水利工程泵站混凝土防裂及温控设计研究

以水利工程泵站混凝土的温控防裂为目标,对混凝土入仓温度及浇筑温度进行计算,并严格控制混凝土浇筑的温度,以改善泵室流道施工期间的温度场,防止或减小泵室流路表面开裂,在控制温度方面采取通水冷却的措施。结果表明,浇筑后的浇水养护作用,使外部环境温度接近于假定的21.5℃的平均温度,且工程中也未发现大量混凝土产生裂缝,由此可以推断内部和外部的温差符合控制温升的设计要求。     

QCC小组在石港泵站肘形进水流道施工中的应用

流道是泵站工程的核心部位,也是施工中结构形式最复杂、技术难度最大的施工环节。本文通过在石港泵站工程建设中,施工单位针对肘形进水流道的结构型式复杂、技术难度大的特点,成立了由项目经理部管理人员、施工班组长以及一线施工骨干组成QCC小组,设定工作目标,分析了影响目标的主要、次要因素,提出了解决主要因素的措施,有效的加快了工程进度,节约了施工成本。     

泵站复杂流道结构施工期温控防裂研究

泗阳泵站是南水北调东线一期工程单座设计流量最大泵站,为江苏省境内第四梯级提水泵站。为有效防止泗阳站复杂流道产生裂缝,施工前建立数模,在几种工况下进行仿真分析计算,根据分析结果,针对性采取措施进行施工,有效地防止裂缝的产生。     

肘形进水流道Revit建模在泵站BIM技术研究中的应用

水工建筑物中泵站肘形进水流道为三维曲面结构,是泵站工程中结构型式最复杂、技术难度最大的关键部位,也是泵站BIM技术研究应用的难点之一。扬州市瓜洲泵站工程在施工实践中采用Revit软件攻克了肘形进水流道建模难关,很好地解决了精确计量、三维立体视图、模板精细制作等难题。并以Revit建模为基础实现了碰撞检查、施工模拟、质量控制和信息化等方面的应用,为BIM技术在泵站工程中的全面应用夯实了基础。     

宝应泵站肘形进水流道混凝土温度应力仿真计算

根据宝应泵站的实际施工过程和现场环境,采用三维非稳定温度场和应力场有限元仿真程序,对该泵站肘形进水流道混凝土施工全过程的温度场和应力场进行时空动态仿真分析,分析了施工期泵站肘形进水流道混凝土结构裂缝产生的原因,提出相应的防裂措施。     

茭陵一站改造进水流道可行性的CFD研究

茭陵一站改造方案保持原进水流道不变,为了保证在新的泵站流量下机组水力稳定性,对进水流道内部流动进行了数值计算。基于定常不可压流体的控制方程和重整化群湍流模型,应用SIMPLEC算法,采用雷诺时均法（RANs）将紊流各种特征变量分解成时均值和脉动值建立时均雷诺方程,再引入紊流粘性系数,建立紊流模型,获得了不同工况下的进水流道内流速场和压力场。研究表明,在各工况下进水流道内流动均为收缩型流动,流道内未见漩涡和回流区;进水流道弯道处未见回流和有害漩涡产生,现有进水流道能够满足泵站安全运行要求。     

泵站施工期温控防裂敏感性分析研究

以化子闸泵站工程为例,考虑冷却水温度、通水流量、水管间距、混凝土浇筑温度、保温层厚度以及后浇带宽度等因素,利用三维有限元计算程序,对泵站施工期的混凝土温度与应力进行数值模拟。结果表明,改变水管间距对混凝土冷却效果的影响较为明显;设置后浇带对温度应力有较大的释放;水管通水水温、混凝土浇筑温度与产生的拉应力呈现线性增长。水管通水流量超过一定值时泵站冷却效果不佳。保温措施能有效避免低温季节浇筑早期产生的表面裂缝。同时,选取优化温控方案对化子闸泵站施工期温度、应力场进行了仿真分析。结果表明:温控措施优选合理,泵站内外温差、早期表面拉应力及后期内部拉应力均处于安全可靠范围,可为泵站工程安全运行提供参考依据。     

整流罩在泵站肘形进水流道中的应用效果分析

肘形进水流道广泛应用于大型低扬程泵站,其弯曲段的内侧与外侧曲率半径相差较大,故流道出口存在较严重的流动不均匀性,从而影响泵站工作效率。针对此问题,本文设计了一种装在肘形进水流道末端的整流罩,并采用计算流体力学方法对传统肘形进水流道和加装整流罩的进水流道进行了对比分析。研究发现,传统肘形进水流道在弯曲段内,内侧流速比外侧流速高28.4%。在进水流道末端加装整流罩之后,进水流道出口速度分布均匀度基本保持不变,但设计工况下出口水流平均偏流角由原来的13.1°减小至4.3°,降低70%以上,水泵扬程增加2.3%,水泵效率增大2.5%。上述结果表明,整流罩在减小了进水流道出口水流平均偏流角之后,使水泵进口流态得到改善,从而降低了泵内流动损失,提高了水泵扬程和效率。该项研究工作对改善大型泵站水力设计,提高泵站运行效率具有参考价值。     

胥浦活水泵站肘形进水流道流态分析及优化

胥浦活水泵站为一座长江边低扬程引水泵站,设计流量5.0 m3/s,最大扬程3.3 m。为适应其低扬程、小流量的特点,选用了全贯流潜水泵,在原胥浦节制闸底板上改建安装。为了保证在长江低水位时,水泵进水口完全淹没,进水流道型线平顺,流道内无涡带或其他不良流态,机组启动正常和运行稳定,利用三维数值建模、边界条件设置与三维湍流流动模拟,运用计算流体动力学CFD方法,进行进水流道内部流动数值模拟,多方案分析和比较进水流道内部流态、水泵进水条件和流道的水力损失。计算结果表明,进口尺寸1.1 m×3.4 m(高×宽),出口直径1.2 m的型线B方案进水条件好,流道水头损失小,满足水泵高效运行的要求。优化设计方案为泵站安全运行提供最优的设计进水流道型线和设计参数。     

H/D值对肘形进水流道水力特性影响的数值模拟

水泵叶轮中心线到进水流道底板的距离H与水泵叶轮直径D之比值(H/D),是进水流道的一个重要的设计参数,直接影响到泵站工程土建投资和水泵装置性能。本文采用有限体积法和非结构化网格,数值模拟了大型泵站肘形进水流道内部流场,并以水泵进口水流条件为目标函数,分析了不同H/D值对其水力特性的影响。计算结果表明,H/D值对肘形进水流道出口水流轴向流速分布均匀度影响较小,但随着H/D值的减小,流道的水力损失迅速增加,出口水流偏流角迅速增大,对水泵的进水条件产生不利影响,是制约H/D值进一步减小的重要因素。     

防止大体积混凝土施工过程中产生温度裂缝的措施分析

在当今的工程建设中,大体积混凝土所占有的比例越来越大,温度裂缝的产生也较为普遍,而桥梁施工中尤其如此。温度裂缝的普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,已日益被工程技术人员所重视。本文分析了温度裂缝产生原因,并结合松树坪桥的施工实例,提出了防止产生温度裂缝的可行措施。1浅析大体积混凝土施工中产生温度裂缝的原因我国普通混凝土配合比设计规范规定:混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温…     

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。     

高海拔地区混凝土坝温控防裂及工程应用研究

我国大型水电资源开发的重心已向云南、四川、青海和西藏等高海拔、高寒地区转移。此类地区气候环境条件恶劣,对混凝土大坝的筑坝技术、温控设计和施工方法提出了新的要求和挑战。本文重点分析介绍了高海拔地区的气候特征、筑坝材料特点、混凝土温度控制的特点以及混凝土温控防裂的关键技术和研究成果,并结合目前在建的西藏地区藏木水电站混凝土重力坝工程,介绍了高海拔、高寒地区混凝土温控技术的应用情况及存在问题。     

断层大体积混凝土施工温度裂缝防护措施

新疆吉林台一级水电站大坝趾板开挖过程中发现大断层，该断层位于水平趾板处，其桩号为趾0 341．4～0 370．1，贯穿于整个水平趾板(趾0 327．293～0 384．533)．断层处混凝土塞长为28．7m，底宽21．96m，混凝土齿墙底宽13．6m，桩号为趾0 354．0～0 367．6．根据设计要求，此断层用C2O素混凝土回填，高程     

锦屏一级水电站大坝混凝土温控研究

混凝土浇筑层厚度对其最高温度和温度应力有显著影响,也影响拱坝施工工期。锦屏一级水电站大坝混凝土浇筑层厚选取1.0、1.5、2.0 m和3.0 m,为四级配混凝土,强度等级分别为C18030、C18035和C18040,总量超过500万m3。经过对C18040混凝土浇筑基础约束区和非约束区的研究,推荐大坝混凝土的浇筑方案为：非约束区采用3.0 m浇筑层厚,浇筑温度不高于14℃;约束区采用1.5 m浇筑层厚,浇筑温度冬季不高于12℃,其它季节不高于11℃。推荐的冷却方案为：约束区冷却水管间距1.0 m×1.5 m(水平×垂直),一期冷却水温10~15℃,二期冷却水温8~10℃;非约束区冷却水管间距1.5 m×3.0 m(水平×垂直),一期冷却水温10~14℃,二期冷却水温8~10℃。     

混凝土面板施工裂缝控制研究

混凝土裂缝的产生可看作内因和外因共同作用的结果,防止裂缝的发生应从提高混凝土自身抗裂能力（内因）及减小导致裂缝的破坏力（外因）入手。结合混凝土面板施工特点,介绍了面板混凝土施工裂缝控制的一些措施。     

南水北调工程江苏境内泵站混凝士配合比试验

探讨了粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量对混凝土性能的影响,为南水北调东线工程泵站混凝土提供施工配合比。通过掺人粉煤灰、高效减水剂及引气剂,配制了不同强度等级的混凝土,研究了C20、C25、C30等3种不同强度等级混凝土力学性能、耐久性能及体积稳定性,并用扫描电镜法（SEM）表征混凝土界面过渡区。研究表明：掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂后,混凝土立方体抗压强度均达到设计指标;在较高水胶比条件下,混凝土抗压、抗拉强度、弹性模量、抗渗性能均随着粉煤灰掺量增加而略有提高,同时掺入粉煤灰改善了混凝土界面过渡区。粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量分别不超过胶凝材料用量的30％、1％、0．015％时,所配制的C20、C25、C30混凝土满足南水北调工程江苏境内泵站混凝土施工要求。     

丰宁水电站混凝土的低温施工

寒冷地区的混凝土冬季施工技术复杂，成本高。在丰宁水电站施工中，对简化冬季施工工艺进行了探索、尝试并取得了一些经验，可为其它工程借鉴。