泵送混凝土结构施工期温控防裂研究

针对泵送混凝土结构施工期易开裂的问题,从减小温差和约束出发,采用三维不稳定温度场和应力场的有限单元法及水管冷却离散算法,对某泵送混凝土结构施工期防裂方法进行数值计算分析.计算结果表明:表面保温性能越好,结构早期内外温差越小,表面拉应力也就越小,但拆模后表面和后期内部的拉应力也越大;吊空模板技术、缩短间歇时间和设置后浇带等施工方式对减小约束、防止结构后期裂缝有利;合理保温和水管冷却是防止裂缝产生的有效措施.     

施工期补偿收缩混凝土防渗面板抗裂性能分析

河南省某混凝土坝防渗面板加固工程施工期拆模后出现多条温度裂缝,影响整体工程质量。为研究防渗面板施工期开裂原因,选取试验数据建立计算模型,对补偿收缩混凝土防渗面板施工期温度场及应力场进行实时数值分析,得出不同保温措施条件下防渗面板的应力分布情况,分析了裂缝出现的原因。结果表明:无保温措施情况下,施工期面板混凝土内外温差较大,4 d时面板边缘区域温度应力达到峰值,高于相应龄期混凝土抗拉强度,易产生裂缝。采用保温措施时,能极大降低由内外温差产生的温度梯度,10 mm的聚苯乙烯泡沫保温塑料板可使4 d龄期的混凝土温度应力下降29%,能有效地提高防渗面板的抗裂性能。     

浇筑方案和拆模时机对施工期大坝混凝土开裂风险的影响

针对碾压混凝土坝温控措施相对简单、在温变幅度大等恶劣环境下温控防裂压力大的问题,为了提高碾压混凝土坝施工过程的安全性,提出适合大坝混凝土施工期的温控防裂措施,通过三维有限元建模,对某碾压混凝土拱坝的内部和表面温度应力仿真计算,分析了强约束区混凝土不同浇筑层厚和浇筑季节方案的可行性以及降低表面开裂风险的拆模时机。仿真计算结果表明,提高浇筑层的厚度,会增加混凝土的最高温度;随着浇筑层厚由1.5 m提高至4.5 m,高温季节浇筑混凝土最大应力较低温季节浇筑混凝土分别提高了32.2%、25.8%和26.9%,薄层混凝土的最大应力增幅受浇筑季节的影响较厚层混凝土提高5.3%。相比于夏季浇筑的混凝土,秋季浇筑的混凝土最高温度和最大应力增幅受浇筑层厚的影响更为明显,峰值应力增幅约为4.8%～5.8%。在满足混凝土拆模强度和不通水条件下,早期拆模有利于降低混凝土温降引发的应力,降低开裂风险,对薄层混凝土表面混凝土抗裂更为有利。     

低弹模地基大体积混凝土施工期温度应力分析

为了研究低弹模基岩地区大体积混凝土施工期的温度应力,选取低弹模基岩地区两个坝块尺寸差异较大的实际工程为研究对象,采用有限元法对坝体温度及温度应力进行了仿真计算,并用弹性地基梁法对其进行了复核。结果表明：对于基岩弹模明显低于混凝土弹模地区的大体积混凝土工程,由于基岩对上部混凝土温度变形时的约束较小,对温控防裂较有利,可参照基岩弹模和混凝土弹模相近的基础允许温差标准,适当放宽基础温差标准1℃~2℃,坝体温度应力仍可控制在设计允许应力范围内;当放宽基础温差标准后,坝体分缝、温度控制措施等要求均相对降低,可减少温控投入,为加快工程施工进度创造有利条件,具有较好的现实意义。     

混凝土施工期表面保护仿真研究

低龄期混凝土表面开裂问题已成为工程界普遍关注的问题。这个问题反映到施工中,需要研究混凝土早期强度成长规律,以及不同龄期拆模时,混凝土表面应力发展规律。课题组通过研制的仿真分析软件FZFX3D,考虑混凝土浇筑过程,以离开基础约束区一定距离的某个浇筑块为研究对象,系统研究寒潮、气温日变幅和气温年变幅等三种温度荷载对向家坝碾压混凝土纵向围堰表面应力的影响。比较了不同龄期拆模的混凝土,其特征点的温度与应力变化过程,为施工期混凝土拆模后的表面保温材料选择,提供了参考依据。     

初探中低混凝土坝的基础温差控制标准

混凝土坝温度控制的关键在基础温度的控制，本文分析了中低混凝土坝在基础弹模、结构尺寸、稳定温度场及应力控制标准等方面自身的特点，认为对基础允许温差控制标准的要求就中低坝而言可有别于高坝，还认为对于中低混凝土坝的温度控制，以温度应力小于允许应力来控制较为合理，并提出通常情况下的基础允许温差控制标准，可供设计参考。     

松树岭水电站混凝土坝温控问题的探讨

根据大坝已浇混凝土的温度实测值,验算了基础温差值已控制在容许范围内,用工程类比的方法,提出了内外温差的控制标准值,对上、下层温差及相邻坝块高差、温度控制措施等提出了若干建议,供监理及施工单位参考。     

拆除模板引起的混凝土温度应力

拆除模板通常在混凝土表面会引起相当大的拉应力，有时甚至可能引起裂缝．文中给出半无限大物体折模温度应力的理论解和实际工程结构拆模温度应力的数值解法，可用以计算大体积混凝土由于拆模而引起的温度应力．由算例可知，拆模后的混凝土表面会引起相当大的拉应力，但拉应力的发展有一个过程，目前的算法只计算一个应力增量，显然是不够的，而且应力增量Δσ的数值与时间步长Δτ的取值有关，Δσ的数值不是唯一的．应用拆模应力的合理算法，可得到拆模后最大的拉应力．     

碾压混凝土坝小温差的中后期通水冷却

通水冷却是减少碾压混凝土坝温度裂缝的主要措施，但通常后期冷却即在混凝土龄期１２０ｄ后快速降低水温，容易引起较大的自生应力和拉应力，小温差冷却可将中后期冷却开始时间提前，有效降低温度应力。但不同中后期通水冷却方式产生的温度应力相差较大，如何将小温差方式合理运用在坝体中后期冷却中需要精细分析。运用自行开发的浮动网格法三维有限元温控仿真程序对碾压混凝土坝的小温差中后期冷却方式开展研究。结果表明:当采用小温差的中后期通水冷却时，坝体温度和温度应力明显降低。当混凝土龄期结束后立即开始通水冷却，并且在中后期冷却时开展多档通水冷却，缓慢降低通水温度，可有效降低坝体温度和温度应力，为实际工程提供有利参考。     

大坝内开槽置换混凝土温度变化影响分析

结合某混凝土坝坝内开槽置换混凝土加固方案,考虑坝体纵缝、坝体不同材料分区、防渗墙分层开挖和浇筑施工方式、新浇筑防渗墙混凝土热学参数随龄期变化、施工工期等因素的影响,进行温度应力评价.研究表明,由于施工范围相对于整个坝体较小,新浇混凝土对坝体整体温度场影响不大,但坝内施工导致坝体温度和应力都发生了一定的变化.     

拉西瓦水电站尾水洞混凝土拆模时间研究

拉西瓦水电站两条大洞径的尾水洞,采用先底拱、后边顶拱的混凝土浇筑方式。为确保施工质量,控制混凝土衬砌单循环时间,加快施工进度,对边顶拱钢模台车拆模时间进行了计算和研究。经综合考虑,确定拆模时间为8h,经现场拆模实践证明,拆模后的混凝土表面无裂缝和拉裂痕迹。     

昼夜温差较大地区大体积混凝土施工温度控制

阐述在昼夜温差大情况下采用双层散热管技术,加强施工过程控制,带模养护等措施。2017年4月14日下午16:00承台拆模,拆模时环境温度26℃,混凝土表面温度23℃,芯部温度53℃,满足规范的温度差要求。通过对承台全面排查未发现裂纹产生。     

柳坪水电站引水洞边顶拱钢模台车拆模时间研究

柳坪水电站引水洞混凝土衬砌的浇筑顺序是先浇边拱和顶拱,后浇底拱。为确保施工质量,加快施工进度,研究了边拱和顶拱钢模台车合理的拆模时间。     

冬季混凝土施工技术

许多工程的混凝土工程在冬季施工是不可避免的,当环境温度降到4℃时,只要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期浸冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也会取得很好的效果。     

桐子林水电站混凝土遇寒潮施工保温仿真研究

早龄期混凝土遇寒潮时会产生较大内外温差，因寒潮历时短，混凝土表面温度梯度大，由此产生的温度应力也较大，如不采取保温措施，可能会产生表面裂缝。以桐子林水电站河床段（10号坝段）为研究对象，利用有限元方法，计算了在遭遇寒潮袭击时各种工况条件下混凝土的温度和应力，为选定施工期混凝土拆模后表面保温材料提供了依据。分析结果表明，选用2 cm厚的聚乙烯卷材时，可使混凝土浇筑块得到有效保护。     

混凝土坝块的基础约束与允许温差的分析计算

长期的工程实践,对大坝混凝土的温度控制有了更深刻的认识,也会有不同的体会,近年发表不少讨论文章。作者拟从坝块的基础温差控制方面提出分析和看法。基础对坝块存在约束,对约束条件进行全面的分析,将有利于合理的控制。本文对混凝土与基岩为不同力学模式、坝块为不同高宽比、基岩与混凝土为不同弹模比的情况进行了分析,提出约束系数的表达式,同时对考虑地温变化的影响进行了探讨。在此基础上,并提出用模拟坝块实际降温作用于混凝土的极限拉伸变形作参数,建立强度条件,确定基础允许温差的看法。     

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。     

关于混凝土坝基础混凝土允许温差的两个原理

基础混凝土允许温差是混凝土坝温度控制最重要的指标,经过大量工作,笔者提出了两个关于基础混凝土温差的原理.第一个原理:对于正台阶形温差,压缩强约束区高度并适当放宽弱约束区温差,有利改善温度应力,根据这一原理,提出了一套新的基础混凝土允许温差,新温差既方便了施工,又提高了抗裂安全度,一举两得.当混凝土施工由夏季进入冬季时,可能出现上部温差小于下部的情况,将产生不利的温度应力.为此,笔者提出了第二个原理:对于负台阶形温差,必须降低强约束区温差,并防止弱约束区出现过低温度,文中也提出了此种情况下的允许温差.     

导流洞边顶拱衬砌混凝土拆模时间研究

混凝土拆模时间关系到结构强度安全和施工进度,需要在保证安全的前提下尽早确定。巴基斯坦卡洛特水电站工程建设EPC合同中要求拆模时间引用DL/T 5110-2013第7.0.1条的规定。按照规范要求,采用有限元三维模型对导流洞在V类围岩条件下的受力情况进行了模拟,并通过受力大小推算出拆模时间,证实EPC合同中的规定偏保守,可推荐使用第8.3.8条的规定。实践表明,混凝土拆模时间可按24 h控制,此时模板拆模前后混凝土无变形,拆模时间安全,施工进度可控。     

浅谈低温季节混凝土施工措施

宝泉抽水蓄能电站位于河南省辉县,地下洞室内主、副厂房等部位混凝土施工期为冬季12月至次年3月,施工期最低日平均温度为-5.7℃.为了防止混凝土由于内外温差过大产生裂缝,需要对浇筑的混凝土采取保温措施.通过对混凝土骨料预热、混凝土拌和、混凝土运输、混凝土浇筑前基岩与表面加热、混凝土浇筑与养护、拆模与表面养护等环节中采取保温加热技术措施,有效地控制了浇筑混凝土的温度.