基于裂缝控制技术及配合比优化设计的混凝土应用研究

大体积混凝土浇筑后内部温度上升幅度较大,水泥水化热集中且自然散热缓慢,较大的基础温差和内外温差引起较大的温度应力,使得混凝土极易开裂。为有效控制坝体混凝土裂缝,文章提出了混凝土重力坝包括原材料选择、施工进度安排、坝面保温、内外降温及坝体预留缝结构措施综合防裂技术体系。研究表明:综合防裂措施能够避免大体积混凝土重要裂缝的产生,表面裂缝数量大幅度减少,达到了混凝土大坝预期防裂目标,技术先进且经济合理。研究成果对混凝土大坝温控防裂设计施工具有重要意义,推广应用前景广阔。     

基于水管冷却技术的重力坝施工温控方案仿真优化

为解决寒区重力坝易开裂的问题,文章提出考虑混凝土表面散热对水管冷却效果影响的等效计算方法,并以某在建重力坝工程为案例,针对浇筑大坝混凝土用的2种水泥品种、不同保温和冷却措施的5种施工方案进行仿真计算,通过对比分析大坝关键部位温度场和温度应力,确定大坝最优温控标准和温控防裂措施,为设计和施工提供了有力技术支撑。     

武都碾压混凝土坝施工期温控措施防裂效果分析

在深入分析碾压混凝土重力坝施工期常见裂缝开裂机理的基础上,以武都碾压混凝土大坝为例,采用反馈分析获取的热力学参数,仿真分析了采用不同温控措施时大坝温度和应力的变化规律,对比了不同温控措施之间的差异,尤其是保温与不保温之间的差异.针对施工期出现的几种典型开裂风险,提出了相应的温控措施,为大坝施工期防裂决策提供了依据.     

东北地区某碾压混凝土重力坝溢流坝段温控防裂研究

东北地区冬季气温很低且寒潮频繁,新建碾压混凝土重力坝因内外温差作用而容易出现开裂的问题。针对这一问题,文中以东北某碾压混凝土重力坝为研究对象,利用有限元软件ANSYS对其溢流坝段开展温度控制研究。模拟结果表明:大坝溢流坝段的稳定温度为6～8℃;坝体内部强约束区混凝土温度基本在18.0～23.6℃范围内;3个方向的最大应力基本满足防裂要求。研究成果可为碾压混凝土重力坝溢流坝段施工期相应的温控措施和防裂设计提供理论基础和技术支持。     

陶岔渠首枢纽工程混凝土防裂技术研究与应用

为保证工程质量,对陶岔渠首枢纽工程开展了混凝土施工防裂专题研究。在室内实验和现场原型试验反演分析获取参数的基础上,通过多工况混凝土温度和应力等的仿真计算,结合现场实际情况,分阶段分坝段提出科学合理的混凝土防裂方案,工程严格按照混凝土防裂方案予以实施。主体工程大坝已于2012年9月封顶,截止目前主体结构混凝土未出现深层和贯穿性结构裂缝,防裂效果良好。     

混凝土坝智能监控系统研发及在高海拔大温差地区的应用

针对高海拔大温差地区混凝土坝温控防裂工作的特点,本文提出了智能监控的理论与方法,并开发了一整套实现智能监控的硬件设备及软件系统。利用这套系统,首次在藏木工程中成功实现了大坝混凝土施工通水冷却全过程无人值守智能控制。工程实践结果表明,大坝的实际降温曲线与理想降温曲线吻合较好,大坝的基础温差、上下层温差和内外温差也都得到有效控制,智能监控系统的采用保障了大坝全过程工作性态的可知、可控,避免了裂缝的产生,这种管控模式为以后在高原地区修筑类似大坝工程提供了施工质量管理与防裂控制的实践经验。     

冬期混凝土施工快速保温方案的研究

JC水电站20号、21号导流明渠改建坝段集中在冬季低温时段施工,受外界气候环境影响很大,温控防裂难度大,需要优选大坝混凝土保温方案以确保大坝混凝土防裂安全,保障混凝土的整体施工质量。从工程实际出发,阐述了对混凝土冬期施工快速保温方案进行的研究,所取得的经验可为后续类似工程借鉴。     

快速浇筑条件下混凝土坝早龄期开裂风险分析

以南水北调工程某混凝土重力坝施工为例,分析与探讨了不同浇筑层厚度、不同层间间歇期、不同浇筑温度等对混凝土坝早龄期温度与应力的影响,对早龄期混凝土的温度与应力特性和开裂风险进行了深入分析研究,并提出了相应的确保应力安全的防裂方法。研究内容为快速浇筑条件下大坝混凝土温度控制标准和温控措施的制定提供技术支持。     

高块滑模与温控防裂筑坝方法的探讨

防止大坝混凝土裂缝,一直是水利水电工程建设中的重要课题。也是提高质量,缩短工期,降低造价的重要课题。当前混凝土坝的温控防裂方法,采取予降温措施,薄层浇注,控制基础温差,达到混凝土防裂之目的。但受气温变幅影响,仍不能完全控制裂缝发生。本文拟从白山大坝裂缝发生原因和发展规律,探讨混凝土的防裂方法,施工方法和管理方法等方面的问题。     

万家寨大坝混凝土施工期温控与防裂

本文介绍了万家寨水利枢纽工程大坝混凝土期温度控制与防裂措施。     

混凝土坝温度控制与防止裂缝的现状与展望

首先对混凝土坝温控防裂技术的发展进行回顾与展望。在此基础上，对抗裂安全系数的取值、材料抗裂性能的改进、基础温差和上下层温差的控制、表面保温和养护等问题进行了分析，指出安全系数偏低和对表面保护认识上的片面性是导致无坝不裂的重要原因。文中提出，在适当提高安全系数，严格控制基础温差、做好早期表面保护的基础上，再做好长期表面保护，就有可能防止施工期出现裂缝，这些经验己在工程实践中证明是正确的。若再把长期保温板改进为永久保温板，则可在增加工程费用不多的条件下实现混凝土坝的永久不裂。     

重力坝加高中减少结合面开裂措施的研究

由于气温年变化及新老混凝土温差的作用，混凝土重力坝加高后，新老混凝土结合面绝大部分将被拉开，使大坝整体性降低。本文提出了在新混凝土内进行横向分缝并在下游面进行永久保温的防裂工程措施，使结合面开裂面积大幅度下降，超载条件下的坝体应力显著改善。文中研究了缝端应力集中问题，结果表明，年温度变化影响较大的深度只有5m左右。当横缝深度超过6m时，缝端应力集中不显著，横缝不致于扩展。     

索风营水电站大坝混凝土温度控制

索风营水电站大坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高115.8 m,为了防止该大坝产生混凝土温度裂缝,负责施工的捌玖联营体在大坝碾压混凝土温度控制上不断探索,提出了相对温度的概念,并采取多种温度控制方式对碾压混凝土浇筑前的温度进行过程控制,以及采用全断面预埋冷却水管对碾压混凝土浇筑前的温升进行有效削峰等措施,很好地控制了碾压混凝土的内外温差与最高温度,满足了大坝混凝土施工的要求,确保了大坝混凝土浇筑的连续上升。     

碾压混凝土拱坝温度应力场仿真研究

拱坝是固结于基岩的空间壳体结构,体型较为复杂。针对拱坝易存在的温度裂缝问题,结合碾压混凝土拱坝的施工特点及进度计划,采用三维有限元浮动网格法进行温控仿真研究计算。计算结果表明：在高温月份控制碾压部位坝体混凝土的入仓温度,对不同区域碾压的混凝土进行初期、中期和后期冷却,最大温差和最大应力均可满足拱坝温控设计要求。计算结果为预防坝体混凝土开裂提供了重要理论依据。     

基于温控仿真的RCC重力坝施工期开裂风险分析

温度荷载是使大体积混凝土在施工期间产生裂缝的主要因素。为对大体积混凝土开展施工期开裂风险分析,以某碾压混凝土(RCC)重力坝为例,在对其温控措施进行仿真分析的基础上,利用结构的可靠度理论,将大体积混凝土开裂的影响因素作为变量,运用响应面法构建极限状态功能函数,利用Monte-Carlo法得到该重力坝施工期的开裂风险和可靠度。分析成果表明:推荐温控措施合理;开裂风险概率和可靠度指标计算成果能够反映内部特征点的开裂风险高于外部、一期冷却末期出现最大开裂风险的特点,该方法可用于施工期的混凝土开裂风险评价。     

三峡工程混凝土的温度控制措施

针对三峡工程混凝土工程量大、生产强度高、结构形体复杂、质量要求高、施工时间长的特点 ,根据坝区气温变化规律 ,制定了相应的温度控制措施 .包括 :采用优质高效减水剂、引气剂、国标Ⅰ级粉煤灰联掺工艺 .设计优化混凝土配合比 ;合理选择坝段竖向施工缝形式和分缝间距 ,控制坝体最高温度 ,以及分期通水冷却等一系列先进技术和工艺 ,有效地控制了混凝土的温度裂缝     

国内混凝土坝裂缝成因综述与防止措施

通过对国内１５座混凝土大坝裂缝的调查分析及仿真反馈计算归纳总结出了混凝土裂缝的原因，探索了混凝土防裂的途径和措施。提出混凝土热膨胀系数直接影响温度收缩应力，决定热膨胀系数大小的是骨料的岩性，选用热膨胀系数小的骨料有利于降低混凝土内部产生的温度应力，由外部环境造成裂缝危害的主要原因是寒潮袭击，其防范措施为采用“薄层，短间隙，均匀上升”的浇筑方式和妥善的表面防护。其它骤然降温因素也不容忽视，如遭遇洪水     

大体积混凝土结构表面保温措施工程实例分析

为了避免某水电站坝体在施工和蓄水运行过程中因温度应力超过混凝土抗拉强度而产生裂缝,结合该大坝的实际工程情况,将大型商业有限元软件ANSYS与三维有限元温控主体程序RCTS相结合,对该水电站坝体在坝轴线方向横缝之间的整个坝段施工期和运行期的温度场、温度应力进行了仿真计算。计算结果表明：坝体基础常态混凝土垫层部位在外温变化及基岩约束双重作用下,出现了较大的拉应力。混凝土表面铺设保温板后,减小了外界温度对混凝土的影响,垫层部位的最大应力有所降低。可见,混凝土表面铺设保温板是降低温度应力的有效措施。     

浙江仙居拱坝拱座稳定不利结构面的处理

浙江省仙居水电站拱坝左岸坝头山体较雄厚,且软弱夹层出露的高程较高,故采用扩大基础的推力墩结构。右岸由于软弱夹层与陡倾角节理形成底裂面和侧裂面的组合,对坝基的抗滑稳定不利,采用开挖置换混凝土回填基础的处理方案,同时对软弱夹层采取混凝土洞塞处理。通过对影响拱座稳定的各滑裂面和临空面的分析研究,对于不同的不利结构面采取了相应的工程措施,既节省了开挖方量,又确保了拱座稳定。