[发明专利]抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构温控防裂方法

说明书

本发明提供一种抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构温控防裂方法，即：A、在蜗壳外围混凝土浇筑前，蜗壳内充水保压；B、浇筑过程中，分层分块浇筑，控制混凝土浇筑温度；C、浇筑完毕，立即通水冷却，控制混凝土内部的温度及温降速度。本发明的优点：经计算机仿真计算、分析，本发明可有效地防止地下厂房蜗壳外围混凝土结构产生温度裂缝，确保抽水蓄能电站主体建筑结构的安全。

技术领域

本发明涉及一种抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构温控防裂方法，具体地说涉及一种抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构在充水保压状态下进行浇筑，从而防止其产生温度裂缝的方法。

背景技术

抽水蓄能电站枢纽工程主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房洞室群、地面开关站及场内永久交通道路等建筑物组成，其中，涉及温控研究的建筑物主要有上水库大坝、输水隧洞、地下厂房岩壁吊车梁、地下厂房蜗壳等。与混凝土上水库大坝相比，地下厂房蜗壳由于其独特的功能、复杂的结构形式及受力，在施工期普遍存在裂缝问题，严重困扰工程界。

同时，在这类工程建设当中，由于利用高性能泵输送混凝土具有诸多施工优点和较大的经济效益，故愈来愈多的施工承包商利用高性能泵输送混凝土。虽然，通过高性能泵输送混凝土施工速度快，但是，由于混凝土浇筑速度过快，导致混凝土坍落度大、水化反应剧烈、热量多且早期集中释放，致使地下厂房蜗壳等建筑物开裂现象更加普遍、更是防不胜防。

本专利申请人结合抽水蓄能电站工程的实际情况，就如何防止危害性裂缝的产生，提出科学合理的施工优化方案和温控措施，尽量减少蜗壳外围混凝土结构施工期产生温度裂缝。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构充水保压状态下温控防裂方法。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种抽水蓄能电站地下厂房蜗壳外围混凝土结构温控防裂方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1、在地下厂房蜗壳外围混凝土结构浇筑前，对安装固定好的蜗壳进行充水保压，0.6倍的水轮机组最大静水头压力＜蜗壳内的充水压力＜1.0倍的水轮机机组最大静水头压力；

S2、在蜗壳充水保压状态下，分层分块进行浇筑，每层浇筑厚度为1.5m-2.0m，各层浇筑上升速度不大于30cm/h；每层浇筑完毕后，间隔5-7天；

S3、严格控制混凝土浇筑温度，混凝土浇筑温度≤22℃；

混凝土的浇筑温度可按公式(1)计算：

T＝T₁+(T_a+R/β-T₁)(φ₁+φ₂) (1)

式中，T是混凝土浇筑温度；T₁是混凝土入仓温度；T_a是外界环境气温；R是太阳辐射热，单位kJ/m².h；β是混凝土表面放热系数，单位kJ/m².h.℃；φ₁是平仓过程的温度系数，φ₁＝kτ，τ为混凝土入仓后到平仓前的时间，k为经验系数，取0.0030；φ₂是平仓后的温度系数，φ₂可采用单向差分法进行计算，计算公式如下：

其中，是混凝土导热系数和表面放热系数的取值，取值范围为超过上下限范围的按上下限考虑；c是比热，取值范围为0.6-1.2，超过上下限范围的按上下限范围考虑；Δτ是平仓结束至坯层再次被覆盖的时间，单位：小时；

S4、在浇筑的过程中，在每层混凝土浇筑层内布设通水冷却水管，降低混凝土内的温度，使混凝土内的温度不超过56℃；