泵站进水流道混凝土施工期温控防裂研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期水利水运工程学报No．62012年12月HYDRO-SCIENCEANDENG姗ER叮GDec．2012泵站进水流道混凝土施工期温控防裂研究陆银军，曹邱林，张扬，陈蕾，马永法(1．江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏扬州225009；2．扬州大学水利科学与工程学院，江苏扬州225009)摘要：大型泵站流道部分结构复杂且厚薄不均，其施工期混凝土开裂问题尤为突出．结合南水北调洪泽泵站工程，借助于有限单元法，对高温季节浇筑的泵站肘形进水流道混凝土施工期的温度场及应力场

2、进行了动态仿真，在分析进水流道的易裂部位和开裂机理的基础上，提出有效防裂措施，包括控制浇筑温度在28以内，同时采用塑料管冷却及拆模后的表面保温措施．现场实际施工结果表明：仿真结果合理、防裂方法有效可行．关键词：泵站；肘形进水流道；温控防裂；数值模拟中图分类号：TV675文献标志码：A文章编号：1009—640X(2012)06一(X)71—04泵站承担着农田灌溉、城市供水、跨区域调水及区域排涝等多项重要任务．我国目前拥有的泵站达50万座，居世界首位．根据近年湖北省41座大型泵站的调查结果，约60％的泵站存

3、在流道裂缝J，江苏和山东两省在建和已建的泵站流道中也发现了很多裂缝J．流道裂缝的存在和发展，不仅影响泵站结构的外观、削弱其承载力，还会带来渗漏、钢筋锈蚀、保护层剥落、混凝土碳化加快等一系列问题J．因此，如何防止此类结构裂缝的形成和发展成为建设、设计和施工方都极为关注的问题，也是多年来学术界研究的热点．本文结合南水北调洪泽站工程，借助于有限单元法，对复杂泵站结构进行建模，并精确模拟进水流道分块、分层施工过程，研究在当地气温、混凝土性能、自生体积变形、地基材料体特性、当地地下水温等因素的影响下，泵站肘形进水流

4、道混凝土在施工期温度场和应力场的变化规律，提出合理、可行的温控手段以降低温度峰值、减小内外温差、控制温降速率、减小高温天气及材料性能的不利影响，预防高温期施工条件下进水流道裂缝的产生．1泵站结构基本资料洪泽泵站布置在洪泽湖大堤后，下部为块基型结构，上部为排架结构，站内共5台机组，其进水流道采用肘形结构．底板分为2块：两孑L一联与三孔一联，已于2011年6月初全部浇筑完毕．进水流道初步拟定在7—8月高温季节浇筑．本文以三孔一联机组段为研究对象，模拟进水流道混凝土温度场及应力场在施工期动态变化的过程．根据当地

5、多年平均气温资料，计算时日均气温拟合为(t)=14．4+15．4×cosl(t一6．8)J，0其中：t为月份．泵站主体结构采用C25混凝土浇筑，地基为土基，C25混凝土的导温系数为0．00517m／h，导热系数为7．53kJ／(m·h·℃)，热线胀系数为9．5×10／c【=，弹性模量为35GPa，绝热温升表达式0：49．0×(1一exp(一0．367xT))oC．三联孑L底板已在2011年6月11日浇筑完毕，进水流道芯墙混凝土于6月下旬浇筑完毕，进水流道其他收稿日期：2012—05—09基金项目：江苏省高

6、校自然科学研究项目(10KJD57001)；江苏省自然科学基金面上项目(SBK201123264)作者简介：陆银军(1972一)，男，江苏扬州人，高级工程师，主要从事水利工程的设计．E—mail：385988322@qq．tom通信作者：曹邱林(E·mail：cqlshy@163．COrn)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com74水利水运工程学报2012年12月ScientificResearchInstitute，2008，25(6

7、)：lt0—112．(inChinese))[3]张平．南水北调东线万年闸泵站混凝土温控防裂措施[J]．南水北调与水利科技，2008，6(1)：271-273，276．(ZHANGPing．Thec0ncretetemperaturecontrolandcrackingpreventionoftheWannianzhapumpstationintheSouth—to—NorthWaterDiversionProject[J]．South-to—NorthWaterDiversionandWaterScie

8、nce&Technology，2008，6(1)：271-273，276·(inChinese))『4]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．(WANGTie—meng．Crackcontrolofengineeringstructure『M]．Beijing：ChinaArchitecture&BuildingPress，1997．(inChinese))[5]朱伯芳．大体积混凝土温度应力与温度