混凝土拱坝相邻坝段坝块高差确定方法与流程

1.本发明涉及一种确定混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的方法。本发明属于混凝土拱坝施工温控防裂技术领域。


背景技术：

2.防裂是混凝土坝施工过程中需要考虑的重要任务，国内外的实践经验表明，混凝土坝裂缝问题自古至今一直存在，有“无坝不裂”的说法，故，有效地温度控制是混凝土坝防裂的最重要的手段。混凝土的内外温差和其内部约束力产生的温度应力，与混凝土抗拉强度之间的关系是导致混凝土开裂的根本原因，当混凝土温度应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土开裂。温度控制的关键是控制混凝土坝建设过程中的几个关键指标，如：混凝土基础温差、新老混凝土温差、混凝土内外温差、相邻坝段坝块高差等。
3.对于混凝土拱坝来说，由于混凝土拱坝是分段浇筑的，相邻坝段坝块浇筑的时间存在差异，后浇筑的坝块浇筑时先浇筑的坝块温度已经降低，所以，导致相邻坝段之间产生横缝。对于混凝土拱坝来说，相邻坝段坝块高差对混凝土拱坝横缝开度的影响很大。为减小相邻坝段坝块之间的横缝开度，必须控制相邻坝段坝块的高差，使其在允许的设计规范内，从而使相邻坝段之间的横缝开度最小。


技术实现要素：

4.鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种根据相邻坝段坝块横缝开度确定混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的方法。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的确定方法，即根据混凝土拱坝设计要求的连接浇筑的相邻坝段之间的最小横缝开度确定相邻坝段坝块高差，具体方法为：
6.s1、确定连接浇筑的混凝土拱坝相邻坝段之间的横缝为最小允许开度时，所在高程相邻坝段的两个相邻坝块浇筑后内部最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的温差值δts；
7.δts＝γ
×c÷
(α
×
l
×
r)
ꢀꢀꢀ
(1)
8.其中，δts为最小允许横缝开度所在高程连接浇筑的相邻坝段两个相邻坝块浇筑后内部最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的差值；c为连接浇筑的混凝土拱坝相邻坝段之间的最小允许横缝开度；α为混凝土线胀系数，l为混凝土拱坝横河向坝段宽度，r为混凝土徐变系数；γ为试验获取的系数；
9.s2、确定当后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度t
or
；
10.s2.1、为保证连接浇筑的相邻坝段之间的横缝满足设计要求，在后浇筑坝块浇筑时，先浇筑坝块的温度控制值t0应满足如下公式：
11.to＞δt
s-t
nmax
+t
ng
+t
og
ꢀꢀꢀ
(2)
12.其中，to为满足接缝灌浆要求的先浇筑坝块的温度控制值；δts为最小允许横缝开
度所在高程相邻坝段两个相邻坝块浇筑后内部最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的差值； t
nmax
为后浇筑坝块的内部最高温度；t
ng
为后浇筑坝块灌浆时刻温度；t
og
为先浇筑坝块灌浆时刻温度；
13.s2.2、确定当相邻坝段之间的横缝为最小允许开度后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度t
or
；
14.t
or
＝δt
s-t
nmax
+t
ng
+t
og
15.ꢀꢀꢀ
(3)
16.其中，t
or
为后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度；
17.s3、根据先浇筑坝块的临界温度t
or
，计算为满足混凝土拱坝相邻坝段之间的横缝为允许的最小开度时，连接浇筑的相邻坝段坝块高差hb；
[0018][0019]
其中，t为先浇筑坝块达到临界温度t
or
时的龄期；t0为施工间歇期；d为分仓分块的层厚。
附图说明
[0020]
图1为本发明确定混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的方法流程图。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和实施例对本发明的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本发明的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本发明的特征显而易见。
[0022]
本发明确定混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的方法是：根据混凝土拱坝设计要求的连接浇筑的相邻坝段之间的最小横缝开度确定混凝土拱坝相邻坝段坝块高差，具体方法为：
[0023]
s1、确定连接浇筑的混凝土拱坝相邻坝段之间的横缝为最小允许开度时，所在高程连接浇筑的相邻坝段的两个相邻坝块浇筑后内部最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的温差值δts；
[0024]
δts＝γ
×c÷
(α
×
l
×
r)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0025]
其中，δrs为最小允许横缝开度所在高程连接浇筑的相邻坝段两个相邻坝块浇筑后内部最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的差值；c为连接浇筑的混凝土拱坝相邻坝段之间的最小允许横缝开度；α为混凝土线胀系数，l为混凝土拱坝横河向坝段宽度，r为混凝土徐变系数，γ为试验获取的系数。
[0026]
在本发明的较佳实施例中，相邻坝段之间的最小允许横缝开度为1mm，徐变系数r取值为0.6。
[0027]
s2、确定当后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度t
or
[0028]
s2.1、为保证连接浇筑的混凝土拱坝相邻坝段之间的横缝满足设计要求，在后浇筑坝块浇筑时，先浇筑坝块的温度控制值t0应满足如下公式：
[0029]
to＞δt
s-t
nmax
+t
ng
+t
og
ꢀꢀꢀ
(2)
[0030]
其中，to为满足接缝灌浆要求的先浇筑坝块的温度控制值；δts为最小允许横缝开度所在高程连接浇筑的相邻坝段两个坝块浇筑后的最高温度之和与接缝灌浆时刻混凝土温度的差值；t
nmax
为后浇筑坝块内部最高温度；t
ng
为后浇筑坝块灌浆时刻温度；t
og
为先浇筑坝块灌浆时刻温度。
[0031]
s2.2、确定当后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度t
or
；
[0032]
t
or
＝δt
s-t
nmax
+t
ng
+t
og
[0033]
ꢀꢀꢀ
(3)
[0034]
其中，t
or
为后浇筑坝块内部达到最高温度时，先浇筑坝块的临界温度。
[0035]
s3、根据先浇筑坝块的临界温度，计算为满足混凝土拱坝相邻坝段之间的横缝为允许的最小开度时，连接浇筑的相邻坝段坝块高差hb；
[0036][0037]
其中，t为先浇筑坝块达到临界温度t
or
时的龄期；t0为施工间歇期；d为分仓分块的层厚。
[0038]
混凝土拱坝施工后为了满足温控防裂和施工强度的需求，需要分坝段浇筑，分坝段浇筑后拱坝的完整性被破坏，为保持坝体的完整性，需要进行接缝灌浆(即将相邻坝段之间的横缝灌浆)。横缝张开后才可以对其进行接缝灌浆，横缝的张开需要横缝两侧的坝块在浇筑后的温度有一定降低幅度，这就需要坝体浇筑过程中，在浇筑的初期采取的通水冷却措施降低坝体温度，但是，如果相邻坝段的坝块高差太大，早浇筑的坝块温度在接缝灌浆时势必难以进一步降低，进而影响接横缝张开导致接缝灌浆无法有效进行。
[0039]
混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的控制与接缝灌浆质量紧密相关，混凝土拱坝的整体性、稳定性又与接缝灌浆质量紧密相关，故，混凝土拱坝相邻坝段坝块高差的准确、快速计算尤为重要。
[0040]
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。