混凝土拱坝非约束区加大浇筑层厚的温控措施研究

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随着国家西部大开发战略的逐步实施以及国家电力能源结构的调整,我国西部地区的水电建设进入了一个发展的黄金时期。一大批高拱坝如锦屏一级、溪洛渡相继建成。白鹤滩(坝高289m)、乌东德(坝高265m)、龙盘(坝高273m)、马吉(坝高300m)、松塔(坝高313m)等一批特高拱坝即将开工建设。在实际水电工程中,为了追求提前蓄水发电效益,又往往要求加快大坝浇筑速度,缩短施工工期,实现高标准高强度全年连续快速施工,又何如又快又好地进行高混凝土坝工程的建设是人们长期关注的问题。混凝土的快速浇筑是实现大体积混凝土结构快速建设的主要途径。在混凝土坝的实际施工过程中,为了实现缩短工期、提前发电的目的,常采用缩短混凝土施工层间间歇时间、加大浇筑层厚等混凝土的浇筑方案。  在高拱坝的约束区,浇筑层厚一般为1.5m~3.0m;脱离约束区后,一般为3m。有必要分析大层厚和一定层间间歇时间施工条件下不同因素对混凝土应力的影响程度,探究大体积混凝土快速施工时的应力特性,提出相应的可行防裂方法。得出层厚加大情况下,层间间歇时间仍为原先层间间歇时间不变(本文原始浇筑计划为浇筑层厚、层间间歇时间为7d)下浇筑的可能性。再进行加大浇筑层厚后的温控措施选择,在水管冷却方面,按照“小温差”、早冷却”、“缓慢冷却”的思想进行时间上的精细化安排,使大坝混凝土的温差及最高温度满足温控标准,最大拉应力在允许拉应力范围内,使大层厚浇筑得以实现。  在脱离约束区的自由区,本文进行了如下内容的研究,结论如下:  1)混凝土高拱坝自由区,采用3.0m、4.5m、6.0m下不同浇筑层厚和间歇期进行敏感性分析,得出不同浇筑层厚及层间间歇时间下对温度场(最高温度等)影响的规律是:浇筑层厚越大,混凝土坝块剖面中心点温度越高,出现的时间也越晚,内外温差越大;层间间歇时间越短,中心点温度越大;  2)得出不同浇筑层厚及层间间歇时间下对温度应力场(最大拉应力)影响的规律是:浇筑层厚越大,仓面及上游面最大拉应力越大;层间间歇时间越小,上游表面最大;但是仓面最大拉应力越小;  3)加大层厚浇筑时通过加密冷却水管、适当降低通水温度、加大通水流量的温控措施可以满足大坝的温控标准以及使最大拉应力在允许范围内。
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