混凝土坝温控防裂要点的探讨

本文提出了特高拱坝和碾压混凝土重力坝的温控要点:特高拱坝除按规范要求严格控制基础温差外,更要树立温度梯度控制的理念,按照"小温差、慢冷却、全过程保护"的要求减小上下层温差和内外温差;碾压混凝土重力坝在做好表面保护的前提下可适当放宽对基础温差的控制要求。按照信息采集与传输、信息管理、仿真分析、预警预报、自动控制等五个环节建立混凝土坝防裂智能监控系统,对混凝土坝温控施工全过程进行监控,为温控防裂施工的"可知、可控"提供技术手段,是未来施工管理的一个发展方向。     

数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统的开发和应用

大坝混凝土裂缝产生的一个重要原因是信息不畅导致措施与管理不到位,即信息获取的不及时、不准确、不真实、不系统,以及温控施工过程温差大、降温幅度大、降温速率大、温度梯度大等,这些问题最终导致混凝土裂缝的产生。为了解决上述问题,采用信息化、自动化、智能化技术手段,结合黄登工程建设,建立了个性化理想温度控制曲线模型、温度和流量预测预报模型、温控效果评价模型、开裂风险预警模型等在线实时分析模型;开发了全坝全过程仿真分析关键技术与程序,以及普适、稳定和高精度的自动化监测和控制的仪器和设备;研发各软件功能模块和子系统,并集成为一个完整的数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统。本系统实现了海量温控及相关要素的全面、准确、及时地自动化采集,实现了海量温控信息的自动化分析、评价和预警报警以及干预措施决策支持,实现了全坝"无人工干预"理想化智能化通水冷却,在提高通水冷却施工质量的同时降低了施工差错率。应用该系统对黄登水电站大坝温控信息进行动态高效地集成管理和实时控制分析,从根本上达到混凝土温控防裂的目的,提高了黄登水电站建设质量和信息化管控水平。     

大体积混凝土防裂智能监控系统

为达到混凝土温控防裂的目的,并提高施工质量,研究开发了大体积混凝土防裂智能监控系统。该系统由感知、互联、分析决策和控制4个部分组成,可以实现原材料预冷、混凝土拌和、运输、入仓、平仓、振捣、通水冷却、表面养护全过程温控信息的自动感知、传输、互联、共享环节的智能控制,实现了基于互联网、物联网技术的温控防裂全要素、全过程管理。实际工程应用表明,该智能监控系统可实现现场温控实施情况的自动获取、准确掌握、实时评估、智能干预及决策支持,能有效提高混凝土施工的管理水平,防止裂缝的发生。     

苏洼龙水电站沥青混凝土心墙堆石坝精益化管理系统与应用

苏洼龙水电站沥青混凝土心墙坝最大坝高112 m,具有建设规模大、施工条件复杂、施工质量控制要求高等特点。为实现施工质量的有效控制,以智慧大坝理论为基础,以大坝填筑质量控制与沥青混凝土温度控制为核心,集成坝料运输过程及坝外加水监控,建立苏洼龙大坝施工精益化管理系统。通过对大坝工程的施工全过程信息自动采集、数字化归档、可视化管理,实现了施工全过程智能分析与反馈控制,为创新工程建设、精品工程打造提供了强大技术保障。     

锦屏一级水电站特高拱坝混凝土施工技术总结

锦屏一级水电站大坝为世界上已建最高混凝土双曲拱坝,坝址区昼夜温差大,料源骨料性能欠佳,对混凝土施工的温控防裂提出了更高要求。介绍了最严格的混凝土施工温控标准,包括浇筑温度控制、封拱温度控制、温度梯度控制及降温速率控制等。同时对砂石加工系统、骨料运输系统、混凝土生产系统及缆机系统的布置进行了阐述。相关经验可供类似工程借鉴。     

混凝土坝温控防裂智能监控系统及其工程应用

阐述了混凝土坝智能监控的基本理念,即通过成套的仪器设备和软件系统,实现施工信息的实时采集、实时传输、自动管理、自动评价、仿真与预测分析、风险实时评价与预警、反馈实时自动控制等,可以为混凝土坝的施工质量监控提供一种新的途径。本文还针对混凝土坝温控施工的难题,介绍了笔者所在的研究团队研发的混凝土坝温控防裂智能监控系统,结合鲁地拉工程提出了智能监控系统服务于混凝土温控防裂的应用模式,可在同类工程中推广。     

混凝土坝防裂智能监控系统及其工程应用

本文以现有温控理论为技术支撑,结合大体积混凝土防裂工作中的关键技术难题,开发了混凝土坝防裂智能监控系统,以混凝土温控施工监控的智能化促进温控施工的精细化,达到大体积混凝土防裂的根本目的。该系统在构成上由感知—分析—控制三部分组成,在功能实现上包括关键模型、软件系统及硬件设备。最后,介绍了该系统在某工程的应用情况,效果良好。     

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。     

大坝混凝土通水冷却方式和表面保温力度研究

西藏高原地域辽阔,处于世界屋脊之上,水电资源十分丰富,但是西藏高原地区环境艰苦、地质条件复杂,再加上气候干燥、冬寒夏凉、日温差大和太阳辐射强等恶劣的气象条件,在这类地区修筑大坝将面临着巨大挑战,特别是大坝混凝土的温控防裂问题。冷却水管和表面保温是大体积混凝土温控防裂的主要方法,将通水冷却分三期进行,全过程降温控制,联合大坝的适度保温,可起到很好的温控防裂效果。以西藏地区某大坝为依托,借助三维有限单元法,对不同的水管冷却方式和表面保温力度进行研究,得出适合高海拔地区混凝土大坝施工期的温控防裂措施标准。     

溪洛渡电站双曲拱坝混凝土温控防裂施工技术

控制和减少混凝土内外温差,使大坝混凝土内外形成比较均匀的温度场,是防止混凝土温度裂缝的关键。由于大坝块体尺寸较大、施工期暴露面多,环境气温变化大,夏季高温历时长,日温差大,春、冬季还存在气温骤降,因此在施工过程中,主要采取控制混凝土出机口温度、严格控制混凝土浇筑温度、高温时通水冷却降温,并加强混凝土表面保温和降低混凝土内部温升等措施,预防混凝土裂缝产生。通过采取一系列行之有效的措施,保证了基础约束区混凝土的施工质量,为大体积混凝土温控防裂施工积累了经验。     

低热水泥碾压混凝土坝适应性智能通水策略研究

开展低热水泥碾压混凝土坝的温控特性和适应性智能通水策略研究,对干热河谷环境下大坝优质高效施工、温控防裂具有重要意义。本文首先分析了低热水泥碾压混凝土的温控防裂难度和挑战,讨论了低热水泥碾压混凝土在施工期的温度场和应力场计算方法,结合智能通水技术提出了相应的适应性智能通水策略。以乌东德水电站低热碾压混凝土二道坝的温控防裂为例,基于全坝温度场和应力场模拟,揭示了全坝不同分区温度发展规律和温度应力特征;通过应用智能通水2.0系统,在乌东德二道坝实行分区适应性通水。现场监测与仿真分析结果对比表明,采用适应性智能通水后最高温度符合率达100%,能够较好满足干热河谷环境下适应性温控防裂要求,大幅简化了施工工艺,提高了效率,电站蓄水过程监测数据显示二道坝安全有保障,研究成果可供同类工程借鉴参考。     

特高拱坝温度控制与防裂研究进展

特高拱坝温控防裂至关重要,本文总结了近期特高拱坝温控防裂研究与实践成果,对抗裂安全系数制定、温控标准制定及温控措施的优化选择、温控施工质量控制等关键问题进行了系统的论述。提出如下建议:(1)抗裂安全系数应取1.8~2.0,温差标准从严控制,可取全坝统一的基础温差标准,最高温度控制标准则按封拱温度和允许基础温差之和进行控制;(2)按"早保护、小温差、慢冷却"、"三期冷却"、"智能监控"即"九三一"温控模式进行全过程温度控制;(3)空间温度梯度按"拟灌区、同冷区、过渡区、盖重区"控制,时间上的温度过程按"三期多阶段"控制,中期控温与冷却至关重要;(4)采用智能化的手段对施工过程进行全程质量监控,必要环节采用智能温控措施。上述建议旨在为特高拱坝相关规范的制订和修编提供参考。     

碾压混凝土坝数字监控系统及其工程应用

数字监控是混凝土坝工程质量控制新的理念。基于这一思想,研发了碾压混凝土坝数字监控系统。该系统可实现对大坝开始施工直至服役结束整个生命过程的工作性态的监控,从过程中最大限度地杜绝裂缝的产生,该系统在鲁地拉碾压混凝土重力坝中得以实施,实践表明,该系统可有效指导温控施工的全过程,成功实现了温度信息的自动获取、温控资料的数字集成和自动分析、分析成果的多方共享、预警信息的自动发布以及温控档案的备份查询等。     

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。     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。