某特大桥主墩承台大体积混凝土施工质量控制

大体积混凝土施工过程中,水泥水化热引起浇筑体内部的温度收缩应力急剧变化,从而引起混凝土浇筑体产生裂缝。因此,在混凝土浇筑及养护过程中对温度及温度应力进行监测是保证大体积混凝土施工质量的一项重要措施。本文对大体积混凝土施工采取了事前计划、过程控制及多项温控措施,并对实测数据进行分析,依据实测数据对养护进行调整,取得了很好的效果。     

养护环境对混凝土限制收缩开裂影响研究

在高海拔极端环境下,混凝土浇筑和养护过程中易出现裂缝,影响结构的工程质量和安全运行。通过圆环法混凝土限制收缩开裂试验,研究了不同温度(-5、10、25、40℃)、湿度(50%、65%、80%)对混凝土早龄期受限收缩开裂的影响,揭示了早龄期混凝土开裂的机理。结果表明：早龄期混凝土的抗压强度和弹性模量随养护温度和湿度的提高而增大,抗压强度随龄期的增长比弹性模量随龄期的增长更加明显;养护温度的降低或养护湿度的增大会减轻混凝土的干燥收缩以及自收缩作用,从而减小混凝土的内部应力,提高其抗开裂能力;提出了混凝土早龄期限制收缩开裂的预测模型,可准确预测混凝土早龄期限制收缩开裂时间。研究成果为混凝土开裂控制技术提供了基础数据支撑。     

碾压混凝土抗裂指标的研究

1　前　言混凝土的开裂主要是由于混凝土中拉应力超过了抗拉强度 ,或者说是由于拉伸应变达到或超过了极限拉伸值而引起的 .混凝土干缩、降温冷缩及自身体积收缩等收缩变形 ,受到基础及周围环境的约束时 (限制收缩 ) ,在混凝土内产生拉应力 ,并可能引起混凝土裂缝 .沙牌碾压混凝土拱坝属受约束条件下大体积混凝土结构 ,而混凝土本身的抗拉强度又相对较小 ,在各种影响因素的作用下 ,几乎难免产生或多或少的裂缝 .因此 ,提高混凝土的抗裂能力是避免混凝土开裂或使开裂减少到最低限度的重要手段 .大量的试验分析表明 ,抗裂性好的混凝土应该具有…     

陶岔渠首引水闸温度应力分析及施工安排探讨

通过模拟陶岔渠首枢纽工程引水闸结构的施工建造过程,分析引水闸孔顶水平向拉应力较大的原因。认为引水闸结构孔顶出现较大的拉应力是施工期温度应力过大所致,产生原因是施工间歇期过长,解决办法是尽可能安排孔顶上方混凝土按正常间歇期(7~14 d)浇筑,避免出现长间歇期。提出:如果孔顶至158 m高程混凝土不能确保在2012年3月前完成浇筑,就应推迟到2012年5~6月浇筑。通过这样处理,可以解决孔顶施工期温度应力过大的问题。     

上虞市西大堤一号闸混凝土结构耐久性检测与分析

上虞市西大堤一号闸已运行25 a,出现了老化病害现象.为了解其老化病害的程度和原因,按照规范要求对该水闸混凝土结构进行外观质量和耐久性检测分析.结果表明,水闸水上(大气中)混凝土结构外观破损明显,露石露砂、顺筋裂缝、钢筋锈蚀、混凝土破损剥落等现象严重;引起破坏的主要原因是混凝土施工质量较差,钢筋保护层厚度不足,钢筋保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀、混凝土胀裂,而水流冲刷磨蚀是水闸过流结构破坏的主要形式.     

东岸水闸混凝土浇筑温应力及裂缝控制措施

以广东惠州东岸水闸混凝土浇筑施工为例,分析了该项目温度场和温度应力,得出最大温度应力σmax=1.18MPa,不会产生收缩裂缝,但浇筑体上表面是温度裂缝的危险区域。最后给出了一些温度控制建议。     

大坝矩形孔口应力状态分析

大坝孔口混凝土中的钢筋只有在混凝土开裂后才真正起作用。为使钢筋布置更为有效，需找出孔口开裂后拉应力分布规律。用线弹性计算的拉应力区，在坝体自重作用时出现在孔顶中部；在内水压力作用时出现在角缘；两者叠加后，最大应力出现在角缘附近。而非线性计算中，钢筋应力明显较大，最大应力只出现晨裂缝处。分析认为，坝体自重是引起拉应力的主要因素，内水压力和温降主要引起角缘附近的拉应力，而且会加剧应力集中。非线性有限元计算能比较真实地反映孔口受力特性，使配筋设计更为合理、有效，但在混凝土本构关系、钢筋与混凝土的粘结关系和裂缝宽度的模拟方面有待进一步完善。     

浙江广川工程咨询有限公司岩土工程院

混凝土开裂的原因很多,主要是体积收缩受约束或外力作用下,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时发生开裂,裂缝产生的主要原因有：温度应力、基岩约束、设计不当、混凝土材料及配合比控制不严等。因此在开展水工混凝土裂缝缺陷修补前必须对裂缝产生的形态、规律、分布部位和区域进行详细认真调查,细致分析裂缝产生的原因,对裂缝特征分类,精心做好配方和工艺设计,同时处理过程中务必要有经验丰富的工程师现场指导,根据灌浆情况调整并采取相应的措施才能取得满意的处理效果。     

丰宁抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁温控设计研究

为保证水电站地下厂房岩壁吊车梁混凝土的设计、施工质量,减少甚至避免发生温度裂缝,确保结构的安全性和耐久性。利用三维有限元仿真分析方法,对丰宁抽水蓄能电站主厂房的岩壁吊车梁进行了温控仿真分析,通过对不同温控措施方案下岩壁吊车梁的温度场和温度应力场规律的对比研究发现,岩壁吊车梁在早期表面开裂风险大,降低浇筑温度、通水冷却对最高温度和拉应力的影响显著,采取表面保温后对降低初期混凝土拉应力效果显著。考虑到岩壁吊车梁浇筑仓面狭小、钢筋布设较多,布设水管时相互干扰矛盾突出,建议丰宁蓄能电站岩壁吊车梁混凝土采取综合措施为:控制浇筑温度+适当的表面保温,为类似工程提供参考。     

大田港闸混凝土结构耐久性检测与分析

为了解大田港闸老化病害的程度和原因,按照规范要求对该水闸混凝土结构进行外观质量和耐久性检测分析。结果表明,水闸混凝土结构外观破损明显,露石露砂、顺筋裂缝、钢筋锈蚀、混凝土破损剥落等现象严重;引起破坏的主要原因是混凝土施工质量较差,钢筋保护层厚度不足,钢筋保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀胀裂,而水流冲刷磨蚀是水闸过流结构破坏的主要形式。     

曹娥江大闸闸室结构设计

曹娥江大闸闸室结构施工图设计阶段,综合考虑到结构跨度大及滨海环境特点,闸底板、胸墙、交通桥及轨道梁采用常规结构配筋形式很难满足限裂要求,主体结构均采用预应力张拉措施,使拉应力全部由预应力钢绞线承担,最大限度地减小混凝土结构裂缝出现的可能,设计理念有了较大转变,抗裂验算均满足规范要求。     

基于数值仿真的水闸温控措施敏感性分析

水闸属于薄壁大体积混凝土结构,实践表明,若不采取温控措施,尤其是低温季节施工的混凝土水闸结构在浇筑初期极易出现表面裂缝,后期易扩展为贯穿性裂缝.弄清各温控措施对水闸温度场、应力场及开裂风险的影响,是制定水闸温控指标和防裂措施的前提.以某在建的低温季节浇筑水闸工程为研究对象,利用三维有限元法,计算分析了在低温季节浇筑施工...     

深厚砂性土地基大型水闸闸基防渗设计研究

为研究某深厚砂性土地基大型水闸防渗设计方案,分别应用AutoBank 软件和MIDAS 有限元软件进行了渗流和应力变形计算分析。研究表明：不设防渗墙或设置悬挂式防渗墙时,闸基出口段最大坡降均小于出口段允许坡降值,而水平段最大坡降均大于水平段允许坡降值且渗漏量较大,设置防渗墙入基岩1m,满足渗流要求;防渗墙上部以拉应力为主,下部以压应力为主,最大压应力出现于地层分界位置,但均未超过混凝土设计抗拉抗压强度;在临近地层分界线的上部区域以及底部嵌固端,普通混凝土防渗墙与塑性混凝土防渗墙有较大的区别,普通混凝土防渗墙在地层分界线上部区域最大拉应力值为0.37MPa,底部嵌固端最大拉应力值为1.46MPa,后者超过了混凝土设计抗拉强度,塑性混凝土防渗墙在上述部位无拉应力;普通混凝土防渗墙及塑性混凝土防渗墙水平位移基本一致,塑性混凝土防渗墙竖向位移较普通混凝土防渗墙大。     

闸墩内部水管冷却和表面保温措施的抗裂作用研究

本文针对闸墩施工期混凝土易开裂的问题，分析了闸墩在施工期混凝土的开裂原因，说明了采取闸墩内部水管冷却和表面保温两种不同温控措施的防裂机理与效果。指出单纯表面保温措施能虽够减小闸墩早期内外温差和表面拉应力，却使得混凝土的温升和温降幅度加大，闸墩冷缩期内部拉应力显著增加。于是提出内部水管冷却和适度表面保温相结合的闸墩温控防裂新思路，并已在姜唐湖泵送混凝土退水闸工程中得到应用，严寒季节施工的所有16孔闸室泵送混凝土都没有开裂，收到了较好的防裂效果。     

寒冷地区面板堆石坝施工期面板开裂原因

针对寒区面板堆石坝施工期面板开裂问题,结合某实际工程,在原型监测基础上,通过结构变形、气温变化、水化温升、自身收缩等方面的计算分析,发现水化温升与环境温差是影响累积降温温差的主要因素,当累积降温温差较大时,混凝土内的温度应力可能超出面板混凝土的抗拉强度,导致面板开裂。因此,针对年度温差较大、混凝土浇筑期水化升温较高的工程,提出了避免此类温度裂缝的处理建议,如优化混凝土配合比,优化施工工序,提高混凝土抗裂能力。     

某大孔口水闸底板施工温控数值模拟

大孔口水闸底板平面尺寸大而厚度薄,属弹性地基上的薄板混凝土结构。受混凝土施工期水化热温升影响与地基约束影响,底板易形成贯穿性裂缝,因此需重视水闸底板温控防裂问题。本文采用有限元仿真分析方法,对某大孔口水闸底板在不同季节开始浇筑混凝土情况下的温度场和应力场进行了仿真计算,并通过分析计算成果提出了推荐温控措施。结果表明:自然浇筑情况下,2月份与11月份起筑混凝土方案的底板应力可以满足温控防裂要求,但对5月和8月起浇混凝土方案,必须控制混凝土浇筑温度,才能满足温控防裂要求。此外,在水闸底板与上游铺盖和下游消力池底板的连接处设置分缝,对局部区域的应力集中问题有明显改善。     

水工薄壁结构混凝土中的干缩应力

简要论述了水工薄壁结构混凝土的干缩机理以及湿度场、干缩变形和干缩应力的理论与计算方法,用有限单元法计算了江苏石梁河新建泄洪闸闸墩混凝土的湿度场和干缩应力。计算结果表明,干缩应力在水工薄壁结构混凝土裂缝产生和发展中有很大的作用,是薄壁结构混凝土乃至大体积混凝土产生表面或贯穿性裂缝的重要因素。     

水工隧洞素混凝土衬砌的粘钢加固与安全系数提升

为了评价衬砌粘钢加固的效果,以三棵松无压城门洞型隧洞为例,建立粘钢加固前后的三维有限元模型,分析了在隧洞停水检修和运行工况下的衬砌应力、应变和开裂情况和加固前后衬砌的安全系数.结果表明,粘钢加固能有效地限制衬砌两侧边墙和底板的不利变形,抑制混凝土的进一步开裂,帮助承担部分拉应力,衬砌结构的最大拉应力和受拉区域都有减小;...     

刚性面加筋土挡墙工作性状与设计方法探讨

“重力式”加筋土挡墙和“全高刚性面”加筋土挡墙是墙面为具有抗弯刚性的新型挡土结构, 可统称为“刚性墙面加筋土挡墙”。与普通面板式加筋土挡墙的主要不同在于其墙面厚、刚度大, 对墙后填土侧向变形的约束较大, 并要求刚性墙面承担墙后土压力的作用。但目前我国对其工作性状、设计方法缺少系统、深入的研究, 相关规范也没有涉及, 明显落后于实践。针对墙顶有堆载的路堤式挡墙, 采用数值分析方法, 考虑“先筑刚性墙、后填加筋土”和“先填加筋土、后筑刚性墙”2种不同施工顺序, 从筋材与填土的应力、应变和挡墙变形等方面, 分析了刚性墙面加筋土挡墙的工作性状。结果表明:刚性墙面的水平变形沿墙高为直线分布, 墙顶处最大;“先填加筋土、后筑刚性墙面”的施工顺序能更好地发挥筋材的作用, 减小墙后土压力, 控制墙体的变形。综合数值分析结果和现有文献资料, 提出了刚性墙面加筋土挡墙筋材拉力的确定方法, 并建议借鉴日本《RRR-B工法设计·施工规范》的“双楔法”计算墙后土压力。     

挡潮闸闸墩高性能大体积混凝土温度效应与控制

为了解决某挡潮闸枢纽工程中高性能大体积混凝土结构浇筑时的温度控制问题,避免因混凝土干缩、自体积变形、外部约束和温度效应等因素引起混凝土开裂,取闸室底板和中墩进行三维有限元建模,对闸墩采取不同的温控措施,进行闸墩温度场和温度应力场的仿真分析,研究闸墩冷却水管布置方案的温控效果并提出科学合理的温度控制措施,为现场科学施工提供理论指导。仿真结果表明:通水冷却效果良好,闸墩均未出现裂缝;在混凝土浇筑初期采取降低入仓温度和通水冷却等降温措施来减小由于混凝土水化热引起的最大温升,可以有效减小混凝土温降阶段的降温幅度;控制最大温升、内外温差及温降速率是大体积混凝土闸墩温控防裂的关键。