大体积混凝土在通水冷却措施下的温控研究

温度控制是大体积混凝土施工的重要课题,通水冷却是实现大体积混凝土温度控制的重要手段之一。为了避免大体积混凝土温度应力过大或混凝土开裂,在整个冷却通水温度控制中,应以实时在线的大坝混凝土温度变化数据为控制核心,从最高温度、基础和内外温差变化协调、不同冷却期温度变化率协调、时间和空间尺度上的温度变化协调等方面加强控制。实践表明,采用个性化的通水冷却措施后,混凝土内部温度满足温控要求。     

大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统

建立了大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统,对防止混凝土坝施工期混凝土开裂,建设无缝大坝具有重要意义。其主要特点包括:在新浇筑大体积混凝土中安装数字温度传感器实时测量混凝土温度;在浇筑仓进出水管上安装一体流温控制装置,实现远程实时、在线复杂通水信息的自动采集与反馈控制,根据能量守恒和传热学的傅里叶定律确定实时通水流量。混凝土在冷却过程中遵循3个基本智能控温原则:最高温度控制,温度变化率协调控制与异常温度控制。由控制平台系统实现基于时间温度曲线、对大体积混凝土进行个性化PID智能控制,从而降低混凝土拉应力,达到浇筑无缝大坝目的。本控制方法和系统已应用在溪洛渡特高拱坝建设中。     

溪洛渡拱坝混凝土温度控制浅析

溪洛渡拱坝混凝土由于材料特性的原因,混凝土抗裂性能富裕度小。混凝土温度控制采取了从混凝土生产、浇筑、后期冷却、保温及养护的全过程精细化控制措施;结合拱坝仿真分析和专家技术咨询,实现了温控风险提前预防、温控技术措施实时优化的预控管理;建立并完善了"数字"大坝施工信息管理系统,为精细化、个性化、数字化温控管理提供科学管理平台。有效实现了坝体混凝土温控目标,无危害性温度裂缝产生。     

大体积混凝土施工期采用通风冷却可行性探讨

采用冷却管通水冷却降温是现行大体积混凝土施工期行之有效的主要温控措施,但在某些地区和部位的混凝土采用通水冷却降温存在施工困难,代价高,水资源浪费大的情况。通过数值计算分析方法,探讨了以冷却空气作为介质的大体积混凝土施工期温控措施。计算结果表明,对于某一特定的混凝土结构,可以找到一组通风冷却的温度控制参数,使得通风冷却与通水冷却达到近似相同的冷却效果,但与通水冷却相比,通风冷却效果会随着管长的增加而减弱较快,不适宜在混凝土中布置过长的冷却管线。     

大体积混凝土通水冷却实用性计算

大体积混凝土温度控制要求严格,通水冷却是保证其施工质量的有效方法之一。在投标阶段如何确定其通水时间及通水量以指导合理的报价是一个很大的问题。就混凝土通水冷却问题从混凝土冷却水管埋管冷却原理、非金属冷却水管等效换算、混凝土一期、二期通水冷却计算等几个方面进行说明,为混凝土通水冷却计算提供了一定的经验。     

混凝土坝一期水管冷却效果的近似计算

水管冷却是混凝土坝的重要温度控制方法,在国内外已广泛采用,在混凝土坝的设计和施工中,经常需要计算水管冷却的效果。水管冷却分为一期冷却和二期冷却两个阶段,二期冷却的计算方法比较简单,在文献[1]中已     

大体积混凝土一期通水冷却时机研究

大体积混凝土一期通水冷却的时间选择是一个影响冷却效果的重要因素,采用水管有限元法和水管冷却等效热传导法进行了研究,并对比分析了环境气温分别为升温过程和降温过程对计算结果的影响。计算结果表明：随着一期开始通水冷却时间的延后,冷却效果更好,停止通水后混凝土的温度更低,但混凝土内部应力趋于不利;当环境气温为升温过程或降温过程时,仍可以得到上述结论;建议大体积混凝土一期通水冷却宜尽早进行。     

高密度聚乙烯冷却管在乐滩水电站的研究试验

通过对乐滩水电站混凝土中采用聚乙烯管和钢管两种材料的冷却过程和冷却效果的比较,并对这两种材料的冷却数据成果进行综合分析。聚乙烯冷却管能使整个大体积混凝土内部的温度均匀下降,而钢管冷却只能使其附近的混凝土温度下降,所以总体温控效果还是聚乙烯管好。     

水工薄壁混凝土结构水管冷却效果的研究分析

在施工期,薄壁混凝土结构容易产生裂缝,针对这一问题,文章阐述了裂缝的成因和开裂机理,认为混凝土早期的内外温差、后期的基础温差是产生这类裂缝的主要原因,将水管冷却技术应用于薄壁混凝土结构来减小内外温差和基础温差。借助于已有水管冷却混凝土温度场应力场的理论算法,通过三维有限单元法计算了某渡槽在水管冷却措施下的温度控制和裂缝防止效果,计算显示,该渡槽混凝土结构中水管冷却的温控效果是明显的,同时,水管冷却技术在施工现场操作灵活、施工成本较低,因此在薄壁混凝土结构工程中值得推广应用。     

小湾水电站坝肩抗力体混凝土温度控制技术

小湾水电站坝肩左、右岸坝肩抗力岩体地质缺陷加固处理工程一期混凝土均采用预埋冷却蛇形管对混凝土进行通水冷却,冷却水管通天然河水,从坝区施工供水系统相应水池接引,混凝土降温速度不大于1℃/d,冷却进口水温与混凝土最高温度之差不超过25℃,通水冷却结束的标准是混凝土温度降至19~20℃。     

混凝土坝中后期通水快速调控研究

混凝土坝中后期通水冷却是一个复杂多因素问题,与通水水温、通水流量和通水时间等相关。基于中后期冷却期间浇筑仓温度动态预测模型,提出了一种中后期通水快速调控方法。先将无热源水管冷却计算式和浇筑仓实测温度相结合预测浇筑仓降温曲线,然后结合中后期冷却的降温速率和目标温度,采用优化算法获得混凝土浇筑仓优化通水方案。实例分析表明,基于无热源水管冷却计算式的浇筑仓温度动态预测模型计算工作量小,混凝土坝中后期通水快速调控方法是可行的,可为混凝土坝中后期通水调控提供及时参考。     

宝珠寺水电站大坝混凝土温度控制措施

宝珠寺大坝为混凝土实体重力坝,最大坝高１３２ｍ,坝体混凝土量约２０３万ｍ＾３,厂房混凝土量１０．４万ｍ＾３,采用分块分缝的混凝土柱状浇筑工艺。在混凝土工程施工中,优化混凝土施工配合比、严格控制人工沙石的活动硅质含量,高掺粉煤灰并尽可能减少水泥用量和加水量;将“水冷骨料”改为“加冰为主,风冷骨料为辅”的预冷方案,以及采用多种温度控制,从而确保混凝土施工质量,各项技术指标基本满足设计要求。     

天花板碾压混凝土拱坝通水冷却设计

天花板水电站大坝为碾压混凝土双曲拱坝,坝体受水平建基面及两岸基岩约束作用较强,加之高温季节浇筑强约束区混凝土,增大了温控难度.大坝施工过程中采取的主要温控措施之一是在坝体内埋设冷却水管进行分期冷却,冷却水管分部位并按结构分区布置.实践表明,天花板大坝的冷却水管布置及通水冷却方案可以有效控制混凝土温升,冷却效果良好.     

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。     

基于BP神经网络的坝体混凝土 二期通水冷却分析

由于在大坝混凝土施工时一些坝段的接缝灌浆区没有预理温度计，故进行二期冷却时难以判 断混凝土灌浆区的温度是否达到接缝灌浆的要求。对此，本文以冷却水管进口温度、出口温度、通水 流量、当天坝块的起始温度为输入量，实测混凝土温度为输出量，建立二期通水冷却统计模型，采用 BP神经网络对二期冷却时通水工况和坝体混凝土温度作为样本进行训练，然后通过二期冷却时通水 工况预测坝体混凝土的温度。实例分析表明，此方法可行。     

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。     

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。     

大型水利水电工程施工智能控制成套技术及应用

温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积混凝土施工全过程和基础灌浆等智能控制技术,实现了高坝施工质量全过程的全天候、精细化、在线实时监控和预报、预警及智能控制;构建了业务协同平台i Dam,以大坝全景信息模型DIM为核心,解决了复杂环境条件下数据采集、海量数据条件下数据挖掘、多方参与条件下数据共享、本质质量条件下数据应用,为大坝施工过程各专业、各环节的精细化管理提供了有效手段,并为其工作性态的真实分析、实时预测、施工方案的动态调整与优化提供了支撑。     

高拱坝混凝土温度控制优化设计研究

利用数值仿真计算方法，对高拱坝坝体分缝分块方式、浇筑温度、仓面保护方式、混凝土间歇时间、一期冷却方式(包括不同进水温度、不同水管布置、不同通水时间)等进行了系统研究，对影响坝体混凝土内部最高温度与断面平均温度的各种参数进行了敏感性分析，其结论可为设计单位制定温控措施方案提供决策依据．     

严寒地区某高RCC重力坝温控设计与优化

针对严寒地区极端气候环境对高碾压混凝土重力坝温控防裂不利的问题,以兼顾安全可靠和保障施工进度、控制成本为原则,运用经过二次开发的ANSYS有限元计算程序对多个温控方案进行了仿真优化。结果表明:在无任何温控措施的情况下,混凝土最高温度达到42.3℃,采取水管冷却措施后,最高温度仍达到35.6℃,均超过了设计拟定的最高温度控制要求;选用较低的浇筑温度但不考虑水管冷却时,最高温度为33.8℃,仍不能满足要求。综合考虑浇筑温度和通水冷却后,混凝土最高温度分别为29.5℃和31.5℃,可满足温度控制要求。因此,建议坝体混凝土浇筑温度应不超过16℃并需通水冷却,施工中应采用2 cm厚保温被对仓面临时保温,越冬层顶面应覆盖至少14 cm厚保温被,坝体应采用10 cm厚XPS挤塑板永久保温。研究成果对严寒地区制定科学合理的大坝温控方案具有参考价值。