水库除险加固中水闸设计分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 水库除险加固中水闸设计分析 摘要:水库除险加固设计中，水 闸的加固设计应用很广，也是非常重要 的，水闸的重点部位例如底板、闸墩等 混凝土的控制分析也就变为尤为重要了。 本文仅以底板部位易出现的问题入手， 对如何进一步控制混凝土质量进行分析 探讨. 中国论文网 /2/view-12892349.htm 关键词:水闸;底板;混凝土; Abstract: In the design of reservoir reinforcement, the sluice reinforcing design is very widely applied, and very important. And the the concrete control analysis of the sluice key positions such as baseboard, gate pier also become -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 particularly important. In this paper, only starting from the easily appeared problems on bottom parts, explores and analyses how to further control the concrete quality. Keywords: sluice; baseboard; concrete; 中图分类号：TV66 文献标识码： A 文章编号：水闸在水利工程中应用很 广，底板部位易出现问题，长期以来困 扰着工程界。一直未能很好解决。该问 题的出现，给水闸工程带来了多方面不 同程度的危害，所以在进行水闸设计时， 一定要根据闸址附近的地形、地质条件 和水文、施工、管理等因素，认真研究， 合理布置。 一、底板混凝土配料的控 制 混凝土生产系统在使用前要进行保 养、校核，确保计量准确性，材料配合 比允许偏差必须控制在水泥、水、混合 料为2%；砂、石为3%；外加剂为l%。 除粉煤灰、水、砂、石用自动计量系统 控制外，对减水剂要先用天平称量每盘 料的用量，然后装袋备用。根据现场工 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 地试验室提供的混凝土施工配料单严格 配料，机械搅拌时料斗投料顺序为：先 加碎石，后加水泥、减水剂、粉煤灰， 最后加砂和水，混凝土搅拌时间从投料 完毕组成材料，在搅拌机内延续搅拌时 间不得少于 2 分钟，掺入抗裂防渗纤维 混凝土搅拌时间不得少于 2.5 分钟。 混 凝土出料时随时测定坍落度和拌和物温 度、观察混凝土拌和质量，严禁生料输 送，确保混凝土浇筑质量。由于底板混 凝土仓面较大，混凝土用量多，可采用 混凝土输送泵泵送混凝土。泵管安装时 不得直接支撑在钢筋、模板及预埋件上， 每隔一段距离要用钢管支架固定，管道 卡箍处不得漏气漏浆，泵管尽量少用弯 管和软管，预防堵管，确保混凝土顺利 出料。混凝土泵送前要用清水湿润管壁， 然后拌制 1:2 水泥砂浆润滑混凝土泵和 输送管内壁，润滑用的水泥砂浆要分散 布料。 混凝土浇筑过程中，前场和后 场均须布置管理人员随时指挥协调。现 场可用对讲机联系来控制混凝土浇筑速 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 度及拆布管时间，以确保混凝土整个浇 筑过程紧张、连续、有序地进行。同时 要安排专人测定混凝土入仓温度、坍落 度，并留置规定制取的试压块组数。混 凝土浇筑前，要保证仓内无杂物，模板、 钢筋、预埋件符合规范要求，一切准备 工作就序，并做好质量自检记录。经现 场监理验收后方可进行浇筑。底板浇筑 前要在仓面平均划分施工区域，混凝土 浇筑自西向东、由远而近。混凝土按一 定厚度、顺序、方向分层进行，上下层 之间的混凝土浇筑间歇时间不得超过混 凝土初凝时间。开始布料，两管同时进 行，采取“斜面分层 ”法施工。 振捣混 凝土应从浇筑层的下端开始，逐渐上移， 以保证混凝土施工质量，在底层混凝土 初凝前安排一台泵进行面层防渗抗裂混 凝土施工。混凝土灌筑后用插入式振动 器振捣，振捣时与混凝土表面垂直，操 作时做到快插慢拔，上下略为抽动，插 点均匀排列，逐点移动，顺序进行，不 得遗漏，使混凝土达到均匀振实。插入 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 式振动器在每一插点上的振捣时间以混 凝土表面呈水平而且水泥浆不再出现气 泡为准。 二、水闸底板混凝土的分析 目前在对待混凝土底板结构问题上，一 般是允许出现裂缝，而对其宽度进行一 定的限制，不同国家和地区对不使用环 境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度 有不同的控制标准。我国混凝土结构 设计规范允许裂缝宽为 0.2-0.3 毫米， 在对待裂缝问题上提出限制与允许的两 种方法。变形变化引起的约束应力首先 要求结构所处的环境能给结构以变形的 机会，即变形得到满足，则不会产生约 束应力。 在全自由状态下，结构可以 有任意长度、任意温差不产生约束应力， 因此给结构创造自由变形的条件就是允 许原则。在实际工程中，全自由的理想 状态不易做到，但是可减少约束，释放 大部分变形，使之出现较低的约束应力； 当结构处于全约束状态，要让任意长度 不设伸缩缝亦不开裂，则只须所选用的 结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 伸即可。该设计原则称为限制原则。一 般说来，对于限制原则，必须有足够的 强度储备；采取允许原则，必须有充分 的变形余地。现在一般认为，混凝土建 筑物不出现裂缝是不可能的，或是很困 难的。防止裂缝出现，在材料、设计、 施工、运行和维护等方面均有一定的研 究，但还不够完善或效果不是十分明显。 在水工结构工程中，以限制原则为主， 力求工程各部位都不裂缝。 三、水闸底板外部环境的控制水 泥水化产生大量的水化热，在 13d 内 可放出热量的 50%，甚至更多，当混凝 土达到最高温度后随着热量的散发又开 始降温，直到与环境温度相同。底板为 大体积混凝土，热量传递的同时更易在 内部积存，导致了内部温度高于外部温 度，内部出现峰值温度。升温阶段结束 后，是散热阶段。内外混凝土散热条件 不同，外部混凝土和外界环境接触，散 热条件好，热量容易散发，内部混凝土 散热条件差，于是在降温阶段又造成了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 外部混凝土温度低于内部混凝土温度。 这样在升温和降温阶段都使底板内外混 凝土形成了同一方向的温度梯度。导致 了其变形的不一致。内部膨胀受到外部 的限制，或相应地外部收缩受到内部约 束，于是在外部混凝土中产生了拉应力。 当外部混凝土拉应力达到其极限拉应力， 裂缝就会产生。裂缝初期很细，随着时 问发展继续扩大、变深，甚至贯穿。除 了混凝土水化引起的温度作用外，运行 期环境温度变化也会产生作用。特别是 遇到寒潮袭击、表面温降特别大时，裂 缝发展更为严重。从以上分析可以看出， 影响内外温差的主要因素有混凝土水泥 用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境 温度等。 混凝土内的水分，少部分提 供了水泥水化的需要，少部分泌出流失， 大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉 的。随着水泥的凝结、硬化，混凝土中 的水分在未饱和空气中慢慢散失，引起 混凝土体积缩小、变形，这种变形称为 干缩。由于混凝土的水分蒸发及含湿量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 的不均匀分布，形成湿度变化梯度。其 水分蒸发总是从外向内，由表及里。表 层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大 于内部，表层混凝土收缩的程度亦大， 其变形会受到内部混凝土的限制，在表 层混凝土中也产生拉应力，使得表层混 凝土总的拉应力加大，产生干缩裂缝， 但干缩一般只发生在表层。混凝土的配 合比和组成是影响干缩的主要因素，一 般水泥用量多，水灰比大，则干缩也大。 骨料密度大，级配好，弹性模量高，骨 料粒径大，可以减小混凝土的干缩。其 次，混凝土的养护和环境对干缩也有很 大的影响。 混凝土即使没有水分蒸发， 其各组成部分的化学反应也会产生自生 体积变形。在底板约束影响范围内，膨 胀型自生体积变形会产生预压应力，有 利于防裂，收缩型自生体积变形则不利 于防裂。混凝土的自生收缩一般在拆模 之前完成，虽然其量值不大，但如果同 其他收缩叠加在一起，就会使表面拉应 力增大。像水闸底板这样的断面尺寸很 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 大，确属必须解决水化热问题的大体积 混凝土结构，必须考虑自生收缩参与温 度收缩等叠加的影响。 影响混凝土自 生体积收缩的因素主要是材料的化学成 分和水灰比，水灰比的变化对自生收缩 的影响和对