水闸混凝土温控设计和施工控制的应用

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1、水闸混凝土温控设计和施工控制的应用黑龙江农垦勘测设计研究院广州分院广东广州511400摘要：防洪（潮）水闸是沿海地区极为重要的水利设施之一，但是在水闸混凝土施工过程中很容易出现裂缝和裂隙的现象，并且这种现象目前并没有彻底有效的解决方法。为了充分掌握与控制这一因素，保证水闸建的质量，木文对水闸混凝土中的文控制设计和施工控制进行了简要研究，并应用于实际项目中。关键词：水闸混凝土；温度裂缝；温控设计；施工控制0前言水闸主要是通过闸门进行挡水和泄水的中低水头水工建筑物。并且水闸的建设正向着结构轻型化、形式多样化、操作自动化的方向发展，但是对控制水闸混凝土的施工温度还存在一定的盲目性

2、，所以木文将对水闸混凝土施工过程中温度的控制分析作为出发点，对水闸裂缝产牛原因进行分析作为依据，结合水闸温控动态控制的原理与工程的实际情况，制定了水闸混凝土中的施工控制措施。1裂缝产牛的原因分析在进行水闸混凝土工程施工过程中，很容易因温度控制不当产牛裂缝问题的出现，所以为有效对水闸混凝土工程进行施工控制，应对产牛裂缝的原因进行分析：首先是底板因素，在水闸混凝土施工过程中，实施浇筑环节之后，水泥发牛化学反应，释放出大量的热能。水闸底板和四周的表面位置与大气相接触,部分热量通过对流分散到大气中去；同样，水闸底板与地基进行接触，一部分热量通过热传过程分散到地基中；但是混凝土具有导

3、热性比较差的缺点，使内部热量散发不出来，大量的水化热量堆积到混凝土内部结构中，所以就形成了混凝土表面与内部温度的极大温度差现象，主要表现在底板四周温度较低，内部温度相对较高。与温度分布规律相一致的作用力分布规律，具有相同的性质，水闸表面承受的作用力为拉应力，而混凝土内部承受的作用力为压应力。再加上混凝土的抗拉强度数值较低、可靠性比较差，从而导致混凝土底板表层的开裂。其次是闸墩因素，根据往年统计资料分析可知，水闸闸墩的温度分布规律与水闸底板的温度分布规律具有一定的相同点，都是呈现外部温度比较低、内部温度比较高的温度分布规律，闸墩的温度分布规律与底拉膻作用力比较人，且最人的拉应

4、力出现在闸墩中心处或是闸槽等结构较薄弱的位置。近几年来，对于作用力具有相对控制，当闸墩内部的温度降低变形受到底板的强约束作用，闸墩中出现了较大的顺水流方向的作用力。如果在此种情况下仍会在闸墩中心位置以及闸门槽等结构比较薄弱的地方出现裂缝状况，但是与以往的裂缝程度相比较，在受到控制力的作用下裂缝的程度比较低。对于以上两种时间段所产生的裂缝情况形成原因有所不同，对于前期裂缝主要产生原因是内外部的温度差较大，所以，闸墩中心位置所承受拉引力最大，开裂的可能性也最大。而在近几年来，开裂的位置相对低一点。裂缝深度只达到底板以上1/3左右的位置。2水闸混凝土的温控设计2.1方案设计流程首

5、先应对工程资料进行收集，为避免温控施工物产的出现，应保证收集资料数据的准确性，其次结合现场实测和实验所收集的气温资料、水泥特征资料、地质参数和力学性能参数进行计算过程。根据实际的工程条件和工程数据，采用有限元仿真算法对基础温差、内外温差、上下层温差所引起的混凝土拉应力进行计算，并且确定所对应的允许温差上限值。其中所使用的有限元仿真计算方法是指以固体热传导方程作为混凝土的热工原理的基础上，对浇筑块体的实际要求和边界条件进行考虑分析，然后结合力学试验及现场实际测量数据采用先进的有限单元法离散混凝土浇筑体进行的过程。在计算过程中，应综合考虑影响因素，比如所指定的温控措施随时间变化

6、做出的反应等，最后模拟出混凝土浇筑环节之后在一定时期内的温度变化过程。2.2设计方案的确定在阳江市五旦水闸重建工程设计中，经分析计算后，为提高闸室混凝土的抗裂性，使用了微膨胀水泥；为减少水泥在水化热反应和混凝土便化后的于缩变形作用下的影响，并添加了一定量的高效减水剂以及优质粉煤灰进行控制；为控制混凝土的温度，采用高标准的商品混凝土；为提高浇筑效率，加快浇筑环节的速度，对水闸底板与闸墩采用了分层浇筑的方式，尽可能缩短新浇混凝土和已浇混凝土之间的时间周期。3水闸混凝土中的施工控制在进行水闸混凝土施工过程中对所出现的问题作出应对措施，进行及时的控制。3.1材料的控制从上述水闸混凝

7、土裂缝的产生原因分析可以看出，早期混凝土开裂现象产生的原因是混凝土内部温度上高幅度过大，为有效控制混凝土温度上升的幅度大小可以适当降低混凝土的绝热温度上升，它也是避免温控产生裂缝产生最直接、最有效的方法。选择中热或者偏地热水泥以及在混凝土中添加一定量的粉煤灰，可以有效降低低混凝土绝热温升。另外可以采用适当提高混凝土的抗拉强度的方法，在混凝土材料中降低水灰比或者是在混凝土中添加纤维材料可以有效提高混凝土的抗拉强度，从而减少混凝土开裂的风险。但是采用这种方法的最终积极效应并不是一成不变的，在降低混凝土的水灰比之后，混凝