简析亭子口碾压混凝土重力坝的温度应力与温控措施.pdf

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资源描述
第40卷第9期
计研究
水力发电
2014年9月
筒析亭子ロ碾晁疑亡重ク飒的
度应カ等控措癒
李悦
(嘉陵江亭子ロ水利水电开发有限公司,四川苍溪628400)
摘要:碾压混凝土重力坝由于体积庞大、结构复杂、大体积混凝土施工过程繁琐等原因,经常由于温度应力超过
混凝土抗拉强度引起坝体出现裂缝。亭子口水利枢组右岸前期工程36、37、38号坝段混凝土施工中,通过控制混凝
土温度、合理通水冷却以及适当的养护和保温来控制温度应力;通过埋设的温度计获取监测数据米确定现场的温度
应力情况,并针对温控数据中出现的问题进行专题研究,提出合理的温控优化方案,从丽保障了工程的顺利施工。
关键词:碾压混凝土重力坝;混凝土温度应力;温控措施;亭子口水利枢纽
Analysis of Temperature Stress and Control Measures of Tingzikou RCC Gravity Dam
H Yue
(Jialing River Tingzikou Water Resources and Hydropower Development Co. Lld., Cangxi 628400, Sichuan, China
Abstract Due to large volume, complex structure and cumbersome concrete construction process of RCC gravity dam, the
temperature stress exceeding the tensile strength of concrete often leads to cracking of dam. In the concrete placements of No. 36,
37 and 38 monolith of Tin z kou Water Control Project, the temperature stresses are restricted by controlling concrete temperature,
reasonable water cooling and appropriate curing and insulation. The temperature stress distribution is also monitored by buried
thermometers, and some temperature control measures are also optimized based on monitoring data. These measures ensure the
smooth construction oftingzikou Proiect.
Key Words: roller compacted concrete gravity dam; concrete temperature stress; temperature control measure; Tingzikou Water
Control Project
中图分类号:TV642.2(271)
文献标识码:B
文章编号:0559-9342(2014)09-0026-03
1概兄
热量丰富,雨水充沛,无霜期长,气候温和,四季
分明,有“高山寒末尽,谷底春意浓”的气候特征。
1工程概况
多年平均气温16.9℃,一月平均气温6℃,七月平
亭子口水利枢纽由大坝、泄洪建筑物、电站
均气温27℃,极端最低气温-4.6℃,最高气温39.3
通航建筑物及灌溉渠首等组成。大坝为混凝士重力℃,昼夜温差3~7℃,全年无霜期288d,多年平均
坝,坝轴线总长995.4m,坝顶高程465.0m,最大降雨量1100mm以上。
坝高116m。枢纽布置方式为河床中间布置8个表1.3碾压混凝土特性
孔、5个底孔及消能建筑物,底孔(兼作排砂孔
亭子口碾压重力坝选用灰岩人工砂、玄武岩人
布置在表孔左侧,河床左側布置坝后式电站厂房,工粗骨料,胶凝材料为⊥级粉煤灰。由于碾压混凝
河床右侧布置垂直升船机,两岸布置非溢流坝段。土坝是大体积混凝土结构,混凝土在浇筑后固结硬
其中右岸前期工程是由36号、38号大坝坝段和37
号升船机部分组成。
收槁日期:2014-07-15
1.2坝区气候条件
作者简介:李悦(1985-),女,吉林长春人,从事水电厂水工
亭子口水电站坝址位于亚热带湿润性季风气候监测工作.
126 Waer Power Yol. 40 No 9
第40)卷第9期
李悦:简析亭子口碾压混凝士重力坝的温度应力与温控措施
与研夯
化过程中,由于水泥的水化作用在最初几天产生大
从图1可以看出坝体温度变化基本符合混凝
量的水热化,因混凝土的导热性能比较差,从而导土温度变化的三个阶段,因此在混凝土浇筑的过
致混凝土温度升高,体积升高体积膨胀。一般来说,程中需要根据温度应力变化进行严格的施工控制。
水利「程中混凝土绝热温升可达10~40℃,即使考磯压混凝士重力坝的温度控制措施可以从多个方
虑表面散热,混凝土的内部最高温度仍比浇筑时高面入手:从大坝材料方面考虑,可以采用低热水
出7~.35℃。当混凝土内部温度达到最高温度后,随泥,优选混凝土的骨料,在满足强度指标下尽量
着时间的推移,温度逐渐下降,如果此时在混凝土减少胶凝材料的的用量,也可以通过掺加外加剂
施工期内部温度控制不到位,特别是结构突变部位,来调节控制混凝上的温度;从设计方面考虑,可
基础或孔口等强约東区域,混凝土开裂风险大应力以优化大坝的结构,改善坝体的约東条件,进行
集中还会使混凝土进一步发展,形成危害性裂缝,合理的分缝分块,合理的设置诱导缝等;从施工
影响大坝整体结构安全。
方面考虑,可以优化施工顺序选择合理的浇筑时
2碾压混疑士重力坝温度应力分布特点
间,辅以适当的温度控制揹施,优化施工工艺,
加强混凝土的养抑
随着混凝土弹性模量随着龄期而变化,碾压混3.2混凝土温控措施
凝土重力坝中温度应力可以分为3个阶段:
从时间上可按照表1所列的温度对混凝士浇筑
(1)早期应力。自浇筑混凝土开始到混凝土放过程进行温度控制。
热结東大约有30~60d,这个阶段主要特点是水泥
表1混凝士生产及浇筑过程的混凝士温度控制过程
水化作用大量放出水化热,引起温度场的急剧变化。
月份
出机口温度
入仓温度浇筑温度
(2)中期应力。在这个阶段的过程中混凝土的
4月~10月
水化放热已经基本结東,这个时候混凝土的温度变
12
11月ー次年3月
9
化时由外界自然环境的变化温度引起的,这些应力
与早期的应力相叠加,但是变幅较小。
采用冷却通水方式对已浇筑混凝土的内部温
(3)晚期应力。混凝土完全冷却后的运行期,度进行过程控制。冷却水管的布置形式、通水水
温度应カ主要是由于外界气温和水温的变化引起的,温、通水规划等均需根据现场的实际情况进行分
这些应力与早期和中期的残余应力相叠加产生形成析确定。亭子口水利枢纽右岸前期工程主要在36
了混凝土的晚期应力。
号坝段前部马道设置冷水站,在浇筑层呈蛇形管
圈向外延伸铺设冷却水管。碾压混凝士重力坝中
3主要温度控制措施
冷却水管的铅直间距(即层距)一般等于一个升
3.
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