船闸施工期混凝土开裂风险分析*

针对船闸闸首廊道、闸室墙等结构部位大体积、异形结构易开裂的问题,依托九圩港二线船闸工程,对混凝土早龄期热、力学和变形性能进行了系统测试。在此基础上,模拟评估了温度场、应力场和开裂风险,并与实际监测结果进行对比。结果表明,廊道外侧长墙、闸室边墙混凝土开裂风险主要来自于表面与环境的温差、内外温差产生的温度梯度,以及降温过程中底板老混凝土对边墙混凝土的约束。闸室墙早期表面开裂风险超过1.0,内部开裂风险在23.5 d后达到并超过0.7;廊道左侧长墙早期表面开裂风险达到0.79,内部开裂风险在17 d以后达到并超过0.7。温度、开裂时间实测结果与计算结果基本吻合。     

氧化镁膨胀剂对船闸施工期混凝土开裂风险的影响

针对船闸大体积、异型结构混凝土的施工期开裂问题,依托九圩港二线船闸工程,模拟评估氧化镁膨胀剂及外保温措施对结构混凝土温度场、应力场和开裂风险的影响,并通过对实体结构温度、变形的监测,评估实际工程应用效果。结果表明,在混凝土中掺加氧化镁膨胀剂是降低船闸结构混凝土施工期收缩开裂的有效措施之一,在冬季较低的浇筑温度下,掺加氧化镁膨胀剂并配合一定保温措施,可同时降低混凝土结构表面和中心的开裂风险。氧化镁膨胀剂的掺入基本不会影响船闸混凝土的温度历程,但能够降低闸室边墙结构混凝土温降阶段的收缩50×10~(-6)~70×10(-6),降低闸首廊道结构混凝土温降阶段收缩40×10~(-6)以上,显著提升船闸混凝土施工期抗裂性。     

基于温度场及应力场仿真分析的船闸混凝土配合比设计

针对施桥三线船闸工程中船闸钢筋混凝土结构设计,基于混凝土抗裂性能优化,采用ANSYS分析软件对廊道和闸室不同混凝土配合比进行仿真分析,通过比较廊道和闸室混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律,提出较优的混凝土配合比.     

海洋环境下大体积混凝土裂缝控制施工技术

为防止海洋环境下大体积混凝土出现开裂导致腐蚀加剧的现象,对大体积混凝土试验段的施工采用了掺加氧化镁抗裂剂、使用海工水泥、分层浇筑几种施工技术。通过对4个试验段的温度、应力监测及表面裂缝观测,确定内掺氧化镁抗裂剂的施工技术效果较好。氧化镁抗裂剂的微膨胀效应对混凝土后期收缩的补偿作用,避免了大体积混凝土的开裂,简化了施工操作及温控措施,节约了工期。     

高水头船闸闸首大体积混凝土综合施工技术

针对高水头船闸闸首混凝土体积大,且布置有多种结构埋件、孔洞、廊道等,温度应力及结构断面变化易造成混凝土开裂等问题,结合株洲二线船闸闸首施工实例,对高掺低胶混凝土配合比设计、温控措施、缓凝砂浆及大体积混凝土浇筑等关键技术进行研究。采取三掺配比和层间铺筑缓凝砂浆的方法,并结合适当的温控措施,船闸闸首未出现温度裂缝及层间渗水现象。通过本工程的实施,总结提炼了整套闸首大体积混凝土施工防止温度裂缝及层间裂缝的技术成果,可为同类船闸工程施工提供借鉴。     

船闸廊道混凝土分层施工工艺优化及防裂分析

针对船闸廊道混凝土采用分层工艺易开裂问题，在给定的混凝土热学参数和边界条件基础上，采用仿真软件Midas FEA模拟廊道混凝土在不同分层工艺以及通水冷却工况下内部温度场分布。结合廊道尺寸和外部约束，评估不同分层工艺以及不同冷却水管间距下混凝土开裂风险。结果表明：廊道底板、侧墙以及顶板单独浇筑开裂风险较大，而将底板和上部侧墙、顶板和下部侧墙整体浇筑，可以大幅降低混凝土开裂风险。通冷却水没有显著降低混凝土外约束应力作用下的开裂风险，在混凝土温度场满足温控要求前提下，建议取消通水冷却措施。     

船闸廊道施工中膨胀混凝土的应用

船闸输水廊道部位是典型的空腔混凝土结构,这种结构在长期投入使用后会产生自应力及约束应力裂缝,在廊道的异型截面位置上表现最为明显,结合以往多座船闸施工经验,实现船闸廊道裂缝的有效控制是关键。对此文章结合大路李船闸廊道工程,分析船闸工程施工中利用膨胀混凝土对廊道等大体积混凝土裂缝进行控制的效果,为相关从业人员提供可靠参考。     

聚丙烯纤维混凝土在船闸输水廊道中的应用

分析聚丙烯纤维对混凝土性能的改善机理。通过工程实例和试验成果，阐述聚丙烯纤维混凝土的性能指标。表明聚丙烯纤维混凝土具有良好的抗冲耐磨性能和抗裂性能，可较好地应用于船闸输水廊道等处于高速、紊乱、含沙水流区。     

低热硅酸盐水泥在犍为船闸大体积混凝土中的应用

温度裂缝控制是大体积混凝土应用中需要解决的一个关键问题,结构开裂将会对混凝土的耐久性产生不利影响。为控制大体积混凝土开裂,犍为船闸主要水工建筑物采用低热水泥混凝土进行浇筑,并对实物试样的检验结果、现场采集温度数据及现场混凝土实际效果进行分析。结果表明,各龄期的水化热和混凝土的绝热温升均低于普通水泥,可有效降低混凝土温度应力,减少混凝土开裂风险。低热硅酸盐水泥可较好地应用于船闸工程中的大体积混凝土以解决开裂难题。     

初龄期混凝土抗裂性能检测试验装置及检测技术的研究

混凝土结构通常会受到约束。在约束条件下，混凝土的体积变化会产生自生应力。在早期，因混凝土硬化过程还不完善，混凝土强度如不足以抵抗自生应力，则会产生结构开裂的危险。本课题主要目的是研究混凝土中自生应力的测试系统和方法，并应用所研制的自生应力试验装置和测试技术对混凝土在受到约束时产生的开裂进行了测试，对混凝土的开裂走势进行了研究，预测混凝土产生早期劣化的可能性，便于尽早采取相应措施防止混凝土的开裂，为改善混凝土的抗裂性能提供可靠途径和依据。该系统和方法既可作为试验室内对材料的抗裂性能研究的手段，又可在现场条件下应用。     

适用于水上施工的船闸闸首结构与施工方法

结合舟山某船闸工程,研究了适用于水上施工条件的新型闸首结构形式,提出了相应的施工方法和止水措施,介绍了地基处理方式和防渗措施.与干法施工条件下闸首整体对接结构不同,闸首采用预制钢筋混凝土沉箱与现浇混凝土相结合的结构形式,利用沉箱作围堰,安放到位后,通过布置临时止水和永久止水,使闸首沉箱和闸室沉箱结合成整体,形成干地施工条件.对岩基,采用爆破炸礁与水下升浆混凝土相结合的地基处理方式,保证了高潮位时沉箱的稳定性.对于水上施工船闸,该闸首结构形式及施工方法节约了工程造价,缩短了施工周期,为类似船闸工程的设计与施工提供借鉴.     

仿清水混凝土保护材料在船闸主体混凝土涂装中的应用

船闸混凝土外观质量的提升是船闸工程建设的重要课题，也是船闸工程美化的关键因素。为了解决船闸混凝土外观质量存在的问题，采用实验室试验和现场应用相结合的方法，评价仿清水混凝土保护材料的物理性能、耐候性能、耐污染性能和装饰效果，总结其涂装施工过程中的质量控制措施，并以岷江龙溪口船闸主体工程为例，验证该材料在船闸工程中的可行性和优越性。结果表明，清水混凝土保护材料能够渗透、防水、封固、抗老化，有效提高船闸混凝土的耐久性和美观性，并具有较高的经济效益和环境效益。     

京杭运河淮阴二线船闸大修工程变形观测分析

建设中或建成后的船闸建筑物,在其运营、建造、主体建筑物技术改造和大修等过程中,由于各种因素的影响,都会产生一定的变形.以淮阴二线船闸大修工程为例,讨论船闸变形观测的内容、方法、要求以及可参考执行的标准等,具有一定的普遍性、实用性和参考性.     

沉管混凝土抗裂性能温度应力试验评价及配合比优选

通过温度应力试验,研究不同配合比的温度变化规律、体积变形性能以及应力发展规律,分析胶凝材料用量、水泥所占比例、浆体比率等因素对混凝土抗裂性能的影响。分别采用断裂温差、温度收缩系数以及抗裂安全系数3种不同的抗裂性能指标对混凝土抗裂性能进行评价,优选出具有最优抗裂性能的配合比用于港珠澳大桥沉管预制施工。     

龙溪口航电枢纽工程船闸输水系统设计

龙溪口航电枢纽工程的主要开发任务为畅通岷江航运通道，船闸作为该枢纽的唯一航运设施，是岷江通道畅通中的重要一环，故输水系统作为该船闸核心的组成部分，其重要性不言而喻。针对该船闸输水规模较大、水力指标要求较高的问题，对船闸进行水力学计算分析以及单体物理模型试验研究。结果表明，龙溪口航电枢纽船闸输水系统设计采用闸墙长廊道侧支孔输水形式是合理的，满足设计规范要求；闸室灌泄水时水流条件及阀门开启方式满足船舶安全通行需要。     

带支撑梁的船闸闸室裂缝成因分析

针对某船闸闸室施工期在支撑梁上部出现表面裂缝的问题,基于有限元原理,分析闸室表面裂缝的成因及分布规律,并提出防止表面裂缝产生的温控措施.分析结果表明:早期在支撑梁上部出现表面裂缝主要是因为内外温差以及支撑梁对新浇筑混凝土的约束作用;在控制浇筑温度的基础上,采取表面保温和内部水管冷却相结合的温控措施,可以将表面点的抗裂安全系数提高至1. 40.该方案在后续施工应用后未出现表面裂缝,达到了良好的防裂效果.