青兰渡槽大体积混凝土温控技术研究

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1、河北省水力发电工程学会学术交流会交流论文SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.1，TotalNo.181青兰渡槽大体积混凝土温控技术研究王立新，霍燚(河北省水利工程局，河北石家庄050021)摘要:对平板支撑大体积混凝土施工质量、施工工艺及结构稳定等关键技术展开深入研究和分析论证。结合不同工况采用温控仿真有限元模型程序，通过温度场、应力场等平板支撑混凝土结构计算和裂缝分析，研究混凝土温度控制及裂缝防治措施，探索混凝土应力计算及裂缝防治新技术，找出变化规律，指导施工实践。图2幅，表9个。关键词:大体积混凝土;温控;工程施工;仿真计算;有限元模型是

2、使混凝土具有较好的抗裂能力，就是要求混凝土1概述的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能青兰渡槽是大型分离式扶壁型式，为1级建筑力较大、热强比较小、线胀系数较小，自生体积变33物，设计流量为235m/s，加大流量为265m/s，此形最好是微膨胀，至少要是低收缩。种结构型式的渡槽在水利工程中应用尚属首次。混凝土原材料的品质和配合比决定了混凝土热平板支撑结构混凝土结构尺寸为69.2m×学、力学性能，它从减少混凝土绝热温升、提高抗58.792m，厚度为1.5～3m，混凝土工程量总计3裂能力两方面防止裂缝的产生。掺入外加剂(主7242.79m，设计没有考

3、虑分缝。由于整体工期压缩，按照节点工期安排施工时要指减水剂)、掺和料(主要为粉煤灰)可以减少间为6月初至8月底。青兰渡槽平板支撑预应力混用水量，改善混凝土的和易性和强度。另外，还可凝土是在高温季节和泵送施工各种最不利条件叠加选用材质好、级配佳的粗细骨料以减小混凝土的线情况下施工的大体积预应力混凝土结构。因此，高胀系数，掺入膨胀剂、减缩剂以减少收缩量等。温季节施工制定切实可行的温控措施是保证施工质平板支撑浇筑混凝土等级为C40F150。配合比量的关键。经过实验室反复论证和试验分析，并根据专家论证2配合比的优选结论的进行了优化(见表1)。选择混凝土原材料

4、、优化混凝土配合比的目的表1配合比吸水率/%每方混凝土材料用量/kg密度外加剂/%入仓技术水胶砂率粉煤级配/(kg·坍度要求比/%灰/%中∶小－3DH13DH9砂石水泥粉煤灰纤维素水砂石m)/mmC40F1500.3636.82055∶451.30.48329820.9148671115023800.80.006120～180收稿日期:2014－12－12作者简介:王立新(1968－)，男，教授级高级工程师，主要从事水利工程施工管理工作。·58·小水电2015年第1期(总第181期)河北省水力发电工程学会学术交流会交流论文(1)气象条件3施工工艺施工

5、环境温度取值:4月份平均气温T=3.1分缝19.35℃。取气温为A=12.3℃，气温年变幅为B=虽然设计从结构整体性考虑整个平板结构没有分14.6℃，最高气温日期距离1月1日的天数为C=缝，但是根据施工进度安排，混凝土施工期正赶上高温210d。季节，考虑工程的结构受力特点和混凝土温控防裂要求地下水水温:3～4月18℃，5月20℃，6～8月等因素，应力应变各角度分析均应分施工缝浇筑。22℃，9～10月20℃。通水水温按与混凝土最高温为此专门请专家召开论证会，经设计同意，确度不大于25℃控制。定分10仓浇筑，防止应力约束产生的裂缝，并作(2)混凝土的热力

6、学参数出专门的温度控制方案。近似地认为混凝土弹性模量不同龄期的变化规3.2平板支撑结构温控防裂优化方案律与抗压强度变化规律相同(见表2、表3)。3.2.1参数选择表2平板支撑结构混凝土热学性能参数导热系数比热线膨胀系数等级种类T0a值－1－1/(kJ·(m·d·℃)/)(kJ·(kg·℃))/℃C40F150泵送45.891.52220.9637.5×10－6表3平板支撑结构混凝土力学性能参数抗压强度/MPa抗拉强度/MPa等级密度泊松比7d28d90d7d28d90dC40F150(泵送)23800.1739.546.150.83.253.784.

7、17水化热温升计算公式采用下式:表4冷却水管参数T0t水管的管材导热系数水管的水管壁厚T(t)=a+t－1材料/(kJ·(m·h·℃))外径/mm/mm式中，a为水化热达到一半的龄期。PE管1.66253(3)水管参数钢管8.37303冷却水管采用蛇形均匀铺设，间距1.0m、距离周边1.0m、进出水管口间距1.0m、出露长度不小于20cm(见表4)。3.2.2计算模型及模拟方法由于平板支撑结构平行水流方向分有1条施工图1计算模型网格剖分缝，因此温控模型选取中间的1个结构段，即长度(1)计算荷载以及边界条件为63m、宽度为11.75m的结构段。模型

8、中考虑了4个支柱底部给予绝热边界条件和全约束力学下部支柱结构的影响，在支柱结构与平板支撑结构边界条件;模板和