硅酸盐水泥。为减 少水泥用量，降低水化热，征得设计单位同意，混凝土可采用后期60天或90天强度替代2 8 天设计强度。（2）细骨料：中粗砂，含泥量2%。（3）粗骨料：525MM或540MM石子，优先选用540MM石子，减少混凝土收缩。含泥 量1%，符合筛分曲线要求。骨料中针状和片状15%（重量比）。（4）外掺剂：

36、在混凝土中可掺加复合型外加剂和粉煤灰，以减少绝对用水量和水泥用 量，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。2. 2. 混凝土配合比采用集料泵送混凝土砂率应在 40%45%之间，在满足可泵性前提性，尽量降低砂率 。 坍落度再满足泵送的条件下尽量选择小值，以减少收缩变形。3. 3. 控制新鲜混凝土的出机温度 混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大。在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向骨料喷水等措施。4. 4. 控制浇注入模温度 夏季施工时，在输送泵送时采取降温措施，以防入模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在水平输送管道上铺草包喷水。冬季施工时，对结

37、构厚度在1.0米以上的大体 积混凝土一般宜在正温搅拌和正温浇注，并靠自身水化热进行蓄热保温。5. 5. 混凝土的施工（1）混凝土浇注顺序的安排，以薄层连续浇注以利散热，不出现冷锋为原则。（2）宜尽可能采用二次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面 要进行拍打真实，去除浮浆，实行二次抹面，以减少表面收缩裂缝。（3）混凝土在浇注振捣过程中的泌水应予以排除。（4）根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面温 度差，宜控制在25 度之内。（5）利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部温度 场分布状况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、

38、定量指导施工，控制降温速率，控制裂 缝的出现。6、测温（1）应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点， 并测绘测温点布置图。（2）温度测点以集成温度传感器作感温元件，要进行筛选和防老化处理。在埋设前应 对感温元件作环氧树脂封闭。在浇注前应按测温布置图要求，对测点予以固定和保护，以确 保测温工作的顺利进行。（3）每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值,提供给施工指挥部门， 以指导现场的施工。7、养护 养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度， 以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。

39、对 大面积的底板面，一般可采用先一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。草包应迭缝，骑 马铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间 ，拆模后应立即回土或在覆盖保护， 同时预防近期骤冷气候影响，以控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。8、设计构造上的改善 在底板外约束较大的部位应考虑设置滑动层。在结构应力集中的部位，应加抗裂钢筋作 出加强处理，在必须分段施工的水平施工缝部位，增设暗梁防止裂缝开展等。四、质量标准 混凝土及裂缝等质量标准，按现行施工规范中的有关规定。五、机具设备（1）测温设备可采用的测温仪有XQC-300大型长图自动平

40、衡记录仪和QZG-010铜热电 阻温度传感器配套改装为定时全自动扩展装置，以及我公司在此基础上进一步改进完善的新 测温仪，大体积混凝土温度微机实时监测仪和进口的恒溜型集成温度传感器配套。（2）结构支模、扎筋、混凝土拌制、运输、浇注等所需的机具设备，可根据不同工程 对象按通常施工要求设置。但必须确保连续浇注，并不得出现冷缝。六、劳动组织（1）浇注前与浇注施工劳动力组织按不同工程对象的工作面大小，泵车数量等通常施工要求安排。(2) 养护阶段：按二班三班昼夜值班考虑。人员有：每台班技术干部一人，养护工人 根据工作量安排。七、效益分析对比(见表 14-1)施工方法 施工难易程度 施工周期 劳动力 材料

41、 质量后浇带及跳仓浇筑 施工缝处理清除垃圾、扎筋、支模有一定的难度 技术停歇时间长、工序环节交叉多，工期长 增加施工缝人工处理等大量人工 后浇部分需提高混凝土强度等级 因施工缝处理质量难以保证结构整体性、抗渗性、抗震性较差 伸缩缝方法施工缝设置有一定难度 需结构分段施工和技术停歇时间 增加伸缩缝结构处理大量人工 增加伸缩缝处理部分的钢筋混凝土 结构构造较复杂，防渗无保证分层分块方法 施工缝处理清除垃圾、扎筋、支模有一定的难度 技术停歇时间长、工序环节交叉多，工期长 重复施工及施工缝处理等大量人工 分层新老混凝土需增加构造钢筋 因施工缝处理质量难以保证结构整体性、抗渗性、抗震性较差 采用一次连续

42、浇注不留任何施工缝可以连续浇筑，施工较为方便工序环节交叉少，连续均衡施工，工期短节省人工 部分仅需增加少量构造钢筋 确保质量无裂缝，结构整体性好，提高结构抗渗能力与抗震能力八、工程实例(1) 耀华皮尔金顿浮法玻璃有限公司熔窑深坑底标高为13.13m，其底板尺寸为92.3m *48. lm*1.8m,高低跨处厚达6m,采用c30混凝土，总计7500m3。浇筑使用5辆泵车，45辆 搅拌车，连续72h 次浇筑完成。入模温度为11度，养护中混凝土最高温度47度。熔窑深 坑墙板厚0.6m,高11.63m,分三段浇筑(4.4m,5.13m,2.1m),混凝土量分别为613m3、1060m3、513m3，各

43、短墙板间隔21天施工。整个底板和墙板无裂缝。(2) 上海港民生装卸公司八万吨及散量筒仓基础底板标高为1.7m,底板为124.45m*98.36m,混凝土 8700m3，混凝土中心最高温度42.9度，表面温度17.6度，该基础在-6.9度气 温下施工，基础无有害裂缝。(3) 新上海国际大厦基础底板标高-14.5m，基础厚3.03.5m，混凝土 17000m3,混凝土 中心最高温度69度，基础无裂缝。(4) 世界广场基础底标高-16.5m,基础底板厚2.53.2m,混凝土 20000m3，中心最高温 度 75.2 度，基础无裂缝。(5) 杨浦大桥基础厚度5.0m,混凝土 7600m3；徐浦大桥基础

44、厚6.0m,混凝土 13000m3, 基础无裂缝高强度大体积混凝土材料特性研究摘要： 针对目前高拱坝建设中普遍存在并反映在大体积混凝土材料特性研究的技术薄弱环节，结合二滩水 电站建设，对高强度大体积混凝土配合比、大体积混凝土动态强度特性、全级配混凝土试件强度变形特性 和损伤断裂特性进行了研究，在我国首次建立了高拱坝混凝土抗裂优化配合比设计系统，首次对地震作用 下坝体混凝土特性参数进行了试验研究，完成了全级配混凝土破坏全过程的仿真性研究，丰富了混凝土损 伤断裂理论，发展和提高了混凝土材料的试验技术。研究成果经国家鉴定，总体达到国际先进水平。部分 中间研究成果已经在二滩工程施工中得到应用。关键词：

45、 高强度混凝土 大体积混凝土 材料特性混凝土是一种由多相介质组成的复合材料，具有不连续性、非均质性的特点，在荷载作 用下，其力学性质、变形和破坏机理有很大离散性，并存在试件的尺寸效应，这也正是大体 积混凝土材料特性研究的困难所在。就高拱坝而言，对混凝土材料特性的准确评价和合理利 用，将极大地关系到工程的安全性和经济性。全面深入地开展大体积混凝土的力学、变形、 抗裂性能等特性研究，对高拱坝坝踵的开裂机制和损伤断裂机理进行探讨，可为高拱坝的设 计和施工提供可靠的科学依据，并将对拱坝设计方法的完善和改进、保证工程质量、提高大 坝安全度、节约混凝土原材料，节约工程投资都具有重大意义。1 高强度大体积混

46、凝土研究课题拱坝强度安全的正确评价，必须从材料（混凝土、坝基岩体）的抗力特性与荷载作用效 应的仿真性研究着手。从目前大坝建设发展趋势分析，下述一些问题，还需进一步研究。1.1 裂缝防治近代高拱坝建设发展趋势表明：坝越来越高，拱圈弧度越来越平，坝体断面越来越薄， 混凝土浇筑强度日益加大，浇筑仓面面积也不断增加。所有这些变化都使坝体和混凝土浇筑 块的应力增高，混凝土产生裂缝的可能性及裂缝扩展的危险性亦加大。为了减少和防止大体 积混凝土裂缝产生的可能性，通常从两方面着手，一是提高混凝土材料本身的抗力特性，二 是减小外力、温度、约束等作用在结构内部产生的效应。改善混凝土材料本身抗力特性首先 应研究混凝

47、土各组分对抗力特性的影响，通过混凝土各组分的品种与质量选择、最佳掺量、 最佳组合、最佳配合比等项目的确定，达到提高混凝土材料自身抗裂能力和变形性能的目的。 即改变目前混凝土配合比主要以强度、抗渗及耐久性为目标的设计方法，提出以抗裂为核心， 全面改善混凝土各种物理力学性能的配合比优化设计方法，以适应高拱坝建设的各种特殊要 求。1.2 在地震作用下的力学与变形特性参数的确定现代计算技术的发展，已完全有可能对地震作用下的坝地基库水共同作用的地震响 应作出精确求解，但精度与仿真性却受到两方面的制约：一是当远场地基深部产生地震后， 震波通过介质的传播，受到反射、折射及不均匀介质与不规则地形的影响，坝址河

48、谷地区地 震地面运动呈非均匀分布，因此应选用正确的计算模型来合理地反映地震地面运动的非均匀 变化；另一个制约因素是对大体积混凝土在地震作用下的强度和应力应变关系还不十分了 解，以往设计只能沿用国外依据少量试验所确定的资料（如动强度可提高30，动弹性模量可提高50等），并基于经验安全系数设计法来 评价大坝抗震安全度。国内对混凝土材料强度与变形的动参数研究不多，且处于起始阶段， 动载作用下混凝土材料的本构关系与断裂特性研究尚属空白，通常用于高拱坝的一些材料动 参数的合理性也难以通过工程实践来验证。我国高拱坝大多拟建于西南、西北地区，而这两个地区均属我国强震多发区，因此开展 对混凝土材料在地震作用下

49、的应力应变特性研究，制定切合实际的高拱坝抗震安全度评价准 则，是高拱坝建设所急待解决的一项关键技术。1.3 力学与变形的仿真目前，拱坝结构设计采用的经验安全系数设计法，要求坝体最大应力小于某一容许应力 值，容许应力等于某一标准混凝土试件在预定龄期的极限强度（拉、压）除以一个经验安全 系数。经验安全系数K是随标准试件的尺寸和形状不同而异，亦随科技水平及施工水平的变 化而变化。因此，采用容许应力法进行拱坝设计，用经验安全系数评价大坝的强度安全，并 不需要开展对全级配混凝土大试件的强度特性研究，因为安全系数中已包含了试件尺寸效应 和粒径效应的影响。这种单一的、粗略的经验安全系数，并不能反映大坝混凝土

50、真实的抗力 安全度，只能是一种数值上的安全感，它束缚了拱坝设计水平的提高。当前，对大坝安全度的评价的趋势是向半经验、半理论的设计方法过渡，用正常使用极 限状态的平稳条件来评价大坝的安全。大坝强度破坏准则是控制在使大坝产生大变形或坝体 裂缝开始扩展时，即大坝失效定义于材料（混凝土、岩基）产生塑性开裂、裂缝扩展，或是 材料处于累积损伤状态。材料的极限容许使用强度，只能是其极限强度（峰值强度）的某一 分数限值。因此，仿真的破坏全过程研究，材料的本构关系以及定义于大体积混凝土正常工 作状态失效的极限容许使用强度的确定，就成为大坝安全评价必不可少的基本参数。高拱坝设计的另一个趋势是，既然高拱坝开裂较难避

51、免，关键是要严格控制坝体裂缝的 扩展。拱坝局部拉应力超过控制标准并不会导致大坝立即失效，只要裂缝是稳定的，大坝仍 能安全运行。三维非线性有限单元法提供了开裂分析的手段，但分析成果的可靠性又依赖于 对材料所假定的本构模型，以往用通过湿筛处理后的混凝土小试件试验资料推出的混凝土材 料的本构关系，难以仿真大体积混凝土受载的性态。因此，开展对全级配混凝土试件强度和 变形特性的宏观研究，建立大小试件之间在破坏过程中各种特征点，如线弹性点、屈服点、 峰值点的函数对比关系也就显得特别重要。1.4 开裂机制与裂缝扩张稳定性判别准则从细观分析，混凝土是一种多相复合介质，由于各种内外原因，内部总是存在一些细微 裂

52、隙和缺陷。这些细微裂隙本质上是不连续的，是随机偶然发生的，在外界环境改变（如温 度、湿度、荷载、动力等）及基础沉降等作用下，就会发展、扩大、贯通，直到产生宏观断 裂失稳。混凝土的破坏过程，实际上就是这些内部裂隙的萌生、发展、扩张、贯通直至失稳 的过程，是一种局部应力现象。对设计而言，重要的是需要判断裂缝扩展的可能性、扩展条 件、扩展后果以及如何防止扩展等。而损伤断裂力学正是研究混凝土裂缝扩展行为及其发 展过程的有力分析手段。如何在实际工程设计中引入损伤断裂因素进行应用分析，这在国内外都只是处于起步 阶段。大坝开裂可以代表一种局部破坏，它预示将来可能导致大坝工作的失效，因此，开展 大体积混凝土损

53、伤断裂特性的研究，是正确评价大坝的安全和耐久性所必须的。2 高强度大体积混凝土研究内容与方法2.1 配合比优化研究（1）结合二滩工程，开展大体积混凝土原材料（水泥、骨料、掺合料及外加剂）的品质 因素、掺量及组合对大体积混凝土的抗压、抗裂性能的分析，确定大体积混凝土抗裂性指标 评估的数学模型，建立混凝土配合比设计与抗裂指标的关系。（2）总结以往的资料，在试验研究的基础上，以混凝土的强度、变形和抗裂等性能为综 合指标，建立配合比设计资料数据库，并编制混凝土抗裂优化配合比设计程序。（3）结合二滩工程施工，选择最优配合比，用编制的程序验证其抗裂性能，并通过浇筑 块温度应力的核算，验证所推荐配合成分的合

54、理性，使其符合大体积混凝土应具有高强、中 弹、低热的要求。2.2 动态强度特性研究(1) 进行混凝土在动力(地震)荷载作用下的破坏机制研究。通过改变应变速率、低周反 复加载、在振动台上模拟加载过程等试验方法的研究，确定混凝土材料动参数的仿真试验方 法。(2) 在试验基础上，提出大体积混凝土在地震荷载作用下，材料的极限强度(拉、压) 动弹性模量与泊松比、比例极限与屈服极限及动态断裂参数。(3) 初步提出拱坝抗震设计有关参数及抗震强度设计准则。2.3 全级配混凝土试件特性的试验研究(1) 进行全级配混凝土试件的标准试验方法研究，包括试件形状、尺寸、成型工艺、养 护条件、加载方式等。通过试验研究，提

55、出全级配混凝土试验标准的建议。(2) 开展全级配混凝土试件的系列性试验。确定混凝土应力应变曲线上升段范围内的各 种特征点，以及它们与湿筛小试件之间对应的函数关系。(3) 开展对全级配试件试验资料的小子样统计技术研究，以便从小子样或极小子样资料 推断大体积混凝土的本构关系。(4) 采用细观力学的分析方法，对混凝土宏观力学特性进行计算机模拟。此研究可作为 扩大样本的另一手段，也可作为推断大小试件之间函数关系的一种辅助方法，以及作为多轴 全级配试验的替代手段。(5) 根据试验成果，提出大体积混凝土容许使用强度和强度设计准则。2.4 损伤断裂特性研究(1) 系统开展混凝土损伤断裂特性的试验研究。根据实

56、验成果，探求混凝土的损伤、 断裂机理，确定复合型裂缝扩展的宏观判据和开裂评估标准，建立能反映大体积混凝土损伤 断裂特性的本构关系。(2) 用细观力学理论模型分析损伤的扩展，建立裂缝扩展模型。用分数维理论建立裂缝 尖端过程区的损伤特性、过程区与断裂能、断裂韧度的关系，以及用分数维方法建立非线性 断裂能的尺寸效应。(3) 通过对概率模型和分布模型的分析，推断大体积混凝土的断裂参数，以解决单一型 和复合型断裂韧度的尺寸效应。(4) 用损伤断裂理论探讨大坝浇筑块温控标准。(5) 研究三维非线性损伤断裂有限元分析程序；核算二滩大坝坝踵开裂可能性及开裂 后的稳定性，并进一步探讨高拱坝坝踵开裂机理。3 主要

57、成果3.1 在我国首次建立了高拱坝混凝土抗裂优化配合比设计系统该配合比的设计系统主要有两大特点：一是以提高坝体混凝土抗裂性能为主要目标，通 过配合比的调整，提高混凝土的综合性能，改变了过去以强度指标和耐久性为目标的传统配 合比设计方法；二是通过计算机的分析计算来代替大量的试验室拌和工作，初步寻求较合理 的混凝土各组分的配合比例，以满足高拱坝的特殊需要。该优化设计系统主要包括三个部分：(1) 在研究了坝体混凝土合理的抗裂性能评估指标的基础上，建立起混凝土各组分的品 质、含量与抗裂评估指标之间影响关系的数学模型。该模型反映了混凝土抗裂有利的和不利 的各种因素，综合体现了在不计入环境条件(气温、基础

58、约束等)下，混凝土自身抵抗水化 热温度应力的能力。(2) 通过对以往工程资料的分析与总结，建立了混凝土配合比设计的资料数据库，供配 合比设计时调用。(3) 以数学模型为基础，在丰富的数据资料库支持下，研制了我国第一个大体积混凝土 抗裂配合比设计程序。该程序采用菜单结构和功能选择方式，模块化拼装，通过人机对话干 预分析计算，具有混凝土配合比优化设计专家系统的雏形。该设计系统可在有资料或缺资料 (借用资料库资料)情况下，用计算机选择符合高拱坝设计要求的混凝土最优配合比，可对 已知配合比成分进行优劣评价。这在国内外均属开创性的研究。该程序还针对二滩工程施工 与监理的需要，推荐了优化的混凝土配合比，通

59、过对坝块温度应力的核算，验证了推荐配合 比的合理性。3.2 在国内首次对地震作用下坝体混凝土特性参数进行了试验研究(1) 在总结国内外资料和大量摸索试验的基础上，提出了改变应变速率、低周循环加载 和在振动台上模拟结构地震反应等探求材料动力参数的试验方法。本次试验研究的关键是为 了获得动态应力应变全过程曲线，以及真实模拟动应力。此应力是由于结构物因地震反应 激发的自身惯性力效应，这种效应有别于冲击荷载，也不同于疲劳荷载。(2) 通过试验研究，探讨了在地震作用下，混凝土动态强度、弹性模量、泊松比、阻尼 等特性参数的变化规律，以及动力破坏机理和试件尺寸效应等。(3) 在试验研究基础上，提出混凝土动参

60、数取值建议。研究表明，大体积混凝土动强度 提高幅度与加载速率、建筑物结构形状、结构地震响应特性有关。当大坝自振频率在1Hz 左右时，目前规范建议的混凝土动强度可比静强度提高30的指标是偏于不安全的。3.3 完成了全级配混凝土破坏全过程的仿真性研究(1) 首次制定了全级配混凝土试件的标准试验方法，为统一我国大坝全级配混凝土试验、 建立我国全级配混凝土试验规程奠定了基础。(2) 首次全面、系统地进行了全级配混凝土试件的应力应变全过程(主要是硬化上升 段过程)的试验研究，提出了大体积混凝土容许使用强度的建议，为深入开展按正常使用极 限平衡条件评价大坝强度设计法提供了可靠的依据。(3) 全级配混凝土试

61、验资料的小子样统计分析方法研究，从理论上解决了大试件的最小 样本容量问题，同时也解决了借助小试件资料推断大试件特性的置信限问题，为今后继续开 展全级配混凝土研究提供了科学的统计分析手段。(4) 探索了混凝土力学特性的计算机模拟技术，研制了模拟混凝土宏观力学特性的计算 模型和计算程序，开辟了混凝土试验与计算机模拟相结合的研究途径，在较少试验基础上， 即可获得可信的试验成果，有助于对混凝土材料特性的研究和认识。(5) 建立了考虑试件尺寸影响的主应力空间与八面体应力空间的双轴拉压状态破坏准 则，对高拱坝按双轴强度设计和制定拱坝宏观容许拉应力有重要的参考价值。3.4 丰富了混凝土损伤断裂理论坝踵开裂可

62、能性及开裂后裂缝演化和稳定性的追踪判断分析，是本项研究的关键技术。 研究成果主要反映在：(1) 从理论上(包括细观力学理论模型)分析探讨了混凝土损伤复合断裂的裂缝尖端 过程区的损伤特性、演化模型、本构方程、失效模型和强度理论，为大坝坝踵开裂分析计算 提供了理论依据。(2) 通过系列试验、概率模型与分布模型的统计推断、复合型断裂能分离、分形几何理 论运用等不同的途径与方法，解决了断裂能与断裂韧度的尺寸效应问题，得出了能反映大体 积混凝土各种损伤复合断裂的参数与本构关系，解决了将断裂力学实际运用于水工建筑物 进行损伤断裂裂缝扩展的追踪分析。(3) 研制了大坝开裂分析的损伤断裂三维非线性有限元程序(

63、位移协调开裂元子结构 有限元分析程序)和藕合损伤断裂有限元分析程序。这批程序与通常的三维非线性有限元 程序的根本区别就在于，充分考虑了材料软化特性的影响，即在微裂纹区反映传递应力效应， 因此更能反映混凝土受力特性。(4) 结合二滩工程运用损伤断裂力学理论，探讨了混凝土浇筑块温度控制标准问题， 并开发了不稳定温度场、温度徐变应力、非线性断裂力学及损伤力学的有限元分析程序。分 析表明，采用损伤断裂力学分析时，容许温差可适当放宽。(5) 结合二滩工程，对二滩拱坝坝踵稳定性进行了核算。计算表明：二滩拱坝上游坝踵 局部开裂是难以避免的；坝踵开裂最大深度约为坝底宽的16，不会危及防渗设施；上游 坝踵局部开

64、裂对大坝强度安全和整体稳定没有任何影响。上述计算结果比过去非线性有限元 分析更可靠，对最终评定二滩拱坝强度与稳定安全都有极大的指导作用。3.5 发展和提高了混凝土材料的试验技术本研究以宏观与细观的试验为基础，而试验又以全级配混凝土试件为主、以应力应变 全过程为主，因此试验技术与量测技术的难度较大。如65cm立方体试件的单轴受压全过程 试验与量测、45cmX45cmX250cm试件的轴拉全过程试验、90cmX45cmX420cm试件的三点 弯曲断裂试验、压汞测孔技术量测混凝土的细观孔隙、断裂微裂缝区长度的实测等，在国内 均是首次或少见的。4结语本研究是针对二滩工程的一些关键技术问题而开展的，一些材料试