西堠門大橋是舟山大陸連島工程中的第四座大橋，北端連接冊子島，南端連接金塘島，橫跨西堠門水道，為主跨1650m的大跨徑懸索橋。其南北承臺混凝土平面尺寸為16.8×22.8m、高7m，單個承臺混凝土方量約2643m3，砼設(shè)計強度等級C30.南北承臺均采用樁基礎(chǔ)，承臺底部為12根Ф2.8m嵌巖樁。

　　大體積混凝土由于水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段，在這個階段中混凝土的體積亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受到約束就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如果該應(yīng)力超過混凝土的抗裂能力，混凝土就會開裂。

　　為防止大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)主要從兩方面著手：一是提高混凝土材料本身的抗裂特性；二是減小外力、溫度、約束等作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的效應(yīng)。

　　大體積混凝土施工主要難度在于如何控制水化熱，避免混凝土開裂或造成過大的溫度應(yīng)力。目前采用的通用辦法就是優(yōu)化配合比，調(diào)節(jié)混凝土材料的入模溫度，混凝土內(nèi)部進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，合理劃分澆筑高度及澆筑順序，加強混凝土的養(yǎng)護(hù)等措施。

　　2.混凝土配合比優(yōu)選及原材料選擇

　　為使大體積混凝土具有水化熱低、可泵性好、體積穩(wěn)定性好、抗侵蝕性和抗裂性能優(yōu)良等性能，砼進(jìn)行如下試配：

　　2.1水泥：選用采用華新32.5礦渣硅酸鹽水泥，備選南京雙猴32.5礦渣硅酸鹽水泥，根據(jù)試驗結(jié)果，水泥的細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時間、安定性、膠砂強度均滿足規(guī)范要求。

　　2.2粉煤灰：選用諫壁電廠I級粉煤灰，其品質(zhì)檢驗指標(biāo)符合規(guī)范要求。

　　2.3外加劑：選用江蘇建科院JM-2緩凝高效降水劑，其品質(zhì)檢驗指標(biāo)符合規(guī)范要求。

　　2.4砂子：選用福建閩江砂，其性能檢驗指標(biāo)符合規(guī)范要求。

　　2.5石子：選用鎮(zhèn)海大東方石場石子，其物理、化學(xué)性能檢驗指標(biāo)符合規(guī)范要求。

　　2.6水：自來水。

　　2.7砼的水膠比為0.414，經(jīng)過多次試配及監(jiān)理試驗室平行試驗，確定C30泵送砼每立方材料用量：水泥259kg、中砂759kg、碎石1069kg、水153.2kg、粉煤灰111kg、外加劑2.22kg；坍落度為80～185mm.

　　3、大體積混凝土溫度應(yīng)力仿真計算

　　大體積砼施工的關(guān)鍵是控制溫度裂縫的出現(xiàn)，為了驗算砼溫差和砼收縮所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是否超過當(dāng)時承臺砼的極限抗拉強度，進(jìn)行了防裂理論計算：

　　3.1數(shù)值模型

　　計算中使用的絕熱溫升、彈性模量、徐變度的數(shù)值模型分別為：

　　3.1.1絕熱溫升

　　絕熱溫升公式取雙曲線函數(shù)

　　3.1.2 彈性模量

　　3.1.3徐變度

　　3.2混凝土材料參數(shù)

　　承臺混凝土彈性模量、劈裂抗拉強度、絕熱溫升、線膨脹系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗取值。

　　表3－1混凝土物理熱學(xué)參數(shù)

工程部位　 混凝土標(biāo)號　 彈模增長
指數(shù)　 最終彈模
（×104MPa）　 熱脹系數(shù)
（10-6/℃）　 混凝土絕熱溫升（℃）　
承臺　 C30　 0.15　 3.4　 8.46　 32.0　
　　表3－2混凝土劈裂抗拉強度取值表（MPa）

齡期（d）　 7　 14　 28　 60　
C30　 1.21　 2.15　 3.01　 3.4　

　　3.3其他計算條件

　　u單個承臺混凝土平面尺寸為16.8×22.8m，高7m，分四層澆筑，澆筑厚度分別為1.5m、1.5m、1.5m、2.5m.

　　u承臺受12根Ф2.8m樁基約束，計算時基礎(chǔ)彈模取2.4×104MPa.

　　u計算時考慮混凝土表面的保溫，按側(cè)面覆蓋一層聚乙烯卷材和一層彩條布、頂部覆蓋兩層麻袋考慮。

　　u計算時考慮冷卻水管降溫效果。承臺混凝土共布設(shè)五層冷卻水管，冷卻水管水平間距為0.9m.取C30承臺混凝土水化熱溫升32℃。

　　u氣溫資料參考招標(biāo)文件，平均風(fēng)速按6m/s考慮。

　　u計算時考慮徐變對混凝土應(yīng)力的影響。

　　3.4計算結(jié)果

　　表3－3承臺混凝土內(nèi)部溫度計算結(jié)果

工程部位　 混凝土標(biāo)號　 溫度（℃）　 齡期（d）　 內(nèi)表溫差（℃）　
承臺第一層　 C30　 41.8　 2-3　 12.5　
承臺第二層　 C30　 42.0　 2-3　 12.6　
承臺第三層　 C30　 42.0　 2-3　 12.6　
承臺第四層　 C30　 42.3　 1-2　 12.6　

　　表3－4承臺混凝土溫度應(yīng)力特征值（MPa）

齡期
部位　 7d　 14d　 28d　 60d　 90d　 120d　
承臺第一層　 0.83　 1.25　 1.51　 1.91　 2.32　 2.29　
承臺第二層　 0.87　 1.27　 1.55　 1.89　 2.30　 2.26　
承臺第三層　 0.87　 1.26　 1.52　 1.85　 2.30　 2.25　
承臺第四層　 0.97　 1.24　 1.48　 1.79　 2.32　 2.23　

　　對比表3－2、表3－4可以看出，承臺分四次澆筑，砼內(nèi)部各齡期主拉應(yīng)力均小于混凝土劈裂抗拉強度，混凝土抗裂安全系數(shù)K≥1.3，能滿足要求。