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    顏張攔蓄樞紐工程建筑物對回彈強(qiáng)度的影響分析

    2015-02-28 05:32:34姜和成許商杰
    東北水利水電 2015年7期
    關(guān)鍵詞:翼墻底板建筑物

    姜和成,許商杰

    (1.山東水利工程總公司,山東 濟(jì)南50014;2.山東省水利科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南250014)

    1 工程概況

    泰安市顏張攔蓄樞紐工程位于大汶河支流牟汶河中游,壩址在京滬高速公路牟汶河大橋下游約2.8 km處。樞紐攔蓄水面南起泰山區(qū)邱家店鎮(zhèn)顏張村西南,北至京滬高速公路牟汶河大橋上游3.6 km處,長約6.4 km。該工程建成后可形成376.67 hm2的水面,總蓄水量約 1820萬m3。牟汶河設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇,設(shè)計(jì)流量6646 m3/s。壩址區(qū)地層巖性較簡單,出露的地層主要為第四層沖洪積層,下層地層為寒武系張夏組灰?guī)r及頁巖。第四層沖洪積層由壤土、中粗砂、粗礫砂組成。寒武系地層為灰?guī)r及頁巖。顏張攔蓄樞紐工程橫向布置自右岸(北岸)向左岸(南岸)依次為調(diào)節(jié)閘、橡膠壩工程,壩總長為513.0 m。工程規(guī)模中型,工程等級Ⅲ等,主要建筑物為3級,次要建筑物為4級。建筑物的強(qiáng)度是質(zhì)量的根本,對工程具有重要意義。

    2 回彈測試

    2.1 施工原材料與配合比

    水泥:P·042.5水泥,山東魯珠水泥有限公司產(chǎn);粉煤灰:Ⅰ級,鄒縣電廠;砂:細(xì)度模數(shù)2.6,泰安汶河產(chǎn);碎石:5~31.5 mm,泰安產(chǎn);外加劑:引氣減水劑,濟(jì)南德利泰建材有限公司產(chǎn)。壩墩、壩底板、翼墻等工程主要建筑物混凝土設(shè)計(jì)為C25F150W6,施工混凝土配合比,見表1。

    表1 混凝土配合比 kg/m3

    2.2 測試方法與儀器

    根據(jù)JGJ/T23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》,采用型號為M202411的回彈儀,回彈測試壩墩、壩底板、翼墻的強(qiáng)度。

    2.3 結(jié)果與討論

    分別對不同尺寸的壩墩、壩底板、翼墻進(jìn)行強(qiáng)度測試。壩墩尺寸為長×寬×高=21.00 m×9.50 m×6.66 m,澆筑日期為2013年1月19日,回彈時(shí)齡期108 d,澆筑時(shí)溫度為-4~5℃,回彈時(shí)間為2013年5月6日,回彈部位壩敦表面。壩墩回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表2和表3。

    壩底板尺寸為長×寬×高=21.00 m×15.38 m×1.50 m,澆筑日期為2013年1月23日,回彈時(shí)齡期104 d,澆筑時(shí)溫度為-4~6℃,回彈時(shí)間為2013年5月6日,回彈部位壩底板表面。壩底板回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表4和表5。

    翼墻尺寸為長×寬×高=15.00 m×0.50 m×9.60m,澆筑日期為2013年3月12日,回彈時(shí)齡期107 d,澆筑時(shí)溫度為5~10℃,回彈時(shí)間為2013年6月28日,回彈部位翼墻表面。翼墻回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表6和表7。

    表2 壩墩回彈強(qiáng)度測試結(jié)果

    表3 壩墩回彈強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果

    從表2,3可以看出,在澆筑溫度和回彈齡期基本相等時(shí),壩墩和壩底板的寬和高不同,對混凝土強(qiáng)度影響較大。根據(jù)JGJ/T23-2011,當(dāng)測區(qū)數(shù)少于10個時(shí),混凝土強(qiáng)度推定值fcuc=fcuc.min,因此可以推斷壩墩和壩底板的強(qiáng)度分別為33.20 MPa和25.30 MPa。這主要由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,建筑物尺寸大小不同,混凝土內(nèi)水泥水化散熱速率不同,影響混凝土內(nèi)溫度。而溫度對混凝土強(qiáng)度增長影響較大。溫度高,水泥水化快,混凝土強(qiáng)度高?;炷辽崴俾蚀笮≈饕Q于混凝土的最薄截面。盡管壩墩寬小于壩底板,但厚度較大,對散熱速率影響基本相同。壩墩高是壩底板的4倍多,混凝土內(nèi)水泥水化散熱慢,溫度高,促進(jìn)水泥水化,強(qiáng)度增長大。比較表2,在壩墩寬與翼墻高基本相同時(shí),壩墩高遠(yuǎn)大于翼墻寬,壩墩強(qiáng)度大于翼墻9.2 MPa,這也是由于建筑物尺寸不同而影響的強(qiáng)度不同。

    比較表2,3可以看出,壩底板寬幾乎是翼墻高的1.7倍,而決定散熱速率大小的翼墻寬是壩底板高的1/3,基于尺寸效應(yīng),從理論上壩底板的強(qiáng)度應(yīng)遠(yuǎn)大于翼墻,但二者的抗壓強(qiáng)度基本相等,這主要由于兩建筑物澆筑時(shí)的溫度不同。翼墻澆筑溫度高,消除了建筑物部分尺寸散熱對混凝土強(qiáng)度的影響。如果二者澆筑時(shí)的溫度基本相同,壩底板的強(qiáng)度可能高于翼墻。

    3 結(jié) 語

    建筑物尺寸對混凝土強(qiáng)度影響大。澆筑溫度相同,決定建筑物散熱速率的截面薄,混凝土回彈強(qiáng)度低。澆筑溫度和建筑物的尺寸不同,混凝土強(qiáng)度可能基本相同。

    [1]劉玲,王可良,鄭燦堂.混凝土滲透結(jié)晶材料在水工噴射混凝土中的應(yīng)用[J].混凝土與水泥制品,2011(12):15-18.

    [2]王可良,劉玲.C25噴射聚丙烯纖維混凝土的試驗(yàn)研究[J].混凝土與水泥制品,2011(1):54-55.

    [3]王可良,鄭燦堂,許尚杰.滲透結(jié)晶材料對混凝土裂縫寬度的修復(fù)性能[J].混凝土與水泥制品,2012(1):21-23.

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