乌东德水电站二道坝工程圆满完成低热水泥碾压混凝土试验

<正>2017年11月2日,在乌东德水电站主体工程最后一个开挖项目——二道坝工程项目即将全面完成之际,为提前做好二道坝施工技术储备,结合混凝土碾压各施工环节,乌东德水电站二道坝工程正式开启低热水泥碾压混凝土试验。本次试验,是为测试碾压混凝土层面处理工艺,取得最佳摊铺、碾压配套设备的工艺参数,以及验证适应低热水泥碾压混凝     

乌东德拱坝低热水泥混凝土绝热温升反演及温控措施优化研究

乌东德拱坝全坝采用低热水泥混凝土施工。现场实测资料表明,低热水泥混凝土实际绝热温升与原科研阶段相比,发热速率及总发热量更小,最高温度控制难度相对更低,温控措施有条件放宽。为尽早掌握大坝低热水泥混凝土在现有施工配合比条件下温升变化规律,采用三维有限单元法实际模拟乌东德拱坝施工浇筑过程,进行施工期温度场仿真分析,并采取自适应遗传算法根据现场实际条件和监测数据反演真实的混凝土绝热温升参数,在此基础上对大坝混凝土温控措施进行了优化和调整。基于三维有限元温度场仿真计算结果表明,在采用优化调整过的温控措施以后,河床坝段最高温度可满足设计允许最高温度控制标准,抗裂安全系数达到2．2以上,研究成果为施工提供参考依据。     

高温多雨条件下碾压混凝土温控防裂研究

为解决高温多雨地区碾压混凝土温控防裂问题,以某高碾压混凝土重力坝为例,采用三维有限元温度及温度应力仿真,考虑高温多雨条件,对碾压混凝土的施工期温度场及应力场进行了分析,提出了高温多雨地区碾压混凝土施工的温控防裂措施,为确保高温多雨地区碾压混凝土坝全年连续快速施工提供了质量保障。     

白鹤滩水电站地下厂房蜗壳混凝土温控计算分析

选取高温季节和低温季节两种工况,对白鹤滩水电站地下厂房机组蜗壳混凝土的温度场和温度应力场进行三维有限元仿真计算分析。采取通水冷却温控措施以改善蜗壳混凝土的温度场和温度应力场,满足蜗壳混凝土温控防裂要求。分析了浇筑温度和空气温度对蜗壳混凝土温控防裂的影响。     

干热河谷地区高拱坝温度控制与防裂研究

在总结建于干热河谷地区的如二滩、小湾、溪洛渡、锦屏一级等高拱坝温度控制与防裂经验的基础上,结合同样处于干热河谷地区的乌东德高拱坝工程,对施工期温度控制关键性参数,如浇筑温度、浇筑层厚、冷却水管间距等进行了敏感性计算分析,提出了高拱坝全坝段全施工期均处于"约束状态"的温控理念,并就乌东德高拱坝混凝土垂直温度梯度和内外温度梯度的控制提出了明确的观点。相关温控经验与施工控制方法可供其他建于干热河谷地区的高拱坝建设工程施工参考。     

高海拔大温差地区不同掺合料碾压混凝土坝的温控防裂研究

本文根据某电站碾压混凝土坝拟定的施工进度安排,进行了该坝施工期温度场和应力场的仿真计算,揭示了不同掺合料夏季浇筑时,坝体温度场和应力场的变化情况,研究在西藏高原大温差地区碾压混凝土温控防裂技术,确保混凝土的施工质量,为高原地区类似混凝土施工工程建设提供借鉴经验。     

某碾压混凝土重力坝施工温控措施研究

在碾压混凝土坝施工和运行期间防止裂缝的产生是需要考虑和控制的重要问题,对具体温控措施进行研究可为以后提供重要的技术指导。以某碾压混凝土重力坝工程为例,利用大型有限元软件ANSYS进行建模,采用三维有限元浮动网格法模拟碾压混凝土坝的施工过程,根据工程施工进度和碾压混凝土的热力学参数,针对浇筑温度、通水冷却措施,初拟了3个温控方案,对各个方案的温度场和应力场进行计算分析。结果表明:高温季节进行混凝土浇筑对坝体温度和应力影响较大,极容易造成裂缝;通过控制浇筑温度和通水冷却措施,坝体最高温度得到了有效的降低,最大应力基本满足碾压混凝土坝容许应力要求。此研究成果可为类似工程的温控设计提供参考。     

马马崖一级水电站碾压混凝土重力坝温控仿真分析

基于ANSYS软件及二次开发,采用三维有限元浮动网格法对溢流坝段施工期和运行期的温度场、温度徐变应力场进行了温控仿真计算和分析.计算中考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、外界气温和水温、坝体分层浇筑过程及自重、水压力对温度应力的影响以及采取的控制浇筑温度和通水冷却等温控措施.计算成果给出了温度场、应力场的分布及其随时间变化的规律,为制定该碾压混凝土重力坝的温控防裂标准和主要温控措施提供了理论依据.     

高寒地区碾压混凝土坝温度应力跟踪及蓄水影响分析

由于高寒高海拔地区年平均气温低和年温差较大,混凝土坝易出现温度裂缝。文章依托高寒地区某碾压混凝土重力坝,采用全过程仿真模拟的方式对该坝蓄水前温度应力进行复核。结果表明,内部点最大应力和最小安全系数出现的时间均在蓄水达到准稳定温度场时,常规通水冷却措施可满足坝体的温控防裂需求。基础附近表面混凝土安全系数较小,由于高寒地区冬季最低温度明显低于蓄水温度,坝体表面最危险时刻出现在施工期,蓄水前的温控防裂措施未明显改善坝体的温度应力状态,碾压混凝土温控防裂重心应在施工期,蓄水前须做充分的裂缝检查和修补工作。     

亚碧罗水电站碾压混凝土重力坝温度场仿真分析

温控防裂是碾压混凝土坝的核心问题之一.利用三维有限元法,对亚碧罗碾压混凝土重力坝施工期温度场进行仿真计算;计算中考虑混凝土绝热温升随时间的变化、通水冷却、分层浇筑和气温环境的变化等因素,得出了亚碧罗碾压混凝土重力坝温度场分布及其随时间的变化规律.     

拱坝低热水泥混凝土抗裂效果仿真

为了研究低热水泥混凝土在白鹤滩大坝中的抗裂效果,对比了低热硅酸盐水泥混凝土和常规中热水泥混凝土的热力学性能,并在典型坝段上设计温控方案。通过有限元仿真计算温度和应力,分析比较了两者在早期、一期冷却、二期冷却及封拱后等关键时段的温度、应力以及表面抗裂效果。结果表明,不同季节浇筑的混凝土应力过程线趋势一致。相比中热混凝土,低热混凝土在各不同时期均具有更高的抗裂安全系数,温控防裂的重点仍在二期冷却末。对于昼夜温差大的情况,低热水泥在早龄期需要更好的保温措施来达到表面抗裂效果。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。     

碾压混凝土坝温度场与应力场全过程仿真分析

 根据碾压混凝土坝的施工特点,基于有限单元法, 对彭水水电站碾压混凝土重力坝溢流坝段的施工期和运行期（共长达2 001 d）的温度场、 应力场进行全过程仿真计算。温度场计算考虑了逐日气温变化、混凝土的水化热以及入仓温 度、库水等对坝体温度的影响;应力场计算考虑了自重、静水压力、温度荷载、混凝土徐变 、随龄期而变化的混凝土弹性模量等因素,对施工过程中渡汛泄洪冷却、施工入仓温度、寒 潮袭击等多种工况进行了分析,提出了合理的施工程序及温控措施。仿真结果表明,环境温 度、入仓温度对碾压混凝土坝的最高温升、温度场及应力场分布有着明显的影响。     

特高拱坝通水冷却管网智能联控原型试验研究

开展特高拱坝施工期通水冷却管网的智能联控研究,对确保实现精准、高效的大坝混凝土温控防裂具有重要意义。基于白鹤滩特高拱坝通水冷却智能温控实践,本文系统分析了冷却水的温度、流量、流向等参数满足特高拱坝换热防裂的适应条件,提出了混凝土温控冷却水需求的确定方法,定义了供水保证率的量化评价指标。通过在白鹤滩特高拱坝建设现场开展原型生产性试验,提出了通水冷却管网智能联控的方法,并研发了联控系统,克服了人工手动换向的不确定性,实现了对通水冷却管网温度、压力、流量的实时在线监测和通水流向的智能调控,换热效果更好。现场试验揭示了冷却水管网输送的时空规律,结果表明供水水温沿程变化主要受外界气温与管道保温影响;在制冷容量满足需求的前提下,流量供应主要受供水压力支配。本文成果促进了特高拱坝通水冷却管网智能联控全面应用,也可供同类工程设计与施工参考。     

沙沱碾压混凝土坝施工期温度应力仿真分析

结合沙沱碾压混凝土重力坝的工程实际情况,利用ANSYS软件及其二次开发技术,对该坝的典型坝段进行仿真分析研究。结合实测资料,对该坝段进行全过程温度应力仿真计算。分析了施工期温度及温度应力随时间变化情况以及某时刻在坝体的分布情况,总结了其变化规律。结合沙沱碾压混凝土重力坝埋设温度计的实测温度,将计算结果与实测温度进行了比较,表明有限元计算结果与实际情况相符,保证了仿真分析的准确性。计算表明,沙沱碾压混凝土重力坝施工期温度应力状况总体情况良好,但应特别注意高温季节碾压混凝土的温控工作。沙沱碾压混凝土坝的温度应力仿真分析工作为确立施工期的温控措施,避免产生温度裂缝提供了参考。     

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。     

陕西南郑县云河水库碾压混凝土坝温度监测与聚乙烯冷却水管通水降温效果分析

本文分析了云河水库碾压混凝土坝施工的温控形势,探讨了在仓面碾压混凝土施工中埋设聚乙烯冷却管的必要性。通过坝内安装的测温计定时监测混凝土温度数值,为坝体温度控制提供依据。结合冷却水温度测量,使聚乙烯冷却管通水降温作用通过有效控制得到更好发挥,对类似工程具有一定的参考价值和借鉴意义。     

低热水泥混凝土在特高拱坝中应用的可行性分析

针对低热水泥混凝土早期强度低,在大坝主体中应用较少,低热水泥混凝土能否应用于高拱坝工程仍存疑虑的情况,以白鹤滩工程为例,采用室内试验资料对比和有限元仿真结果对比相结合的方法,对白鹤滩拱坝拟采用的中热水泥混凝土和低热水泥混凝土的材料特性和温度应力仿真结果进行了对比分析。结果表明,从材料特性的角度来看,低热水泥与中热水泥混凝土各有优劣,低热水泥混凝土早龄期强度低不利于防裂,但低热水泥的绝热温升低、早期发热慢、弹模小、徐变大这些因素均有利降低整体应力水平,后期强度高则有利于提高后期安全系数,降低开裂风险。此外,有限元计算结果表明,在相同的温控措施和边界条件下,低热水泥混凝土最高温度比中热水泥混凝土低2～3℃,低热水泥混凝土冷却全过程的安全系数均要大于中热水泥混凝土,且在2. 0以上。研究成果进一步证实了低热水泥混凝土比中热水泥混凝土具有更好的抗裂特性,可以应用于特高拱坝,也为白鹤滩拱坝全坝采用低热水泥混凝土提供了重要支撑。     

广西龙滩水电站次高温季节大坝碾压混凝土温升试验研究

广西龙滩水电站是目前世界上在建的高度最高、碾压混凝土方量最大的全断面碾压混凝土重力坝。混凝土温度控制是高温季节碾压混凝土浇筑质量控制的重点和难点。本文通过在坝块内埋设冷却水管但暂不通水冷却的试验。为简化次高温度季节的温控措施提供技术依据．以利于下一步大规模碾压混凝土施工。     

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究是“八五”国家科技攻关专题，在碾压混凝土拱坝结构设计、筑坝材料优选、坝体防渗型式、温度控制和防裂措施、层面结合综合处理技术、变态混凝土技术、狭窄河谷入仓工艺、施工工法和施工质量控制、原型观测技术等方面，开展了研究，取得了可喜的成果。