Key technical innovations in the construction of Baihetan Hydropower Station Project

1 Project positioning Baihetan Hydropower Station is classified as the second of the four hydropower cascades in the lower reaches of the Jinsha River:Wudongde,Baihetan,Xiluodu and Xiangjiaba.As an important backbone project for China to implement the strategy of West-to-East Power Transmission and optimize the energy structure,it constitutes an important part of the Yangtze River flood control system.Located at the junction of Ningnan County,Sichuan Province and Qiaojia County,Yunnan Province,the hydropower station is the largest hydropower project under construction in the world,with a unit capacity of million-kilowatts ranking the highest in the world and a total installed capacity of 16 million kW,second only to the Three Gorges Project,ranking the second in the world.

Technology improvements and management innovations in construction of Xiluodu hydropower station on Jinsha River

Developer and owner:China Three Gorges Corporation(CTG)Engineering management:China Three Gorges Projects Development Corporation(CTGPC)Designer:Chengdu Engineering Corporation Co.,Ltd.,Power

堆石混凝土高拱坝施工期温度应力仿真分析

为研究堆石混凝土高拱坝施工期温度场和应力场的分布特点,并探究堆石混凝土在高拱坝上的适用性,本文运用数值仿真及顺序耦合法,综合考虑堆石混凝土弹模变化、堆石混凝土入仓温度、环境气候变化等因素,对不同温控措施的堆石混凝土高拱坝进行施工期全过程仿真计算。对比分析不同温控措施下高拱坝施工期的温度场和应力场,结果表明:不同温控工况下,坝体温度场和应力场的分布规律基本一致,施工期温度应力与混凝土入仓温度相关,运行期坝体应力随环境气温变化;应力线性化后最大拉应力分别为1.68 MPa、1.60 MPa、1.48 MPa。因此,堆石混凝土运用于高拱坝时,在分缝浇筑的情况下,仅需采取简单温控措施即可满足温度防裂要求。

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。

建筑工程中筏板基础大体积混凝土温度裂缝计算及施工技术

该文以某高层建筑为例,探究筏板基础大体积混凝土温度裂缝的计算方法及混凝土施工技术。分别计算各龄期混凝土的收缩变形值、弹性模量、温度应力等参数,然后求解抗裂安全系数。计算结果显示,大体积混凝土各龄期的抗裂安全系数均大于1.0,满足抗裂要求。在大体积混凝土施工中,重点加强物料质量检验与配合比设计,以及混凝土浇筑、养护等环节的施工管理,把握施工技术要点,才能提高筏板基础的施工质量。在混凝土养护结束后进行温度测控,结果表明大体积混凝土内外温差较小,不存在温度裂缝的风险。

大体积防辐射混凝土冬季施工温差控制

以中国医学科学院肿瘤医院分院(廊坊院区)直线加速器室混凝土冬季施工为工程背景,对大体积防辐射混凝土冬季施工温差控制进行了研究。通过有限元数值模拟了混凝土温度场的分布规律,提出不同部位混凝土施工应采用不同的温差控制措施,并通过现场监测验证了温差控制措施的有效性。研究结果表明:环境温度和混凝土入模温度仅影响不同构件中混凝土的温度峰值和温升值,不会改变混凝土温度场的分布规律,即墙体、顶板和底板中混凝土的高、低温分布区域是一致的;混凝土浇筑时长影响入模温度,从而造成数值模拟结果与现场监测结果存在一定的差异,应对数值模拟结果进行修正。该研究采取的墙体双层模板、顶板蓄水养护、底板覆盖保温棉被的温差控制措施有效且稳定。

基于随机森林算法的混凝土浇筑仓内部最高温度预测

为有效预测混凝土浇筑仓内部最高温度,引入随机森林算法,建立了基于随机森林算法的混凝土浇筑仓内部最高温度预测模型,结合西部某典型混凝土坝工程,收集高、低温季节浇筑仓实测温度,以冷却水管进出口水温、通水流量、浇筑仓层厚和环境气温为输入,混凝土浇筑仓内部最高温度为输出,采用所建模型进行训练和优化。实例应用结果表明,与传统BP神经网络预测模型相比,基于随机森林算法的混凝土浇筑仓内部最高温度预测模型对混凝土内部最高温度预测具有更好的效果。

桥梁大体积混凝土智能温控系统研究与应用

为提高大型桥梁墩、台等大体积混凝土结构在浇筑施工阶段的温控防裂水平,基于智能闭环控制理念,提出一种以气温年较差和日较差为大体积混凝土温控气候分区主要指标的智能温控方法;以该方法为基础,构建智能温控系统(包括一体集成式桥梁智能温控装备和多端远程智能温控平台),完成桥梁大体积混凝土温度场的感知、分析、控制与反馈闭环。将该智能温控系统应用于内蒙古西拉沐沦河特大桥桥墩大体积混凝土施工,并提出个性化智能通水冷却措施,通过监测温度、裂缝等验证其应用效果。监测结果表明:大桥20个C50混凝土浇筑仓的混凝土浇筑块最高温度符合率为100%,内表温差符合率为90%,施工期浇筑块表面未出现温度裂缝,混凝土结构浇筑施工阶段质量较好,该智能温控系统及智能通水冷却措施能有效实现对大体积混凝土浇筑施工阶段的温控防裂。

低温季节泵送混凝土结构施工期温控防裂研究

低温季节施工时针对泵闸等结构泵送混凝土防冻与防裂的技术难题,以SYG工程为例,结合工程实际施工过程及现场温控监测成果进行大体积泵送混凝土温控防裂反馈分析;对比分析了不通水工况与实际通水工况下的应力曲线与混凝土容许拉应力曲线,并结合现场温控过程中存在的主要问题探讨了低温季节下泵闸工程的温控防裂技术.结果表明,在-8℃的较低温度下,采取充分的水管冷却和严格的表面保温措施可有效控制结构内部最高温度、内外温差以及最大拉应力水平,减小水闸结构开裂风险.本工程温控实践经验可为类似条件下的泵闸工程提供参考.

大体积混凝土裂缝控制方法研究

近年来超高层、异形体育场馆以及大型机场建筑下部结构为混凝土结构,上部为钢结构,混凝土结构尺寸通常超过1m,为大体积混凝土结构。大体积混凝土结构在施工过程中内部水化放热会造成较大内外温差,导致结构内部温度应力增加,若温度应力大于混凝土抗拉强度,结构会出现温度裂缝。研究依托于中川机场T3航站楼项目,提出控制大体积混凝土裂缝的方法,以期为类似工程提供参考。

钢板-混凝土组合剪力墙裂缝控制及监测分析

以实际工程为背景,对1.7 m厚钢板-混凝土组合剪力墙的裂缝控制及监测进行分析。大体积混凝土构件,由于其水化热比较高容易产生温度裂缝,基于此首先对原材料及配合比进行优化设计,降低混凝土水化热。然后对大厚度组合剪力墙浇筑后采取合理的养护措施控制其内部温度以及对裂缝发生情况进行实测分析,最后经过一系列针对性的裂缝控制措施及监测结果表明,采用优化设计对大厚度组合剪力墙的裂缝控制优于同类工程的裂缝控制效果。

高温间歇对碾压混凝土坝施工期温控防裂影响研究

中国东部沿海地区夏季温度高,该类地区的碾压混凝土坝工程在施工期往往会设置高温间歇,但目前设置高温间歇主要依赖经验,缺少相关定量分析。依托福建省霍口水库工程,以有限元仿真分析为手段,对比分析了高温间歇对该碾压混凝土坝施工期温度、应力的影响。分析结果表明:夏季高温季节连续施工,会造成坝体基础温差与内外温差过大,存在开裂风险;与连续施工相比,设置高温间歇能显著降低碾压混凝土坝表面和内部的后期开裂风险,但复工后浇筑的混凝土仍然需要采取通水冷却措施进行降温,以避免开裂。研究成果可为碾压混凝土在施工期设置高温间歇提供科学依据和参考。

高压岔管衬砌混凝土施工期温控防裂研究

高压岔管承受高压水和高速水流冲刷,为了满足这一结构和工作特点,混凝土常采用泵送混凝土,利用其强度高的优点,但其温升高、弹性模量大,且一般是早强混凝土,容易产生温度裂缝。针对这一问题,以阳江抽水蓄能电站高压岔管为例,结合结构和材料特点,借助三维有限单元法,对高压岔管施工期的温度应力进行研究,筛选温控防裂措施。计算结果表明,高压岔管分缝长度对防裂影响显著,同时降低入仓温度,采用内部通水降温,可起到更好的温控防裂效果。高压岔管混凝土在有通水冷却措施条件下,浇筑温度控制在26℃以内,最小安全系数可达1.50以上,可作为工程现场浇筑施工方案。

东庄高拱坝温控措施敏感性分析

为了提高混凝土高拱坝温控防裂安全性,结合泾河东庄230 m超高拱坝工程特点,采用三维有限元法考虑混凝土浇筑温度、冷却水管间距、水温及流量等影响因素条件下对结构应力进行计算,分析不同温控措施条件对坝体温度及温度应力的影响程度。结果表明:混凝土浇筑温度每提高2℃,坝体混凝土最高温度增加约0.8℃~1.2℃,最大拉应力增加0.2 MPa~0.3 MPa左右,混凝土开裂风险有所增加;冷却水管间距从3.0 m~1.5 m变化,可以降低内部最高温度近4℃,大幅降低了混凝土早期最高温度;冷却水水温对最高温度和通水降温速率有较大影响,通水水温降低2℃,最高温度降低约0.5℃~0.7℃左右,初冷阶段适当降低冷却水温对控制最高温度较为有利;通水流量的影响主要体现在混凝土早期最高温度和各时期通水时间方面,而对坝体内部的温度应力影响则不明显。浇筑温度、初期冷却水温是温控敏感性较大的因素。

基于温控型氧化镁膨胀剂的混凝土抗裂性能研究

研究了温控型氧化镁膨胀剂(TME)对混凝土和易性、凝结时间、抗压强度、胶砂限制膨胀率、水化热降低率和工程结构抗裂性的影响。结果表明,外掺TME提高了混凝土的粘聚性,延长了凝结时间,对抗压强度的影响集中在7 d内,对28 d强度无影响;TME对40℃水养胶砂限制膨胀率的影响集中在28 d内,随TME掺量增加而增大;TME能明显降低水泥水化放热率和水泥胶砂温升;掺6%TME显著降低了混凝土裂缝数量,与空白段相比,结构温升降低了5.0℃,14 d膨胀历程终值133.9με,降低开裂温度14.4℃,提高抗裂安全系数62%,对于施工不连续引起的早期裂缝也有显著效果。

建筑工程建设中的大体积混凝土浇筑工艺

以某建筑工程为例,确定建筑大体积混凝土施工所需材料及配合比,阐述施工前的准备工作,详细介绍大体积混凝土相关施工工艺,对诸如大体积混凝土的浇筑、振捣、养护及温度监测等关键点予以重点讨论。通过科学理论指导施工过程,确保工程建筑整体大体积混凝土结构的建造质量,优化工程最终建筑成效。

长大框架混凝土箱涵浇筑阶段温度应力场及裂缝控制分析

以某长大框架箱涵施工项目为依托,通过实验数据,分析研究了长大框架箱涵温度裂缝控制技术。采用在长大框架箱涵混凝土浇筑过程中设置监测点并实测其温度,再利用ANSYS有限元软件建立长大框架混凝土箱涵有限元模型进行混凝土温度应力场的模拟分析,总结出长大框架混凝土箱涵浇筑温度应力场的变化规律。通过改变长大框架箱涵混凝土入模温度、伸缩缝间距等因素,对长大框架混凝土箱涵最大温度梯度、最大位移及最大拉应力进行分析。结果表明:现场实测温度值与模拟得到的温度结果的变化规律基本一致;随着混凝土入模温度的升高,长大框架箱涵混凝土最大拉应力和最大位移均随之增大;从长大框架箱涵混凝土裂缝控制角度出发,可将30~35 m作为长大框架箱涵混凝土的合理伸缩缝间距。根据模拟结果制定的现场控制裂缝措施,有效控制了混凝土结构的裂缝产生,取得了良好的实际效果。

新疆大石峡水利枢纽无压泄洪洞衬砌混凝土温控防裂研究

受高速水流长期冲刷作用的影响,泄洪洞衬砌混凝土一旦产生裂缝,必将引起过流面的空蚀破坏,进而影响工程的正常稳定运行。因此,对泄洪洞衬砌混凝土进行温控防裂研究具有重要意义。依托大石峡水利枢纽泄洪排沙洞工程,采用三维有限元法,计算分析了不同温控措施下泄洪洞衬砌混凝土温度及温度应力的变化规律,论证了不同温控措施的适宜性。结果表明:喷雾洒水措施对改善衬砌混凝土表面温度应力具有一定的效果,并对混凝土干缩裂缝有明显的抑制作用;通水冷却措施主要侧重于改善衬砌混凝土内部的温度和应力状况,但会促使降温过程提前产生,增加早期开裂的风险,因此在施工过程中应严格控制混凝土降温速率和早期降温幅度,建议控制混凝土降温速率不超过2.0~2.5℃/d;施工初期和冬季低温时期均是温度裂缝发生的较危险时段,以冬季保温措施配合施工期的降温措施可以获得更佳的效果。研究成果可为类似泄洪洞工程衬砌混凝土的温控防裂设计与施工提供参考。

地铁车站大体积混凝土温度监测及裂缝控制技术

本文首先简述了大体积混凝土的特点,强调其容易产生裂缝的特性,分析大体积混凝土产生裂缝的原因,包括温度差异和温度应力的累积,并结合工程实例展示了大体积混凝土结构在施工过程中出现裂缝的情况,详细介绍了大体积混凝土结构温度监控与裂缝控制措施,比对裂缝控制效果表明,大体积混凝土温度监测及裂缝控制技术具有明显的控制效果,可以有效降低大体积混凝土的温度应力,从而减少裂缝的产生。

LNG储罐承台大体积混凝土浇筑温度控制措施

LNG储罐承台部分属于典型大体积混凝土结构,在施工过程中面临温度与裂缝控制难度大的问题。混凝土不仅水化产生大量热量,而且体内换热难,表面与内部温度差异较大,产生温度应力并形成较大的温度裂缝,降低混凝土使用质量。文中在龙口南山LNG一期工程接收站承台施工经验基础上,从混凝土材料、施工技术与施工顺序等方面总结方法,提出适用于大体积混凝土的温度控制措施,降低混凝土内外温度差异,从而保障8 764 m^(3)体积混凝土顺利浇筑完工。