岩基上混凝土浇筑块施工期最高温度均匀化调控

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期水利水运工程学报N。．42015年8月lIYI)Rs(=l】NCEANDENGINI~,RINGAug．2015DOI：10．16198／j．enki．1009—640X．2015．04．014练迪，黄耀英，张倩，等．岩基上混凝土浇筑块施工期最高温度均匀化调控[J]．水利水运工程学报，2015(4)：86—91．(LIANDi，HUANGYao-ying，ZHANGQian，eta1．Uniformitycontrolofhighesttemperatureofconcreteblockonrock~undationduring

2、construction[J]．Hydro—ScienceandEngineering，2015(4)：86—91．)岩基上混凝土浇筑块施工期最高温度均匀化调控练迪，黄耀英，张倩。，徐佰林，景继(1．三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002；2．长江勘测规划设计研究院有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：最高温度是混凝土坝温度控制的重要指标。浇筑仓最高温度过高会导致后期降温幅度大，而浇筑仓最高温度过低对混凝土早期力学性能增长有一定影响。实际施工过程中，高温季节浇筑混凝土常出现最高温度超标问题，低温季节浇筑混凝土又常出现最高温度过低的问题。但目前工程单位对最高温度

3、过低的问题关注较少，所以调控施工措施保证浇筑仓最高温度在一个合理范围的研究具有重要意义。结合高温季节岩基上混凝土浇筑块，综合应用数值计算、均匀设计和神经网络技术，通过优选通水参数，探讨混凝土浇筑块最高温度均匀化调控的方法。算例分析表明，对混凝土浇筑块最高温度的均匀化调控是可行的，且可保证混凝土块正台阶形温度分布，满足实际施工过程中接缝灌浆的要求。关键词：最高温度；浇筑仓；通水参数；温度调控中图分类号：TV431文献标志码：A文章编号：1009—640X(2015)04—0086—06浇筑仓最高温度是混凝土坝温度控制的重要指标。浇筑仓最高温度过高，会导致基础温差和内外温差

4、过大，后期降温幅度大，容易引起温度裂缝。浇筑仓最高温度过低，会导致混凝土早期力学性能发展较慢，对混凝土早期抗裂不利，且对混凝土横缝的张开也会有较大影响【1-2]。目前，工程单位十分重视浇筑仓最高温度超标的问题，但对浇筑仓最高温度过低不够重视，而在低温季节浇筑混凝土时，常常容易出现浇筑仓最高温度过低的情况。所以通过调控施工措施保证混凝土浇筑块最高温度在一个合理的范围内具有重要的意义。朱伯芳提出小温差、早冷却、缓慢冷却的通水原则可以减小自生应力、提高抗裂安全度3J。一些高混凝土坝在该通水原则基础上，通过在垂直向设置已灌区、待灌区、同冷区、过渡区、盖重区、浇筑区进行温度控制，

5、使各灌区温度及温降幅度形成合适的温度梯度，以保证垂直向正台阶形温度分布，达到良好的温控防裂效果_4J。本文基于西南某实际工程施工条件，建立岩基上混凝土浇筑块模型，探讨混凝土浇筑块最高温度均匀化调控过程。1最高温度均匀化调控基本原理1．1组合指数式水管冷却等效热传导模型利用水管冷却等效热传导法进行混凝土温度场仿真计算时，可将冷却水管看成负热源，从平均意义上考虑水管冷却的效果，绝热温升采用朱伯芳院士提出的组合指数型绝热温升表达式：(7)=∑Oi(1一exp(一mir))(1)i=1收稿日期：2014—12—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(51209124)；三峡大学

6、研究生科研创新基金资助项目作者简介：练迪(1991一)，女，湖北荆州人，硕士研究生，主要从事大坝安全监控研究。E—mail：liandi1991@163．com学兔兔www.xuetutu.com第4期练迪，等：岩基上混凝土浇筑块施工期最高温度均匀化调控87由此，可推导得多档通水的组合指数型水管冷却热传导方程：=。+(一)+rt(2)：p(-mi：唧一础)-piexp(-Pit-(mi-pj)ti))式中：为混凝土温度；t为时间；a为混凝土导温系数；为第档通水工况起始时刻的混凝土平均温度；，为第档通水工况的进口水温；0和m为组合指数式绝热温升参数；Pi为第档通水工况的水

7、冷参数。本文采用VisualFortran编制了求解水管冷却等效传导方程的有限元程序。1．2最高温度均匀化调控步骤本文提出结合均匀设计和BP神经网络模型，优选通水参数进行混凝土浇筑块最高温度均匀化调控。均匀设计和BP神经网络的基本原理见文献[9—10]，以下介绍最高温度均匀化调控的主要步骤：(1)根据实际工程施工条件，确定一期控温阶段、一期降温阶段、中期控温阶段通水参数取值范围。(2)利用数值方法获得神经网络学习样本。设置通水参数取值水平，利用均匀设计方法构造各阶段通水参数的取值组合。然后建立混凝土浇筑块三维有限元模型，加载每组参数取值，