寒冷地区特高拱坝混凝土最高温度控制研究:以东庄拱坝为例

作     者：杨俊峰 李萌 李松辉 雒翔宇 YANG Junfeng;LI Meng;LI Songhui;LUO Xiangyu

作者机构：陕西省东庄水利枢纽工程建设有限责任公司陕西西安713200 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 

出 版 物：《水利水电技术（中英文）》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年第55卷第7期

页      面：93-103页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFC3090102) 陕西省东庄水利枢纽工程大坝建设期温控科研等项目(DZ-JSFW-KY-203-028(DBWKKY)) 陕西水利科技项目(2020slkj-6,2021slkj-3) 

主　　题：寒冷地区 超高拱坝 混凝土 接缝灌浆 温度应力 水利工程 数值模拟 

摘      要：【目的】东庄特高拱坝位于北方寒冷地区,与国内其他已建200 m以上特高拱坝主要位于西南气候温和地区存在明显差异,混凝土温度控制难度大。为保证工程建设安全的前提下满足进度和质量要求,【方法】针对东庄大坝建设期夏季和冬季不同季节的控制最高温度标准,基于现场环境气温特性,建立有限元仿真分析模型,采用施工过程仿真技术对东庄拱坝不同冷却龄期、不同基础温差条件下的混凝土温度应力进行研究,将现场监测分析结果与仿真分析规律进行对比分析,提出了相应的最高温度控制建议。【结果】结果显示:为保障拱坝混凝土应力安全,最高温度不应高于26℃;为保障拱坝横缝可灌性,最高温度不应低于20℃。缝开度和温控防裂是一个需要协调的关系,基础温差增大,相应地,温度应力增大、开缝宽度变大、温控措施压力增大;基础温差降低,相应地,应力减小、开缝宽度降低、温控措施压力变小,但是存在缝开度不满足要求的风险,尤其在寒冷地区冬季施工最高温度较低,最终导致缝开度较小无法实现接缝灌浆工作。【结论】综合考虑以上两方面影响因素,给出了大坝混凝土最高温度控制的上限值和下限值,区间范围内最高温度的控制即可以满足接缝灌浆和防裂目的。计算成果可为拱坝施工过程的接缝灌浆温控方案调整提供技术支撑。