第一篇:混凝土大壩開題報告
HW工程下水庫混凝土施工組織設計
學 生:艾浩然 指導教師:張立仁 三峽大學科技學院 課題來源
本設計題目來源于H市JX縣水庫工程,屬設計類課題。該電站位于HB省JX縣的GT河干流上。距s市區直線距離為53km,公路里程77km,距JX縣城公路里程45km。電站總裝機容量1000MW,裝機4臺,單機容量250MW。電站建成后接入電網,在系統中擔負調峰填谷、調頻調相和緊急事故備用等任務。電站樞紐主要由上水庫、水道系統、地下廠房系統及地面出線場、下水庫攔河壩和攔排沙工程等組成,工程等級為一等。電站建成后接入j南電網,在系統中擔負調峰填谷、調頻調相和緊急事故備用等任務。編制本工程混凝土施工組織設計的目的和意義
施工組織設計是用以組織工程施工的指導性文件。在工程設計階段和工程施工階段分別由設計、施工單位負責編制。施工組織設計是對施工活動實行科學管理的重要手段,它具有戰略部署和戰術安排的雙重作用。它體現了實現基本建設計劃和設計的要求,提供了各階段的施工準備工作內容,協調施工過程中各施工單位、各施工工種、各項資源之間的相互關系。
施工組織是項目建設和指導工程施工的重要技術經濟文件。能調節施工中人員、機器、原料、環境、工藝、設備、土建、安裝、管理、生產等矛盾,要對施工組織設計進行監督和控制,才能科學合理的保證工程項目高質量、低成本、少耗能的完成。施工組織設計是項目建設和指導工程施工的重要文件,是建筑施工企業單位能以高質量、高速度、低成本、少消耗完成工程項目建筑的有力保證措施,也是加強管理、提高經濟效益的重要手段,也是很正確處理施工中人員、機器、原料、方法、環境及工藝與設備,土建與安裝寫作,消耗與供應,管理與成產等各種各樣的矛盾,科學合理地、計劃而有序地均衡地組織項目施工生產的重要保障。
本次畢業設計是對大學四年所學知識的總結和運用,通過對水利樞紐工程的了解和個人知識的掌握,本次畢業設計選擇《HW工程下水庫混凝土施工組織設計》作為題目。本課題主要解決
1、混凝土施工組織設計。
2、壩體混凝土溫控和防裂措施。
3、混凝土外觀質量保證措施。通過本次設計,運用幾年來所學的理論知識及專業知識,結合畢業設計的任務進行思考、分析應用,提高我們獨立思考與獨立工作的能力,同時也加強了計算、繪圖、編寫設計文件、使用規范、手冊能力的培養,使我們成為合格的水利人才。閱讀的主要文獻、資料名稱,國內外現狀和發展趨勢
3.1 文獻資料概述
1)SL303-2004,水利水電工程施工組織設計規范 2)DLT5144-2001,混水工凝土施工規范 3)DLT5215-2005,水工建筑物止水帶技術規范 4)DLT5169-2002,水工混凝土鋼筋施工規范 5)DL/T5110-2000,水電水利工程模板施工規范
7)潘家錚.重力壩設計[M].北京:水利電力出版社,1991 8)朱伯芳,高季章,陳祖煜,厲易生.大壩設計與研究[M].北京:中國水利水電出版社,2002 6)李香云.國外國際河流的主要開發方式 《水利發展研究》-2010年1期
9)李瓚,陳興華,鄭建波,王光綸.混凝土拱壩設計[M].北京:中國電力出版社,2000 11)朱伯芳.大壩應力控制標準研究[J].水力發電,2000 12)SL282—2003,混凝土拱壩設計規范[S] 10)朱伯芳.當前混凝土壩建設中的幾個問題《水利學報》ISTIC EI PKU-2009 13)SL319—2005,混凝土重力壩設計規范[S] 15)楊強,吳浩,周維垣.基于h-型自適應有限元的大壩應力取值研究[J].水利學報,2005 17)邵政權,李勝福,崔寶平,等.改善重力壩壩踵區應力分布方法的探討[J].東北水利水電,2003 18)滿衛東.《黑龍江水利科技》-2007年2期 19)任青文,錢向東,趙引,等.高拱壩沿建基面的破壞和安全度研究[J].水力發電,2002 20)熊靜,張建海.向家壩水電站重力壩深層抗滑穩定性研究.四川建筑科學研究[J].2009 21)金峰,周建平.重力壩在校核地震工況下核算方法的建議.水力發電[J].2009 14)陳勝宏,汪衛明等小灣高拱壩壩踵開裂的有限單元法分析[J].水利學報2003 16)楊清平,李俊杰.重力壩壩踵主拉應力區分布規律的探討[J].水利學報,2000 3.2 重力壩混凝土施工的現狀、特點及發展趨勢
3.2.1重力壩混凝土施工的現狀
混凝土筑壩技術二十世紀70年代由國外首先起用,我國于80年代初開始研究,并于1986年建成了第一座碾壓混凝土重力壩-福建省坑口大壩。在推廣初期,部分學者對層間結合、壩體防滲等產生疑慮和爭論,曾一度減緩了碾壓混凝土壩的應用進程。隨著深入的試驗研究,原材料、混凝土配合比及施工機械、施工工藝的改進,先進科學的設計理論和實踐,碾壓混凝土筑壩技術不斷提高,日趨完善,解決了各類問題:采用高摻粉煤灰等外摻料,選用適宜水泥、砂石骨料、優質復合型外加劑、核子水分-密度儀國產化研制;石料對碾壓混凝土性能的影響規律;對碾壓混凝土拌和、運輸、攤鋪、壓實的機械設備不斷改進,調整了混凝土稠度Vc值的控制范圍;壩體防滲結構的演化發展;在混凝土攤鋪、澆筑及分縫處理,分層碾壓、模板工程等施工工藝不斷改進和提高,研究了變態混凝土、斜層平攤鋪筑、誘導縫施工及惡劣環境下的施工技術等新工藝,進一步提高了碾壓混凝土大壩的質量,對垂直、水平及其他方向的混凝土芯樣檢查,芯樣已達10m(若不受鉆孔機具限制,可能會更長),壓水試驗的透水率平均水于1Lu,抗剪斷試驗的破環面不在層面結合面,觀測儀器的數值均證實大壩運行正常,大壩滲漏、變形值與常規混凝土相同。近幾年來,我國碾壓混凝土筑壩技術得到了飛速的發展,1993年建成了當時世界上最高的壩高75m的普定碾壓混凝土重力壩在建的龍灘大壩(壩高初期196m,終期216.5m)是世界上最高的碾壓混凝土重力壩;坑口碾壓混凝土重力壩、普定碾壓混凝土拱壩兩個項目都獲得了國家科學技術進步一等獎。隨著施工水平和能力的提高,我國碾壓混凝土筑壩速度更有了明顯的進步,三峽三期上游碾壓混凝土重力式圍堰高121m,僅用4個月完成總方量110萬/m3。其月、日最高強度達到47.5萬/m3、2.1萬/m3,均居世界首位。截止目前為止,我國已建、在建的碾壓混凝土大壩60多座,圍堰近20座,我國碾壓混凝土筑壩技術已處于國際領先地位。
3.2.2混凝土施工的特點
混凝土施工具有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數量多。工程條件復雜和施工技術要求高。混凝土的截面尺寸較大,在混凝土硬化期間水泥水化過程中溫度增高,使混凝土內外溫差過大,內外溫差產生的溫度應力大于混凝土的抗拉應力,是導致混凝土結構出現裂縫的主要因素。在混凝土施工中必須考慮溫度應力的影響,在高溫下拌和澆筑混凝土,水分蒸發快,諸多原因引起坍落度損失,難以保證所設計的坍落度,易降低混凝土的強度,抗滲和耐久性。若摻用減水劑的混凝土,溫度高,氣泡易揮發,降低其含氣量,且變得不穩定,空氣量難以控制,使混凝土坍落度的控制變得較為困難,由于夏季溫度高,水泥水化反應快,混凝,土凝結較快,施工操作時間變短,容易因振搗不良造成蜂窩、麻面以及冷縫等質量問題。
3.2.3重力壩混凝土施工發展趨勢
早期的碾壓混凝土壩大多采用膠凝材料用量較低的貧漿碾壓混凝土水泥+活性摻和料在每立方米100kg以下,現在大多采用膠凝材料用量較高的富漿碾壓混凝土水泥+活性摻和料在每立方米150kg以上。富漿碾壓混凝土壩是當今世界上比較流行的趨勢。
綜合世界上已建成的碾壓混凝土壩的平均水平,膠凝材料用量在每立方米150kg3以上的碾壓混凝土壩占45%左右,膠凝材料低于每立方米100kg的碾壓混凝土壩不足13%。中國碾壓混凝土壩的平均膠凝材料用量是每立方米173kg,其中水泥每立方米79kg、活性摻和料每立方米94kg。
近年來膠凝材料的概念也出現了新的變化。過去人們認為膠凝材料是指水泥加活性摻和料,最早使用的活性摻和料多為粉煤灰。隨后人們發現了更多有價值的摻和料,并認識到了適當的石粉摻量7.5%左右 對提高碾壓混凝土強度的作用。最近出現了由多種活性摻和料混合而成的膠凝材料,其中可以完全沒有水泥成分,而且世界上已有7座碾壓混凝土壩使用了這項新技術。3.3 目前混凝土重力壩的原理、施工工藝和方法
3.3.1混凝土重力壩的原理
重力壩是依靠壩體自重在壩基面產生摩阻力來抵抗水平水壓力以達到穩定的要求利用壩體自重在水平截面上產生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力以滿足強度的要求。
3.3.2混凝土重力壩的施工工藝
具體施工工藝如圖3.1所示
施工準備 縫面處理 模板安裝 鋼筋綁扎 混凝土拌和 汽車運輸 MD900塔機、輪胎吊車 止水片安裝、金結埋件安裝 倉位驗收 混凝土澆筑 養 護
3.1混凝土重力壩的施工工藝
3.3.3混凝土重力壩的施工方法
大壩混凝土施工主要是壩體混凝土的模板、鋼筋、止水制安,縫面處理,壩體RCC混凝土、常態混凝土、預制混凝土的澆筑。
大壩縫面處理位置是壩基建基面、混凝土澆筑層間水平接合面、施工冷縫。
建基面縫面處理。在壩基開挖驗收后,由人工清除基面上松動巖石和雜物,清理干凈,然后由人工用壓力水將基面沖洗干凈,沖洗水用電動潛水泵排到倉外。
混凝土澆筑層間施工縫處理。當混凝土澆筑收倉后,混凝土終凝24小時后由人工用高壓沖毛機進行沖毛處理。
施工冷縫面處理。因施工和天氣原因造成的施工冷縫,由人工與裝載機配合處理至下層混凝土面,人工用高壓沖毛機沖洗干凈,經工程師批準后按照冷縫混凝土澆筑技術要求進行混凝土澆筑。
RCC混凝土澆筑。RCC基礎混凝土由右岸拌和樓生產,20t自卸汽車水平運輸,大壩兩臺MD900塔吊和50t輪胎吊吊灌入倉,人工振搗整平。
預制混凝土澆筑。預制混凝土由右岸拌和樓生產,5t自卸汽車水平運輸,16吊輪胎吊入倉,人工振搗整平。3.4 施工過程中可能出現的問題或事故
3.4.1沒有完整的施工、組織規范
重力壩的建造作為一項大型工程,其施工周期長,施工人員多,技術指標和規范復雜。但是很多的施工單位在施工的時候沒有制定一套切合實際的完整規范,或者已經制定嚴格的規范措施,但是在施工時因為監理沒有到位導致規范沒有被嚴格執行,從而導致安全隱患。例如,在施工過程中沒有嚴格按照:開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖。的規定順序進行施工,就可能導致基坑開挖邊坡的穩定性得不到保證。
3.4.2水泥的配合比不正確
即施工單位為了控制工程造價,在進行攪拌樁施工時沒有嚴格按照設計規定加入足夠量的水泥,從而導致攪拌樁的強度嚴重不足,導致安全隱患的產生。
3.4.3 沒有采納專家評審的修改方案
重力壩作為一項復雜的大型工程,在工程施工期間會遇到很多的問題。有經驗的專家評審工程師會根據實際施工的情況對施工方案進行修訂。但是在實際的施工過程中,很多的施工單位為了圖施工的方便,沒有嚴格按照工程師給出的修訂方案對施工要求進行必要的糾正,特別是在深基坑施工工程中,因為施工單位沒有及時依據工程師修改制定的施工方案進行施工而導致安全隱患、工程質量問題,甚至是安全事故的情況常有發生。
3.5 質量評價
水工混凝土的技術指標要求較多,如抗壓、抗滲、抗凍、極限拉伸值以及抗沖耐磨、抗侵蝕等,在混凝土配合比設計階段,必須通過試驗論證達到要求指標,確定施工配合比。SL/T191-1996《水工混凝土接過設計規范》把立方體抗壓強度標準值作為力學指標的基本代表值。在現場混凝土施工中,均以150mm立方體試件的抗壓強度為主要控制指標。設計的主要內容及成果要求
4.1 主要內容
1.原材料選擇和配合比 2.混凝土澆筑方案選擇 3.混凝土運輸與澆筑機械設備 4.混凝土澆筑 5.特殊季節的施工 6.質量安全保證措施 7.進度
4.2 成果要求
1、開題報告一份。要求同學對國內外混凝土工程的施工技術、方法、發展現狀等有深刻的認識。開題報告內容不少于4000字。
2、譯文一篇。至少3000字,要求外文與中文翻譯內容相符。
3、設計說明書一份。要求符合工程上常規施工組織設計的編寫規定,論據充分合理,有必要的計算過程及相應的施工細部說明圖。
4、HW工程下水庫混凝土施工組織設計一份。
5、相關設計內容圖紙一套。
6、畢業答辯PowerPoint文檔一份。設計的方法及手段
通過熟悉資料,查閱相關資料,搞清楚了資料的來源以及如何使用資料認真閱讀《水工設計手冊》等設計指導書,熟練掌握設計規范。根據所給資料和所學的知識,進行樞紐的布置和壩型、壩軸線的選擇,并確定樞紐主要建筑物的基本尺寸。參觀實驗室模型以及外出對水庫進行實地調研考察,提高自己的感性認識。要完成此次設計還需要通過圖書館和網絡查找有關水利水電工程樞紐,建筑物布置及設計等方面的資料,認真聽取指導老師的意見,和同學們相互交流,進行工程類比,工程借鑒,才能最終順利完成此次畢業設計。設計進度
整體進度如下:
1、)2013.12.15~2014.1.7,完成外文翻譯及文獻綜述,質量達到規定要求;
2、)2014.1.8~2014.2.15,完成開題報告編寫,質量達到規定要求;
3、)2014.2.16~2014.3.30,完成基礎編寫過程;
4、)2014.3.31~2014.4.30,完成畢業論文正文編寫,提交論文初稿,由指導教師批閱、修改;
5、)2014.5.1~2014.5.15,提交論文二稿,由指導教師批閱、修改;
6、)2014.5.15~2014.5.25,交畢業論文正本,質量達到規定要求;
7、)2014.5.25~2014.5.30,指導教師將評閱好的畢業論文交教研室,進行形式審查,上網查詢及交叉評閱;
8、)2014.6.1-2014.6.10,答辯; 現有條件及需采取的措施
7.1 現有條件
本人在校期間已經經過三年半的學習,其中有已經完成了水力學、水文學、工程地質、材料力學、畫法幾何等專業基礎課及水工建筑物、水利工程施工等專業課的學習,具備了工程設計的基本理論知識
設計中所用到的資料來自于可研階段的工程實際資料和《水工建筑物設計規范》等。我們大學期間所學的《水工建筑物》、《工程施工》、《水工CAD制圖》、《結構力學》、《水力學》、《土力學》、、《水文學》、《建筑材料》等課程,是順利完成本次畢業設計的現有條件。
7.2 相應的措施
利用互聯網查閱大量資料,擴充知識。使用AUTOCAD、EXCEL等計算機繪圖工具繪制圖表。認真聽取指導教師的意見和建議,在指導教師的指導下正確合理的進行設計。同學之間交換意見,互幫互助,共同進步。
第二篇:三峽大壩混凝土施工案例
三峽工程大壩混凝土快速施工新技術
1.三峽工程大壩混凝土施工特點
三峽水利樞紐是開發和治理長江的關鍵性骨干工程。是中國、也是世界最大的水利樞紐工程。三峽工程具有防洪、發電、航運等巨大的綜合效益,建成后對我國社會經濟的發展將產生巨大的影響。樞紐主要建筑物由大壩、水電站和通航建筑物等三大部分組成。攔河大壩為混凝土重力壩,最大壩高181m。水電站采用壩后式廠房,總裝機容量1 820萬kW。根據三峽工程建設方案,三峽工程大壩混凝土施工主要有以下特點。
(1)工程量巨大。三峽工程混凝土工程總量為2 800萬m3,是長江葛洲壩工程的2.5倍,為世界上已建最大的巴西伊泰普工程的2倍。第二階段工程1 860萬m3混凝土中,廠壩工 程1 200萬m3。(2)高峰強度高,高峰期持續時間長。首先,樞紐工程年澆筑高峰強度特高,最高達548萬m3,最大月強度55.35萬m3,其中第二階段廠壩工程年最高強度達400萬m3,最高月強度達45萬m3,強度在40萬m3左右的月份將持續9~10個月。金屬結構安裝以及其它項目的施工強度高,大壩和廠房各類閘門、埋件及鋼管等共約14.8萬t,年高峰強度約5萬t,而且安裝與混凝土施工同步進行,相互干擾很大。其它工序如開挖、清基交面、固接灌漿、接縫灌漿等無論總量,或是施工強度也都是國內外水電建設史上罕見的。其次,夏季澆筑基礎約束區混凝土強度高。工程的特點,決定了必須要在夏季大量澆筑約束區混凝土,這既是一個施工組織難題,也是重大的技術和質量控制難題。第三,初期混凝土施工強度高。大壩下部倉面面積大,從滿足大壩均勻、連續上升,間歇期盡可能短的角度,必須要做到高強度。而初期則由于主要澆筑設備形成需要時間、操作熟練需要有個過程,使這一矛盾十分突出。(3)施工干擾大、施工技術要求高、難度大。施工干擾大,一是工程施工過程中,各種工序交叉或平行作業,相互之間干擾很大;二是由于工程巨大,必須分幾個標段施工,各承包商之間在界面交接、設備使用、進度協調等方面必然存在大量分歧,干擾很大。
(4)施工技術要求高、難度大。長江洪水峰高、量大、水深;施工期通航要求高,第二階段工程施工期間,導流明渠要通航,使左、右岸分割不能支援,這些都給施工安排帶來困難。
2.大壩混凝土快速施工帶來的技術難題
(1)在當時情況下,國內已有的澆筑手段如大型門塔機、纜式起重機等,均難以滿足施工強度要求;如果增加數量,按國內類似水平推算,需120余臺,施工場地又布置不下。同時,與傳統澆筑手段相應的傳統施工工藝也難以滿足施工強度和質量要求。加之三峽大壩結構復雜、混凝土的標號、級配種類繁多,給混凝土快速施工更增加了復雜性和難度。(2)為滿足三峽混凝土強度需要,必須設計和建設當今國內外最大規模的人工砂石料和混凝土、制冷生產系統以及與之相配套設施及管理。(3)三峽工程是千年大計、國運所系,必須從原材料及混凝土的各環節高度重視三峽工程混凝土的質量和耐久性,要求高性能的混凝土。(4)第二階段混凝土澆筑高峰持續三年,而本地區夏季持續時間長,不利混凝土澆筑,溫控防裂問題異常突出,為確保夏季混凝土的照常施工,特別是基礎強約束區部位的混凝土。以往各工程所采取的單項或多項溫控措施聯用都已經不能滿足施工要求,必須采取全過程、全方位、高標準大容量的綜合溫控措施,盡可能減少一般性表面裂縫,避免產生危害性的基本貫穿性裂縫。(5)傳統的混凝土澆筑倉位安排采取人工調度方法,大多靠經驗主觀判斷,隨意性較大,不能滿足大規模高強度施工需求。因此,必須采取科學排倉方法和現代測控技術,保證混凝土連續、高效、均衡地施工。上述幾方面的問題,正是三峽大壩混凝土快速施工必須攻克的關鍵難題。十分顯然,如果這些難題不能在三峽工程施工中按期攻克,勢必嚴重拖延工程的建設工期,使國家蒙受巨大的政治影響和經濟損失。為此,我們抓住混凝土快速施工關鍵技術研究這一課題,進行立項并在工程施工前期和施工過程中開展系統科技攻關。3 三峽大壩混凝土施工的關鍵技術及創新
三峽工程混凝土總量達2 800萬m,其中第二階段工程為1 860萬m,工程量巨大,施工強度特高,高峰期持續時間長。同時金屬結構安裝及其它項目的施工強度也非常高,施工期有通航要求,施工干擾大。三峽工程是國運所系的民族工程,技術要求高,質量要求嚴,因而在施工技術上必須有重大突破和創新。三峽工程大壩混凝土快速施工新技術研究和實踐的主要技術突破和創新點如下。
3.1 創造了水電施工混凝土澆筑強度的世界記錄 經過充分反復論證,選定以塔帶機為主、輔以大型門塔機和纜機的綜合施工方案。從傳統常規的吊罐澆筑系統升華為混凝土連續澆筑的系統,由各混凝土拌和樓通過皮帶機系統輸送到塔帶機直接入倉澆筑,澆筑速度遠遠超過了常規方式。1999年~2001年是三峽第二階段工程混凝土澆筑持續高峰年,年混凝土33澆筑強度均在400萬m以上,2000年最高混凝土澆筑強度達548萬m,月最高混凝土澆筑33強度55.35萬m,日最高混凝土澆筑強度2.2萬m,連續三年混凝土澆筑總量高達1 409333萬m。遠超過了由古比雪夫水電站創造的年澆筑313萬m、月澆筑38.9萬m和日澆筑1.93萬m的世界最高水平,創造了新的世界記錄。
與混凝土快速施工相配套的還有砂石料特高強度生產及供應。為實現砂石料的特高強度生產和供應,采用了國際先進的生產加工成套設備,充分利用基坑開挖石碴料等有效措施,首創了巴馬克9000與棒磨機聯合制砂新工藝,有效地保證了混凝土施工需要。
3圖1 三峽第二階段大壩混凝土快速施工布置
3.2 創立了一整套混凝土快速施工工藝和質量保證體系 塔帶機可實現混凝土生產工廠化和混凝土水平垂直運輸的一體化,具有連續澆筑、生產率高的特點。三峽工程大壩共
3布置 6臺塔帶機,每臺理論設計生產率可達420m/h,這是在世界水電建設史上前所未有的。為了與選定的特高強度澆筑方案相配套,確保混凝土澆筑進度和質量,建立了一整套新的施工工藝和現代施工管理體系,包括建立健全質量保證體系,全面推行倉面工藝設計,制定一整套嚴密的澆筑施工工藝,配備與入倉強度相匹配的倉面資源,形成了具有三峽工程特色的混凝土快速施工工法,創造了塔帶機澆筑四級配和一個倉號多品種混凝土的首例。混凝土生產輸送澆筑計算機綜合監控系統,是在大型水利水電工程施工中融入現代測控技術的一次創新,實現了混凝土施工全過程的實時監控、動態調整和優化調度,開創了大型水電工程項目立足于自主技術,實現了施工計算機綜合監控。混凝土澆筑施工計算機模擬系統針對混凝土澆筑的復雜狀況,對施工方案和施工計劃進行更科學的選擇和安排,突破了傳統的經驗決策模式,有助于大幅度提高混凝土施工效率。
3.3 首創二次風冷骨料新技術 三峽工程采用二次風冷骨料技術為國內外首創,它解決了混凝土制冷系統規模大,施工場地不足,系統難以布置的困難,節省了大量施工用地及工程投資。該技術高效可靠,為三峽工程快速優質施工提供了重要保證,為混凝土預冷工程提供了一項先進可靠的新技術。混凝土生產系統采用了二次風冷技術,5個系統9座拌和樓,3夏季月生產低溫混凝土可達45萬m,其配置的制冷容量大大低于原有的制冷方法。經過1999年~2001年3個夏季高峰的運行,實測混凝土出機口平均溫度為6.85℃,小于7℃合格率均在80%以上,確保了混凝土的生產質量。
3.4 混凝土原材料及配合比優化達到一流水平混凝土原材料采用具有微膨脹性能的#中熱525硅酸鹽水泥;選用品質優良的高效減水劑;在混凝土中將Ⅰ級粉煤灰作為功能材料摻用;采用縮小水膠比加大粉煤灰摻量的技術路線;限制原材料的堿含量和混凝土總堿量,滿足了三峽混凝土耐久性的特殊要求。混凝土配合比先進。用花崗巖人工骨料的大壩四級配混凝土在塔帶機為主的運輸澆筑方式情況下,其用水量僅為90kg/m3左右,并能滿足高性能大壩混凝土的要求。
3.5 首次全面實施全過程綜合溫控技術 三峽工程大壩柱狀塊尺寸大,基礎溫差標準高,溫控措施要求嚴格。為此,在廣泛分析國內外工程已采取單項或多項溫控措施現狀的基礎上,首次實施全過程、全方位、高標準、大容量的綜合溫控技術,以確保混凝土施工質量。尤其是高溫季節塔帶機快速高強度澆筑壩體約束區混凝土,在國內外為首次,沒有可借鑒的施工經驗及有關計算分析方法確定混凝土運輸過程中溫度回升率。對此,建立新的計算模型采用差分法求解,解決了混凝土溫度回升計算的難題。三峽工程各建筑物孔洞多,結構復雜,混凝土溫控防裂難度大,更增加了研究的難度。壩區氣溫驟降頻繁,混凝土表面防裂難度大。所采用的大柱狀塊溫差標準及綜合溫控防裂措施的規模和難度,均超過國內外其它己建和在建工程的水平。
通過實施全過程綜合溫控措施,減少了裂縫的產生。三峽第二階段工程3年連續高強度施工共完成混凝土澆筑1 400余萬m3,未發現危害性貫穿裂縫,大壩工程表面裂縫的最大出現機率僅為0.16條/萬m3,遠遠低于《三峽工程質量標準》(TGPS)的0.5條/萬m3的控制標準。4 與國內外水平的綜合比較
國外在20世紀前70年,水電開發迅猛。據不完全統計,200m以上的高混凝土壩就達20多座,進人20世紀80年代后,國外在建大型水電站不多,規模也較小。在建的大型工程主要分布于第三世界委內瑞拉、印度、阿根廷等。在傳統的混凝土重力壩施工方面,除繼續采用柱狀分塊、棧橋門機或纜機運輸,冷卻水管散熱和縱縫灌漿的一整套施工工藝外,通倉薄層澆筑的方法也得到發展,在日本大河內施工中采用的先通倉澆筑,再用切縫機切出橫縫也屬此類方法。在混凝土澆筑強度方面,3國外高混凝土壩最高月澆筑強度水平較高的有:美國大古力壩37.8萬m,巴西、巴
33拉圭合建的伊泰普大壩34.8萬m,古比雪夫壩38.9萬m。年澆筑強度較高的前幾
333位有伊泰普壩304萬m,大古力壩260萬m,德沃歇克壩221萬m,古比雪夫壩曾3達到313萬m。我國從20世紀50年代末60年代初開工興建一批100m級的高混凝土壩,隨后,葛洲壩、烏江渡、潘家口、龍羊峽、東江、隔河巖、水口、二灘等一批大型工程相繼興建,在混凝土施工技術方面,20世紀50~60年代許多工作都存在“三邊”現象,多采用半機械化工作,施工不能成龍配套,效率較低。進入70年代后,積極吸收國外先進技術,一批新設備、新技術、新工藝、新材料廣泛在工程上使用,施工生產水平逐步提高。
在混凝土澆筑強度方面,最高月澆筑強度水平較高的有:葛洲壩24萬m,二灘
33324.5萬m。最高年澆筑強度水平較高的有三門峽96萬m,葛洲壩203萬m,二灘3212萬m。
三峽工程樞紐設計混凝土總量為2 800萬m,分為3個階段施工,其中,第二階段大壩混凝土工程是控制第二階段的主要項目,1998年進入第二階段工程混凝土
33施工后,其混凝土年強度都在400萬m以上,最高年強度達548萬m。表1給出了三峽工程與國內外大型工程混凝土澆筑強度比較。
綜上所述,在大壩混凝土快速施工的強度水平方面,國外混凝土澆筑最高年、333月、日記錄為古比雪夫大壩所創造,分別為313萬m、38.9萬m和1.9萬m。國內
33混凝土澆筑的最高年、月強度為二灘工程所創造,分別為212萬m、24.5萬m,最
3高日強度為葛洲壩工程的1.69萬m。而三峽工程大壩混凝土最高年、月、日澆筑強333度分別達548萬m、55.35萬m、2.2萬m,1999年~2001年3年的年強度在40033萬m以上,月均澆筑強度達39萬m,連續三年破世界紀錄。在大壩混凝土澆筑方案和配套工藝方面,國外如墨西哥惠特斯水電工程大壩已采用了3臺以內小規模的塔帶機澆筑方案及其倉面配套工藝。國內沿用傳統的大型門塔機或纜機等澆筑方案及其傳統的以人工為主的倉面工藝,澆筑施工中,所配備的機械設備和人員都比較多。而三峽工程大壩采用6臺大規模塔(頂)帶機,并獨創了一整套快速施工工藝,同時,研究開發并實施混凝土生產輸送澆筑綜合監控系統和計算機模擬系統,使工程機械化、自動化程度和綜合施工管理水平大幅度提高。在混凝土拌和制冷生產工藝方面,國內外實施7℃低溫混凝土工程的代表有伊泰普和葛洲壩工程,但它們都只采用了水冷+風冷+冰的工藝,不僅占地較大,而且造價較高。而三峽工程首創二次風冷+冰新工藝,在有效地解決系統規模大,施工場地不足,系統難以布置的難題的同時,還節省了大量施工用地和工程投資。在混凝土原材料及配合比優化方面,混凝土用水量多少直接反應了混凝土配合比的設計水平和特性。國內外161座大壩
3混凝土配合比參數表明,以花崗巖作骨料的大壩混凝土最低用水量為100kg/m,而
33三峽工程經過優化后的混凝土用水量僅90kg/m左右,且混凝土各項性能均滿足大壩高性能混凝土的要求。在大壩混凝土溫度控制和防裂技術方面,國內外資料僅見有單項溫控措施或幾種溫控措施聯用的報道,更沒有塔帶機輸送混凝土溫控措施的報道。而三峽工程首次全面實施全過程、全方位、高標準、大容量的綜合溫控技術,使大壩混凝土未出現危害性貫穿裂縫,表面裂縫出現機率也少于國內外其它工程,創造了世界最新水平。結論
3該項研究成果自1998年底三峽第二階段工程大壩混凝土開始澆筑以來,在施工中得到了全面應用,并取得了巨大的綜合經濟效益。該項成果有力地保證了三峽第二階段工程的順利實施,為確保2003年初期蓄水、船閘通航和首批機組發電起到了重要作用。并取得了約10億元的直接經濟效益。該成果可在溪洛渡、向家壩、龍灘、小灣、水布埡等大型水電工程推廣應用,將會取得更大的綜合效益。
第三篇:關于混凝土的框架結構的畢業設計開題報告
畢業設計開題報告
1.課題名稱:
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發 2.項目研究背景:
所要編寫的結構程序是混凝土的框架結構的設計,建筑指各種房屋及其附屬的構筑物。建筑結構是在建筑中,由若干構件,即組成結構的單元如梁、板、柱等,連接而構成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。編寫算例使用建設部最新出臺的《混凝土結構設計規范》gb50010-XX,該規范與原混凝土結構設計規范gbj10-89相比,新增內容約占15%,有重大修訂的內容約占35%,保持和基本保持原規范內容的部分約占50%,規范全面總結了原規范發布實施以來的實踐經驗,借鑒了國外先進標準技術。3.項目研究意義:
建筑中,結構是為建筑物提供安全可靠、經久耐用、節能節材、滿足建筑功能的一個重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業化水平密切相關,對發展新技術。新材料,提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。由于結構計算牽扯的數學公式較多,并且所涉及的規范和標準很零碎。并且計算量非常之大,近年來,隨著經濟進一步發展,城市人口集中、用地緊張以及商業競爭的激烈化,更加劇了房屋設計的復雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上,都客觀的需要計算機程序的輔助設計。這樣,結構軟件開發就顯得尤為重要。
一棟建筑的結構設計是否合理,主要取決于結構體系、結構布置、構件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構構造是否合理。這些問題已經正確解決,結構計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設計工作了,因此原來在學校使用的手算方法,將被運用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學的結構知識來設計出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實現,4.文獻研究概況
在不同類型的結構設計中有些內容是一樣的,做框架結構設計時關鍵是要減少漏項、減少差錯,計算機也是如此的。
建筑結構設計統一標準(gbj68-84)該標準是為了合理地統一各類材料的建筑結構設計的基本原則,是制定工業與民用建筑結構荷載規范、鋼結構、薄壁型鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規范以及地基基礎和建筑抗震等設計規范應遵守的準則,這些規范均應按本標準的要求制定相應的具體規定。制定其它土木工程結構設計規范時,可參照此標準規定的原則。本標準適用于建筑物(包括一般構筑物)的整個結構,以及組成結構的構件和基礎;適用于結構的使用階段,以及結構構件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標準引進了現代結構可靠性設計理論,采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法分析確定,即將各種影響結構可靠性的因素都視為隨機變量,使設計的概念和方法都建立在統計數學的基礎上,并以主要根據統計分析確定的失效概率來度量結構的可靠性,屬于“概率設計法”,這是設計思想上的重要演進。這也是當代國際上工程結構設計方法發展的總趨勢,而我國在設計規范(或標準)中采用概率極限狀態設計法是迄今為止采用最廣泛的國家。結構的作用效應 常見的作用效應有: 1.內力。
軸向力,即作用引起的結構或構件某一正截面上的法向拉力或壓力;剪力,即作用引起的結構或構件某一截面上的切向力;彎矩,即作用引起的結構或構件某一截面上的內力矩;扭矩,即作用引起的結構或構件某一截面上的剪力構成的力偶矩。2.應力。如正應力、剪應力、主應力等。
3.位移。作用引起的結構或構件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。4.撓度。構件軸線或中面上某點在彎短作用平面內垂直于軸線或中面的線位移。
5.變形。作用引起的結構或構件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。6.應變:如線應變、剪應變和主應變等。
極限狀態 整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求,此特定狀態稱為該功能的極限狀態。極限狀態可分為兩類:
1.承載能力極限狀態。結構或結構構件達到最大承載能力或達到不適于繼續承載的變形的極限狀態:
(1)整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);(2)結構構件或連接因材料強度被超過而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不適于繼續承載;(3)結構轉變為機動體系;(4)結構或結構構件喪失穩定(如壓屈等)。
2.正常使用極限狀態。結構或結構構件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態。出現下列狀態之一時,即認為超過了正常使用極限狀態:(1)影響正常使用或外觀的變形;(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態。結構設計的基本任務,是在結構的可靠與經濟之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價,使所建造的結構在規定的條件下和規定的使用期限內,能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的,人們采用過多種設計方法。以現代觀點看,可劃分為定值設計法和概率設計法兩大類。
1.定值設計法。將影響結構可靠度的主要因素(如荷載、材料強度、幾何參數、計算公式精度等)看作非隨機變量,而且采用以經驗為主確定的安全系數來度量結構可靠性的設計方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結構的荷載效應s(內力、變形、裂縫寬度等)不應大于結構抗力r(強度、剛度、抗裂度等),即s≤r。在20世紀70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。
2.概率設計法:將影響結構可靠度的主要因素看作隨機變量,而且采用以統計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結構可靠性的設計方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設計結構,也就是出現結構荷載效應3大于結構抗力r(s>r)的概率應小于某個可以接受的規定值。這種方法是20世紀40年代提出來的,至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期,結構設計方法開始由定值法向概率法過渡。面向對象編程使創建windows程序較為容易的關鍵技術是面向對象編程,或oop。這種技術可以創建可重用組建,它是程序的組成模塊。幾個定義控件 提供程序可見界面的可重用對象。控件的示例有文本框、標簽和命令按鈕。事件 由用戶或操作系統引發的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標、一段時間的限制,或從端口接收數據。方法 嵌入在對象定義中的程序代碼,它定義對象怎樣處理信息并響應某事件。例如,數據庫對象有打開紀錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。對象 程序的基本元素,它含有定義其特征的屬性,定義其任務和識別它可以響應的事件的方法。控件和窗體是visual basic中所有對象的示例。過程 為完成任務而編寫的代碼段。過程通常用于響應特定的事件。屬性 對象的特征,如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀,有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數據和從對象取回信息。5.設計主要內容本軟件適用于現澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設計。畢業設計要完成的工作包括:1.平面鋼架分析程序的改造對結構力學教研室版平面鋼架分析程序進行修改和補充。要求:(1)編寫自動生成節點坐標和單元節點編號的程序,或以圖形方式輸入計算簡圖。(2)修改程序,使之適合多工況內力計算;(3)根據輸入、輸出數據的特點,設計適當的人機界面。輸出應可選的顯示各構件端力和內力圖。2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構的構件設計程序(1)根據有關的規范,應明確計算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風荷載和地震作用等)的計算方法,在次基礎上編寫自動生成各種荷載作用下的結點荷載和單元荷載的程序。地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經驗公式確定。(2)計算各種荷載單獨作用時框架各桿件的內力。計算結構存放在各自的桿端力(隨機)文件中。對豎向荷載下的梁端彎距進行塑性調幅。(3)在(2)中產生的桿端力文件基礎上,分別計算各種可能的荷載組合下,梁、柱控制截面的內力。計算結果存放在適當的文件中。(4)從(3)生成的文件中選出最不利組合,同時給出截面配筋。梁、柱截面配筋的確定應考慮抗震設計的要求。(5)部分編程較熟練的同學可根據計算結果和構造規定,用auto-cad vba 繪制梁、柱配筋圖。5.成果形式本畢業設計的成果應包括:1.可運行的、并能給出正確計算結果的源程序在存放源程序的軟盤中,應至少有一個算例的數據文件,可在基本不需另外鍵入數據的前提下,顯示正確地運行結果。2.軟件使用手冊這是為用戶準備的關于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。3.軟件說明書這是軟件作者的工作檔案,是軟件維護的基本資料。其中應包括:(1)軟件所依據的工作檔案、力學和工程結構模型的較為詳細的描述,主要的計算公式及其使用的符號的含義,重要算法的文字說明:(2)程序的結構:模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關系及各模塊的功能;(3)帶有較為詳細的注釋的源程序文本。其中應注明各標識符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號)。各程序段的功能、相應的數學公式和特殊算法的說明;(4)為使他人根據軟件說明書讀懂你的程序所必需的其他資料。(5)部分編程較熟練的同學可遞交梁、柱配筋圖紙一張。4.對自己所編程序的評價(1)對算例計算結果的合理性進行必要的分析;(2)總結軟件設計過程中的經驗和及教訓,提出設計改進意見。以上各項資料處源程序文本以軟盤形式提交外,其余均用計算機打印。6.進度計劃第一周 畢業實習,參觀工程,收集資料。第二周 需求分析:描述計算機模型,編些初步的軟件說明書。第三周 軟件設計:選擇模塊劃分的方案第四周 模塊設計:數據輸入界面設計(梁柱截面數據)或 數據輸入界面設計(可視化圖形輸入)第五周 數據輸入界面設計(框架數據、附加荷載)第六周 模塊設計:荷載計算(恒載、活載),相應的內力計算第七周 荷載計算(風荷載、地震作用),相應的內力計算第八周 模塊設計:梁配筋計算第九周 梁荷載組合,確定梁配筋第十周 梁荷載組合,確定梁配筋第十一周 模塊設計:柱配筋計算第十二周 柱荷載組合,確定柱配筋第十三周 柱荷載組合,確定柱配筋第十四周 軟件測試 或用autocad vba 繪制梁、柱配筋圖;第十五周 軟件測試第十六周 整理源程序,編寫軟件說明數和用戶手冊第十七周 編寫軟件說明書和用戶手冊,形成畢業設計全部文件,準備答辯。
第四篇:混凝土抗壓強度的影響因素開題報告
一、本選題研究的意義和背景(理論與現實意義)
混凝土是目前世界上用途最廣用量最大的建筑材料,涉及到公路、橋梁、建筑、港口、碼頭、隧道等一系列工程項目。
而混凝土抗壓強度是及其重要的一項檢測指標,不僅關乎工程項目的的合格驗收,更關
乎到國家財產、人民安全問題。
有太多工程案例證明了由于各種因素影響導致混凝土抗壓強度不夠而使國家和人民付出
了慘重的代價。因此我認為研究混凝土抗壓強度的影響因素具有重要意義。
此外,通過本選題的研究可以使自己在大學幾年內學到的基礎知識和專業知識進行一次全面綜合的檢測從而達到學以致用,并提高動手能力,將知識化為技術,用實踐檢驗知識,這樣有利于以后更好的工作和學習,因此我認為研究此選題有很重要的價值。
二、本選題研究的基本內容(內容、結構框架、創新之處以及要突破的難點
一、內容為:分別詳細論述水膠比、粗細集料、混凝土工藝、施工工藝、養護條件對混凝土抗壓強度的影響因素。
二、結構框架:確定選題和關鍵字,總體概述混凝土及其在當前的使用背景,引入論文內容(必要時可以通過引入工程案例來進行論述),對論文內容通過實驗數據和知識原理進行分析,提出相應解決措施,總結論述,結束。
三、本選題創新之處在于用試驗結合理論、用數據說話,用原理分析原因。并且用工程案例和真實的數據來進行論證,使論文更有信服力增加其真實性和可靠性。
四、要突破的難點在于需要引用各種試驗數據來逐一論述各種因素對混凝土抗壓強度的影響。
三、本選題研究的基本方法
本選題在論述中采用控制變量法進行研究,并且在理論知識結合實踐操作的前提下,引用實驗數據進行分析,使論述更具有真實性。
第五篇:大壩干砌石護坡灌注混凝土施工辦法
大壩干砌石護坡灌注混凝土施工辦法
察爾森水庫樞紐位于嫩江右岸一級支流洮兒河中上游,是以防洪、灌溉為主,結合發電、養魚等綜合利用的一座大型水庫,是洮兒河干流惟一的控制性工程。
察爾森水庫從1989年開始蓄水投入運行已11年,每年風浪及冰凍作用,使上游護坡多處出現凹陷、隆起或局部嚴重破壞,雖然經過年年維修,每年又都有不同程度和不同部位的破壞。特別是1998年的特大洪水,水庫高水位運行時間較長,最高庫水位達防洪高水位并運行了十幾個小時,加重了迎水坡的破壞。為此,察爾森水庫建設管理局對大壩干砌石護坡采取灌注混凝土措施,以加固大壩。
干砌石灌注混凝土施工的主要技術要點:
1.將破壞嚴重及坡面局部平整度差的部位,拆除干砌石,對墊層進行重新鋪筑及重新砌筑干砌石。其干砌石砌筑應滿足設計要求的規定,塊石之間要壓縫咬合擠緊,塊石之間的錯臺要小于5cm,錯臺數要小于巖石塊數的10%.2.對砌筑好的坡面用高壓水沖洗塊石表面及縫隙,清除雜物及污泥。然后對于砌石縫隙灌注強度等級為C20的一級配混凝土,混凝土的抗凍標號為D20,最大骨料粒徑為20mm,砂的細度模數不小于3.O.干砌石縫隙灌注混凝土定額見表。
3.混凝土拌和在大壩兩端各安置1臺O.35t混凝土攪拌機,混凝土運輸采用1t四輪翻斗車運輸到澆筑現場的平臺上,用鋼溜槽溜至灌注部位,人工將混凝土填入干砌石縫隙。在將混凝土填入干砌石縫隙中時,用振搗器搗實,直至填滿干砌塊石之間的縫隙。然后抹平。
該施工方法適用于北方寒冷地區護坡工程的加固處理,施工工藝簡單,并且可以同時大面積施工,以提高工期,較其他加固方案投資少,加固效果好。