航電樞紐工程水工大體積混凝土溫控方案

贛江石虎塘航電樞紐工程水工大體積混凝土溫控方案武漢楚衡建設工程檢測有限公司2009年10月1概述贛江為江西省第一大河流，自河源至吳城全長780km。其中萬安以上為上游，長350km，河寬200m～600m，穿越山地和丘陵，地勢較高，河床質多粗沙和卵礫石，部分河段為礁石，枯水平均比降0.32‰，屬山區(qū)性河流；萬安至樟樹為中游，長263km，河寬一般600m～900m，跨越吉泰盆地，兩岸臺地丘陵相間，沿河兩岸多為沙壤土組成的臺地，長期受水流沖刷，岸線崩塌河床拓寬，枯水河面寬淺，枯水期平均比降0.16‰；樟樹至吳城為下游，長167km，河寬約1000余米流經(jīng)沖積平原，地勢較低，兩岸筑有圩堤，屬平原河流，河床質多中、粗沙，枯水平均比降0.07‰。吳城至湖口屬鄱陽湖區(qū)，長81km，枯水平均比降0.047‰，吳城以下20km的褚溪河口是鄱陽湖五河來水的總匯口。石虎塘航電樞紐系贛江贛州至湖口河段自上而下6個規(guī)劃梯級中的第3個梯級，壩址位于泰和縣城公路橋下游26km的石虎塘村附近，下距吉安井岡山大橋33km，壩址左岸有贛粵高速公路京九鐵路和105國道通過，現(xiàn)有航道等級為Ⅵ級，對外交通較方便。石虎塘航電樞紐工程處于贛江流域，贛江流域屬亞熱帶濕潤氣候，春夏梅雨多，秋冬降雨少，春秋季較短，冬夏季較長，春寒夏熱，秋涼冬冷，結冰期短，四季變化明顯。流域內(nèi)各站實測多年平均蒸發(fā)量為1294mm～1765mm；多年平均氣溫在17.2℃～19.3℃之間，極端最高氣溫41.6℃（宜春站1953年8月16日），極端最低氣溫-15.3℃（豐城站1991年2月29日）；多年平均相對濕度76%～82%；多年平均風速為1.1～2.9m/s，最大風速30m/s（泰和站1977年4月24日），相應風向為西（W）風。多年平均日照小時數(shù)1628h～1875h，多年平均無霜期252天～288天。石虎塘庫區(qū)內(nèi)且距壩址最近的泰和站多年平均風速為1.8m/s，年最大風速多年平均值為13.4m/s。石虎塘航電樞紐工程W5標，主要包括左岸船閘、7.5孔泄水閘、左岸土石壩、壩頂公路橋、施工導流與水流控制及岸坡防護工程等。施工時間從2009年6月到2011年6月。其中泄洪閘底板及閘墩，船閘底板與上下閘首結構斷面尺寸與實體尺寸均超過1m，混凝土一次澆注量大，屬于典型的水工大體積混凝土。由于混凝土的水化熱作用，混凝土澆筑后將經(jīng)歷升溫期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段，在這個過程中混凝土的體積在溫度變化影響下亦隨之伸縮，若各塊混凝土體積變化受到約束就會產(chǎn)生溫度應力，如果該應力超過混凝土的抗裂能力將導致混凝土開裂；因此為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫，提高混凝土耐久性，保證工程質量，必須對混凝土的配合比進行優(yōu)化設計和采取溫控養(yǎng)護措施。望項目部按溫控方案制定詳細的實施細則。2船閘及泄洪閘混凝土配合比優(yōu)化設計2.1原材料的選擇水泥：江西青源（齊峰）水泥有限公司的P.042.5水泥；粉煤灰：吉安井岡山華能電廠生產(chǎn)的Ⅱ級灰，需水比為94%，燒失量為4.04%；礦粉：江西新華建材有限公司S95級灰，比表面積＞400m2/kg，實測為435m2/kg；外加劑：江西迪特科技有限公司HPW型聚羧酸外加劑；粗骨料：石虎塘贛江卵石，采用3級配，粒徑5～80mm；細骨料：石虎塘贛江河砂，細度模數(shù)2.5～3.1；拌合水：江水。2.2密實骨架堆積法混凝土配合比設計當混凝土中水泥用量大時，其水化溫升高，收縮大，易產(chǎn)生溫度裂縫。為此，本課題組采用密實骨架堆積法進行混凝土配合比設計，從而達到了減少膠凝材料用量、提高混凝土耐久性和體積穩(wěn)定性的目的。密實骨架堆積設計法不僅可以優(yōu)化集料的組成級配，而且顯著提高了混凝土材料的結構致密性，在保證混凝土具有良好工作性的條件下，最大限度的降低膠凝材料的用量進而提高混凝土的力學性能、耐久性和經(jīng)濟性。用密實骨架設計配合比，是通過尋求混凝土中的粗細骨料的最大密度來尋找最小空隙率，因為粉煤灰的密度及細度都比砂要小，因此可以在找出粗細骨料的最佳比例后，再通過尋求摻合料和粗細骨料的最大密度，計算出最緊密堆積時粗細骨料、摻合料的最佳比例。通過計算以及項目部提供的基礎配合比綜合考慮，利用緩凝型外加劑配制出以下配合比：表2-1密實骨架堆積法混凝土配合比編號標號各組分用量（kgg/m3）水水泥粉煤灰礦粉砂小石（5-20mmm）中石(20-40mm))大石(40-80mm))外加劑1C201088564386504145524141.92C251089271416274195584192.03C3010810179455854325764322.3對密實骨架堆積法混凝土的3個配合比做了工作性能、力學性能試驗，得到數(shù)據(jù)如表2-2：表2-2各配比混凝土工作性能和力學性能編號塌落度（mm）抗壓強度（MPaa）7d28d60d13513.125.430.524013.826.131.933018.532.938.3工作性能滿足要求，雖然水工大體積混凝土以90天齡期評定，但60天強度已經(jīng)達到設計要求，考慮到調整各膠凝材料組分的比例可以降低膠凝材料的水化熱，保證對工作性能和強度無不利影響的前提下進行了調整：表2-3各標號混凝土優(yōu)化配合比編號標號各組分用量（kgg/m3）水水泥粉煤灰礦粉砂小石（5-20mmm）中石(20-40mm))大石(40-80mm))外加劑AC20106.78165386454115484111.95BC25105.68975456304205604202.08CC30108.69680565964285704282.35表2-4各配比混凝土工作性能和力學性能編號塌落度（mm）抗壓強度（MPaa）7d28d60dA4013.925.830.8B3014.227.632.2C3518.633.239.5通過調整，減小水灰比，微調膠凝材料各組分的每方用量和微調減水劑的摻量，混凝土的工作性能滿足設計要求的10-40mm的塌落度，28天強度與60天強度略有提高，滿足設計要求。用粉煤灰和礦粉取代水泥，可以降低膠凝材料水化放熱；減小水灰比，除強度有所增加外，混凝土中的自由水變少，也有利于降低水泥水化熱。3混凝土澆筑分層3.1泄水閘混凝土分層泄水閘為開敞式結構。閘孔凈寬20m，建于巖基，采用寬頂堰型，堰頂高程46.7m，采用孔中分縫的結構型式，中墩和邊墩厚均為3.0m。泄水閘底板及消力池混凝土標號為C20，底板溢流面50cm厚及以上2m高閘墩混凝土標號為C30，閘墩混凝土為C25。澆注工作量大，按照泄水閘結構尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設計圖紙，將泄水閘混凝土澆筑分層設定如圖3-1：圖3-1泄水閘分層澆筑示意圖3.2上閘首混凝土分層上下閘首均為鋼筋混凝土整體式結構。設計混凝土標號：邊墩、底板、輸水廊道、空箱等C25號?；炷翝仓看?，按照上下結構尺寸，考慮溫控及施工需要，參考設計圖紙，將上閘首平臺以及閘墩混凝土澆筑分層設定如圖3-2、3-3：圖3-2上閘首閘墩分層澆筑圖圖3-3上閘首平臺分層澆筑圖4大體積混凝土溫控計算4.1上閘首平臺大體積混凝土溫控計算4.1.1計算條件（1）施工時間及進度等施工時間：2009年10月起至2011年6月澆筑層厚：按施工圖所述分層進行施工進度：按施工圖所述施工進度進行澆筑溫度：混凝土入模溫度在2009年10、11月份之按28℃計算放熱系數(shù)：β=14W/m2·℃導溫系數(shù)：0.10m2/d線膨脹系數(shù)：8.9×10-6/℃（2）混凝土力學參數(shù)混凝土重度2350kg/m3混凝土絕熱溫升：Tr（t）=WQ0（1-e-mt）/Cγ混凝土彈性模量：混凝土徐變度：（3）氣溫，另外加3℃輻射熱（側面不加）。4.1.2溫度計算結果上閘首平臺(包括一部分地基)計算模型離散圖上閘首平臺混凝土第一層第3天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第一層第7天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第一層第28天水化熱溫度云圖溫度變化圖上閘首平臺混凝土第二層第3天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第二層第7天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第二層第28天水化熱溫度云圖溫度變化圖上閘首平臺混凝土第三層第3天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第三層第7天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第三層第28天水化熱溫度云圖溫度變化圖上閘首平臺混凝土第四層第3天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第四層第7天水化熱溫度云圖上閘首平臺混凝土第四層第28天水化熱溫度云圖溫度變化圖圖4-1上閘首平臺混凝土溫度場（單位：℃）通過溫度包絡圖，上閘首平臺混凝土各層最高溫度、最大溫差見表4-1、4-2。表4-1上閘首平臺混凝土各層3天最高溫度（℃）層號最高溫度144.2243.9344.5443.9表4-2上閘首平臺混凝土各層最大溫差（℃）層號最大溫差119.2218.6319.1418.34.1.3溫度應力計算包絡圖上閘首平臺混凝土第一層第3天應力場云圖上閘首平臺混凝土第一層第7天應力場云圖上閘首平臺混凝土第一層第28天應力場云圖上閘首平臺混凝土第二層第3天應力場云圖上閘首平臺混凝土第二層第7天應力場云圖上閘首平臺混凝土第二層第28天應力場云圖上閘首平臺混凝土第三層第3天應力場云圖上閘首平臺混凝土第三層第7天應力場云圖上閘首平臺混凝土土第三層第28天應力場場云圖上閘首平臺混凝土土第四層第3天應力場云云圖上閘首平臺混凝土土第四層第7天應力場云云圖上閘首平臺混凝土土第四層第28天應力場場云圖圖4-2上閘首平臺臺混凝土溫度度應力場（單位：MPaa）上閘首平臺混凝土土的各層最大大主應力見表表4-3：表4-3上閘閘首平臺混凝凝土各層最大大主應力表（MPa）齡齡期層號第3天第7天第28天第一層0.2020.3520.683第二層0.2340.3790.679第三層0.2390.3810.687第四層0.2590.3830.627表4-4C225混凝土各齡齡期劈裂抗拉拉強度（MPa）齡期標號第3天第7天第28天C250.6031.3962.5624.1.4上閘首首平臺溫度場應應力場計算結結果分析通過對上閘首平臺臺各層混凝土的溫度度場和應力場場的計算分析析，主要結果果如下：(1)隨著上閘閘首平臺混凝土的的澆注和水化化反應的進行行，混凝土核心心區(qū)內(nèi)部應力力逐漸增大，在混凝土內(nèi)內(nèi)部形成較大大的應力梯度度。通過分析析結果可知，上上閘首平臺各層大體積混混凝土溫峰到到達時間為3-4天，上閘首首平臺混凝土最高溫溫度44.5℃，內(nèi)表最大大溫差19..2℃；溫差未超過溫控設設計指標200℃，能夠滿足設設計要求。(2)上閘首平臺混凝土土不同齡期的的最大主應力力均小于同齡齡期混凝土的的抗拉強度，具具有較大的安安全系數(shù)，滿滿足設計要求求。4.2閘墩大體積積混凝土溫控控計算4.2.1計算條條件（1）施工時間及進度度等施工時間：20009年10月起至2011年6月澆筑層厚：按施工工圖所述分77層進行施工進度：按施工工圖所述施工工進度進行澆筑溫度：混凝土土入模溫度在在2009年10、11月份之按按28℃計算放熱系數(shù)：β=114W/m22·℃導溫系數(shù)：0.110m2/d線膨脹系數(shù)：8..9×10--6/℃（2）混凝土力學參數(shù)數(shù)混凝土重度23500kg/m3混凝土絕熱溫升：：Tr（t）=WQ0（1-e-mtt）/Cγ混凝土彈性模量：：混凝土徐變度：（3）氣溫，另外加3℃輻射射熱（側面不不加）。4.2.2溫度計計算結果閘墩混凝土第一層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第一層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第一層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第二層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第二層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第二層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第三層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第三層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第三層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第四層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第四層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第四層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第五層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第五層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第五層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第六層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第六層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第六層層第28天水化熱熱溫度云圖溫度變化圖閘墩混凝土第七層層第3天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第七層層第7天水化熱溫溫度云圖閘墩混凝土第七層層第28天水化熱溫溫度云圖溫度變化圖圖4-3閘墩混凝土土溫度場（單單位：℃）通過溫度包絡圖，閘墩混凝土各層最高溫度、最大溫差見表4-5、表4-6。表4-5閘墩混凝土各層3天最高溫度（℃）層號最高溫度144.2243.9344.4444.4544.3644.4744.0表4-6閘墩混凝凝土各層最大大溫差（℃）層號最大溫差119.2218.7318.8418.2518.9618.5718.24.2.3溫度應應力計算結果果閘墩混凝土第一層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第一層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第一層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第二層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第二層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第二層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第三層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第三層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第三層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第四層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第四層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第四層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第五層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第五層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第五層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第六層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第六層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第六層層第28天應力場場云圖閘墩混凝土第七層層第3天應力場云云圖閘墩混凝土第七層層第7天應力場云云圖閘墩混凝土第七層層第28天應力場場云圖圖4-4閘墩混凝土土溫度應力場場（單位：MPaa）閘墩混凝土的各層層最大主應力力見表4-7：表4-7閘墩墩混凝土各層層最大主應力力表（MPaa）齡齡期層號第3天第7天第28天第一層0.1630.2610.471第二層0.2190.3230.652第三層0.2900.4250.592第四層0.2880.4370.602第五層0.2910.4080.648第六層0.3140.4170.652第七層0.2380.3970.598表4-8C225混凝土各齡齡期劈裂抗拉拉強度（MPa）齡期標號第3天第7天第28天C250.6031.3962.5624.2.4閘墩溫溫度場應力場場計算結果分分析通過對閘墩各層混混凝土的溫度度場和應力場場的計算分析析，主要結果果如下：(1)隨著上閘閘首閘墩混凝土的的澆注和水化化反應的進行行，混凝土核心心區(qū)內(nèi)部應力力逐漸增大，在混凝土內(nèi)內(nèi)部形成較大大的應力。通通過分析結果果可知，閘墩墩各層大體積積混凝土溫峰峰到達時間為為3-4天，上閘首首閘墩混凝土土最高溫度44.4℃，內(nèi)表最大大溫差19..2℃；溫差未超過溫控設設計指標200℃，能夠滿足設設計要求。(2)上閘首閘墩混凝土土不同齡期的的最大主應力力均小于同齡齡期混凝土的的抗拉強度，具具有較大的安安全系數(shù)，滿滿足設計要求求。4.3泄水閘大體體積混凝土溫溫控計算4.3.1計算條條件（1）施工時間及進度度等施工時間：20009年10月起至2010年5月澆筑層厚：按施工工圖所述分層層進行施工進度：按施工工圖所述施工工進度進行澆筑溫度：混凝土土入模溫度在在2009年10、11月份之按按28℃計算放熱系數(shù)：β=114W/m22·℃導溫系數(shù)：0.111m2/d線膨脹系數(shù)：8..9×10--6/℃（2）混凝土力學參數(shù)數(shù)混凝土重度23500kg/m3混凝土絕熱溫升：：Tr（t）=WQ0（1-e-mtt）/Cγ混凝土徐變度：（3）氣溫，另外加3℃輻射射熱（側面不不加）。4.3.2溫度計計算結果泄水閘模型圖泄水閘C20混凝凝土第一層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C20混凝凝土第一層第第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第一一層中心86天溫度時程程曲線泄水閘C20混凝凝土第二層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C20混凝凝土第二層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第二二層中心79天溫度時時程曲線泄水閘C30混凝凝土第三層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C30混凝凝土第三層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第三三層中心72天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第四層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第四層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第四四層中心65天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第五層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第五層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第五五層中心溫度度58天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第六層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第六層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第六六層中心51天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第七層第第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第七層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第七七層中心44天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第八層第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第八層第28天水化熱熱溫度云圖泄水閘混凝土第八八層中心37天溫度時時程曲線泄水閘C25混凝凝土第九層第3天水化熱溫溫度云圖泄水閘C25混凝凝土第九層第28天水化熱溫溫度云圖泄水閘混凝土第九九層中心30天溫度時時程曲線圖4-5泄水閘混凝凝土溫度場（單單位：℃）通過溫度包絡圖，泄水閘混凝土各層最高溫度、最大溫差見表4-9、表4-10。表4-9泄水閘混混凝土各層最最高溫度（℃℃）層號最高溫度140.2245.4345.9441.3539.5639.5741.1841.2940.3表4-10泄水閘閘混凝土各層層最大溫差（℃）層號最大溫差116.9217.4317.2414.5514.2614.1713.8813.9914.04.3.3溫度應應力計算結果果泄水閘混凝土第一一層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第一一層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第二二層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第二二層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第三三層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第三三層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第四四層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第四四層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第五五層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第五五層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第六六層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第六六層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第七七層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第七七層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第八八層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第八八層第28天應力場場云圖泄水閘混凝土第九九層第3天應力場云云圖泄水閘混凝土第九九層第28天應力場場云圖圖4-6泄水閘混凝凝土溫度應力力場（單位：MPaa）泄水閘混凝土的各各層最大主應應力見表4-11：表4-11泄泄水閘混凝土土各層最大主主應力表（MPa）齡齡期層號第三天第七天第二十八天第一層0.3230.4120.651第二層0.2220.3270.675第三層0.1690.2950.412第四層0.1870.2990.438第五層0.1750.3440.528第六層0.1810.3230.566第七層0.1040.3330.561第八層0.1840.3260.469第九層0.1710.3330.469表4-12各各標號混凝土土各齡期劈裂裂抗拉強度（MPa）齡期標號第3天第7天第28天C200.5611.2602.368C250.6031.3962.562C300.6791.5342.7964.3.4泄水閘閘溫度場應力力場計算結果果分析通過對泄水閘混凝凝土的溫度場場和應力場的的計算分析，主要結果如下：（1）隨著泄水閘混凝土土的澆注和水水化反應的進進行，混凝土核心心區(qū)內(nèi)部應力力逐漸增大，在混凝土內(nèi)內(nèi)部形成較大大的應力梯度度。通過分析析結果可知，泄泄水閘各層大大體積混凝土土溫峰到達時時間為2-3天，上閘首首混凝土最高高溫度45.9℃，內(nèi)表最大大溫差17..4℃；溫差未超過溫控指指標20℃，滿足設計要要求。（2）泄水閘混凝土不同同齡期的最大大主應力均小小于同齡期混混凝土的抗拉拉強度，具有有較大的安全全系數(shù)，滿足足設計要求。4.4消力池大體體積混凝土溫溫控計算4.4.1計算條條件（1）施工時間及進度度等施工時間：20009年10月起至2011年4月澆筑層厚：按施工工圖所述分層層進行施工進度：按施工工圖所述施工工進度進行澆筑溫度：混凝土土澆筑溫度在在2009年10、11月份之按按28℃計算放熱系數(shù)：β=114W/m22·℃導溫系數(shù)：0.000936m2/d線膨脹系數(shù)：8..9×10--6/℃（2）混凝土力學參數(shù)數(shù)混凝土重度2300kg//m3混凝土絕熱溫升：：Tr（t）=WQ0（1-e-mtt）/Cγ混凝土彈性模量：：混凝土徐變度：（3）氣溫，另外加3℃輻射射熱（側面不不加）。4.4.2溫度計計算結果消力池模型圖消力池C20混凝凝土第一層第第3天水化熱溫溫度云圖消力池C20混凝凝土第一層第第28天水化熱溫溫度云圖消力池混凝土中心心28天溫度時程程曲線圖4-7消力池混凝凝土溫度場（單單位：℃）通過溫度包絡圖，消力池混凝土各層最高溫度、最大溫差見表4-13、表4-14。表4-13消力池混凝土各層最高溫度（℃）層號最高溫度140.44表4-14消力池池混凝土各層層最大溫差（℃）層號最大溫差1174.4.3溫度應應力計算結果果消力池混凝土第一一層第3天應力場云云圖消力池混凝土第一一層第28天應力場場云圖圖4-8消力池混凝凝土溫度應力力場（單位：MPaa）消力池混凝土的各各層最大主應應力見表4-15：表4-15消消力池混凝土土各層最大主主應力表（MPa）齡期層號第3天第7天第28天第一層0.1420.2560.3584.4.4消力池溫度場應力力場計算結果果分析通過對消力池混凝凝土的溫度場場和應力場的的計算分析，主要結果如下：(1)隨著消力池池混凝土的澆澆注和水化反反應的進行，混凝土核心心區(qū)內(nèi)部應力力逐漸增大，在混凝土內(nèi)內(nèi)部形成較大大的應力梯度度。通過分析析結果可知，消力池各層大體積混混凝土溫峰到到達時間為2-3天，消力池混凝土土最高溫度40.444℃，內(nèi)表最大大溫差17℃；溫差未超過溫控設設計指標200℃，滿足設計要要求。(2)消力池混凝土不同同齡期的最大大主應力均小小于同齡期混混凝土的抗拉拉強度，具有有較大的安全全系數(shù)，滿足足設計要求。4.5仿真模擬計計算結論通過上面對上閘首首平臺、閘墩墩、泄水閘和和消力池的溫溫度場和溫度度應力場的模模擬計算，得得出如下結論論：（1）上閘首平臺各層層大體積混凝凝土溫峰到達達時間為3-4天，上閘首首平臺混凝土最高溫溫度44.5℃，內(nèi)表最大大溫差19.2℃；上閘首閘閘墩各層大體體積混凝土溫溫峰到達時間間為3-4天，上閘首首閘墩混凝土土最高溫度44.4℃，內(nèi)表最大大溫差19..2℃；泄水閘各層層大體積混凝凝土溫峰到達達時間為2-3天，上閘首首混凝土最高高溫度45.9℃，內(nèi)表最大大溫差17.4℃；消力池大大體積混凝土土溫峰到達時時間為2-3天，上閘首首混凝土最高高溫度40.444℃，內(nèi)表最大大溫差17℃，混凝土澆澆筑時假定入入模溫度為28℃，絕熱溫升升均小于25℃，各部位內(nèi)內(nèi)表溫差均＜＜20℃的設計要求求。（2）由溫度應力場的的分析可知，進進行不通冷卻卻水施工時，各工程部位混凝土每一層的不同齡期的最大應力均小于同齡期混凝土的抗拉強度，因此有較大的安全系數(shù)。在進行保濕養(yǎng)護（最好能頂面蓄水10~20cm）和適當延長脫模時間（4~5），可以取消冷卻水管，不采用通水措施亦不會出現(xiàn)溫度裂縫。而且工程造價降低，施工速度加快。5溫度控制標準在仿真計算的基礎礎上，結合水水工混凝土施施工規(guī)范和項項目部設計要要求制定了混混凝土在施工工期內(nèi)不產(chǎn)生生有害溫度裂裂縫的溫控標標準，具體內(nèi)內(nèi)容如下：1、混凝土絕熱溫升升：不超過20℃；2、混凝土內(nèi)表溫差差不超過20℃；3、相鄰塊體的混凝凝土溫差不超超過20℃；4、混凝土允許最大大降溫速率不不超過2.00℃/d。6混凝土溫控措施及及實施細則6.1混凝土原材材料選擇及質質量控制（1）水泥：采用江西西青源水泥有限公司司生產(chǎn)的P.O42.5水泥，其用用量每立方米米混凝土不宜宜超過160kg，需要采用礦粉粉替代部分水水泥降低混凝凝土的溫升。水水泥散袋或袋袋裝入場，水水泥使用溫度度不得超過50℃，否則須采采取措施降低低水泥溫度，如如可要求水泥泥生產(chǎn)廠家放放置一段時間間后發(fā)貨。袋袋裝水泥入場場后應按品種種、標號、出出廠日期分別別存放，同時時應采取措施施防止受潮。水水泥應分批檢檢驗，質量應應穩(wěn)定。若存存放期超過3個月應重新新檢驗。（2）礦粉：江西新華華建材有限公公司生產(chǎn)的S95級礦粉。（3）粉煤灰：采用吉吉安井岡山華華能電廠Ⅱ級粉煤灰，質質量應符合《用用于水泥和混混凝土中的粉粉煤灰》（GB15996—91）的規(guī)定。（4）砂：采用中砂，含含泥量≤1%，細度模數(shù)2.5～3.1，其它指標標必須符合規(guī)規(guī)范規(guī)定。（5）石：采用卵石。大體積混凝凝土粗集料為為5～80mm3級配卵石，來源應應穩(wěn)定。石子子必須分批檢檢驗并嚴格控控制其含泥量量不超過1.0%。如果達不不到要求，必必須用水沖洗洗合格后才能能使用，其他他指示標必須須符合規(guī)范要要求。（6）外加劑：采用江江西迪特科技技有限公司生生產(chǎn)的HPW型聚羧酸系高效效減水劑。外外加劑應分批批檢驗，品質質應穩(wěn)定，如如發(fā)現(xiàn)異常應應及時報告。（7）水：拌和用水的的水質需通過過嚴格檢驗并并符合有關規(guī)規(guī)范規(guī)定。6.2混凝土配合合比混凝土應具有良好好的和易性和和粘聚性，不不離析、不泌泌水。初始塌塌落度宜控制制在1-4cm，大體積混凝凝土初凝時間間為≥8h。為滿足以以上施工要求求，確保施工工質量，應對對大體積混凝凝土配合比進進行大量試驗驗，按材料實實際情況，優(yōu)優(yōu)選出配合比比；同時結合合現(xiàn)場施工和和材料情況，對對配合比進行行調整。根據(jù)據(jù)設計要求和和有關規(guī)范規(guī)規(guī)定，采用標標準養(yǎng)護條件件下90天齡期的抗抗壓強度作為為驗收和評定定的依據(jù)，見GBJ1446-90《粉粉煤灰混凝土土應用技術規(guī)規(guī)范》。6.3對混凝土施施工的一般要要求考慮到混凝土的收收縮和溫度應應力，建議各各部位大體積積混凝土分層層澆筑，每一層層間隔時間為為5~7d。為為確保大體積積混凝土施工工質量，提高高混凝土的均均勻性和抗裂裂能力，必須須加強對混凝凝土每一施工工環(huán)節(jié)的控制制，要求現(xiàn)場場人員必須從從混凝土拌合合、輸送、澆澆筑、振搗到到養(yǎng)護、保溫溫整個過程實實行有效監(jiān)控控。混凝土施施工應嚴格按按照《水工混混凝土施工規(guī)規(guī)范》（DL/TT5114--2001）進進行，并特別別注意以下方方面：（1）混凝土拌制配料前前，各種衡器器應請計量部部門進行計量量標定，稱料料誤差應符合合規(guī)范要求。應應嚴格控制新新拌混凝土質質量，使其和和易性滿足施施工要求。坍坍落度檢驗應應在出機口進進行，每班2-3次，拒絕使使用坍落度過過大和過小的的混凝土料。應應及時檢測粗粗、細骨料的的含水率，遇遇陰雨天氣應應增加檢測頻頻率，隨時調調整用水量。（2）澆筑混凝土前應對對模板、鋼筋筋、預埋件、監(jiān)監(jiān)控元件及線線路等進行檢檢查，同時應應檢查倉面內(nèi)內(nèi)沖毛情況，及及是否有碎碴碴異物等，檢檢驗合格后才才能開盤。（3）自高處向模板內(nèi)傾傾卸混凝土時時，為防止混混凝土離析，應應符合下列規(guī)規(guī)定：a）當直接從從高處傾卸時時，高度不應應超過1.55米；b）當高度超超過1.5米時，應應通過串筒，溜溜管等設施；；c）在串筒出出料口下面，混混凝土堆積高高度不宜超過過1米，即時攤攤平，分層振振搗。（4）混凝土應按規(guī)定厚厚度，順序和和方向分層澆澆筑，必須在在下層混凝土土初凝前澆筑筑完畢上層混混凝土。如因因故停歇，時時間超過初凝凝時間時，倉倉面混凝土應應按工作縫處處理。混凝土土分層澆筑厚厚度不應超過振動棒（頭頭）長度的1.0倍，并保持從從倉面一側向向另一側澆筑筑的順序和方方向。（5）澆筑混凝土時，應應采用振動器器振實：（1）使用插入入式振動器時時，移動間距距不應超過振振動器作用半半徑的1.5倍，與側模模應保持5-10cmm距離，應避避開預埋件或或監(jiān)控元件10-15ccm，應插入入下層混凝土土5-10cmm；（2）對每一部部位混凝土必必須振動到密密實為止，密密實的標志是是：混凝土停停止下沉，不不再冒氣泡，表表面呈平坦、泛泛漿。（6）在澆筑混凝土過程程中，必須及及時清除倉面面積水。（7）嚴格按《水工混凝凝土施工規(guī)范范》（DL/TT5114--2001）要要求進行各層層間和各塊間間水平和垂直直施工縫處理理。6.4混凝土澆筑筑溫度的控制制混凝土出拌和機后后，經(jīng)運輸、平平倉、振搗諸諸過程后的溫溫度為澆筑溫溫度，控制在在30℃以內(nèi)。在每每次混凝土開開盤之前，試試驗室要量測測水泥，砂、石石、水的溫度度，專門記錄錄，計算其出出機溫度，并并估算澆筑溫溫度，計算方方法見附1。當澆筑溫溫度超過上述述控制標準時時，必須利用用夜間澆筑混混凝土，在夜夜間20時以后開盤盤，次日8時以前澆筑筑完；如果澆澆筑施工要經(jīng)經(jīng)歷午間高溫溫期，應當在在采取遮陽措措施下進行施施工。炎熱季季節(jié)施工時應應避免日光曝曝曬及混凝土土在運輸過程程之中由于摩摩擦而導致混混凝土溫度升升高。必須嚴格控制混凝凝土原材料的的溫度；其中中水泥的溫度度不得高于550℃，否則必須須要求水泥廠廠家在水泥出出廠前放置一一段時間或采采取其它降溫溫措施；砂、石石料要采取遮遮陽措施，防防止太陽直曬曬；石子溫度度不超過300℃，砂溫度不不超過32℃，粉煤灰溫溫度不超過335℃；必要時須須對石子采取取冷水沖洗及及風冷降溫等等措施。6.5保溫及養(yǎng)護護各層混凝土澆筑完完之后立即用用濕麻袋覆蓋蓋混凝土表面面進行養(yǎng)護，一一方面避免塑塑性收縮裂縫縫的出現(xiàn)，另另一方面起到到保溫的作用用；上層混凝凝土頂面待混混凝土終凝后后應進行蓄水水養(yǎng)護，蓄水水深度10-200cm。當遇到寒潮時，混混凝土各面應應進行表面保保溫覆蓋，建建議作法如下下：在混凝土土表面覆蓋兩兩層麻袋，上上面再包一層層彩條布，并并適當推遲混混凝土的拆模模時間（澆筑筑完成后4～5天后拆模），拆拆模后涂刷養(yǎng)養(yǎng)護液并及時時保溫覆蓋，以以滿足內(nèi)表溫溫差要求，且且拆模時間應應選擇一天中中較高溫度的的時刻。待混混凝土澆筑到到一定的高程程后，周邊經(jīng)經(jīng)檢查認可及及時回填。冬季施工時保溫措措施非常重要要，是防止混混凝土開裂的的重要條件，當氣溫驟降，日平均氣溫下降6~8℃，或晝夜溫差超過上述溫降幅度時，對齡期不滿28天的砼，應采取表面保溫措施，以降低內(nèi)表溫差，防止出現(xiàn)裂縫。表面保溫材料采用用土工布覆蓋蓋，并應在氣氣溫驟降前鋪鋪設于砼表面面。1、表面保溫材料在在砼內(nèi)表溫差差較?。ㄒ话惆悴怀^10℃）后方可撤撤去。2、澆筑砼不久的部部位，應避免免在夜間或氣氣溫驟降期間間拆模，如果果預計拆模后后砼表面溫降降可能超過6~8℃，應及時采采取覆蓋和其其它保溫措施施。3、通過測溫點檢測所所得的溫度，當當內(nèi)表溫差接接近20℃時，應該在在混凝土表面面進行覆蓋，減緩混凝土表面的降溫速率，減小混凝土的內(nèi)外溫差，防止出現(xiàn)裂縫。7溫控施工的現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)測為做到信息化溫控控施工，出現(xiàn)現(xiàn)異常情況及及時調整溫控控措施，在混混凝土內(nèi)部布布設溫度測點點，它是溫控控工作的重要要一環(huán)。（1）混凝土溫度測試根據(jù)上面對泄水閘閘以及上閘首首的分層圖和和溫度場計算結果，擬在各層埋埋設溫度傳感感器，各層均均布置一層測測溫點，位于于每層豎向中中心平面上，并同時檢測測大氣溫度，混混凝土澆筑溫溫度。各層混混凝土溫度測測點平面布置置圖分別見圖圖7-1~圖7-9所示：圖7-1泄水閘第一一、第二層溫溫度測點平面面布置圖圖7-2泄水閘第三三、四、五、六六層溫度測點點平面布置圖圖圖7-3泄水閘第第七、八、九九層溫度測點點平面布置圖圖圖7-4上閘首平臺臺第一層溫度度測點平面布布置圖圖7-5上閘首平臺臺第二、三層層溫度測點平平面布置圖圖7-6上閘首平臺臺第四層溫度度測點平面布布置圖圖7-7上閘首閘墩墩第一層溫度度測點平面布布置圖圖7-8上閘首閘墩墩第二、三層層溫度測點平平面布置圖圖7-9上閘首閘墩墩第四、五、六六、七層溫度測測點平面布置置圖溫度傳感器為PNN結溫度傳感感器，溫度檢檢測儀采用PN-4C型數(shù)字字多路自動巡巡回檢測控制制儀。溫度傳傳感器主要技技術性能：測測溫范圍-550℃~+150℃；工作誤差+0.5℃；分辨率0.11℃；平均靈敏敏度-2.1（mv/℃）。測溫點布布置圖見圖71～圖7-9。（2）現(xiàn)場測試要求在混凝土澆筑前完完成傳感器的的埋設及保護護工作，并將將電纜接至測測試房，保護護材料主要為為角鋼和塑料料泡沫。各項項測試應在混混凝土澆筑后后立即進行，連連續(xù)不斷?；旎炷恋臏囟榷葴y試，峰值值以前每2小時觀測一一次，峰值出出現(xiàn)后，每4小時觀測一一次，持續(xù)5天，轉入每每天測2次，直至基基本穩(wěn)定。每每次檢測完后后及時填寫混混凝土測溫記記錄表。