外摻氧化鎂混凝土不分橫縫拱壩技術(shù)導(dǎo)則2009-11-25發(fā)布2010-03-01實施前言 I引言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 25材料與試驗 3 57施工 68安全監(jiān)測 8附錄A(規(guī)范性附錄)MgO材料品質(zhì)技術(shù)要求 附錄B(規(guī)范性附錄)MgO活性指標測定方法 附錄C(規(guī)范性附錄)MgO混凝土安定性試驗方法 附錄D(規(guī)范性附錄)Mg0混凝土自生體積變形計算的當量齡期法 附錄E(資料性附錄)MgO混凝土自生體積變形試驗資料 附錄F(資料性附錄)壩美拱壩拱梁分載法仿真分析 附錄G(資料性附錄)已建工程基本情況 32附錄H(資料性附錄)已建工程安全監(jiān)測資料 37附錄I(資料性附錄)已建工程MgO均勻性檢驗成果 本導(dǎo)則用詞說明 52條文說明 53DB44/T703—2010本導(dǎo)則的附錄A、附錄B、附錄C和附錄D為規(guī)范性附錄，附錄E、附錄F、附錄G、附錄H和附錄I為資料性附錄。本導(dǎo)則的主管部門是廣東省水利廳，廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。本導(dǎo)則主編單位：廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院。本導(dǎo)則參編單位：廣東省水利水電科學(xué)研究院。廣東水電二局股份有限公司。本導(dǎo)則主要起草人：劉振威、李少鵬、楊光華、何育文、陳理達、章鵬、周潤棉、袁明道、朱國彬、羅軍、王立華、陳志偉、李國瑞、黃新芳、謝立國。DB44/T703—2010自1999年4月廣東省長沙拱壩采用外摻氧化鎂混凝土快速筑拱壩技術(shù)，建成了世界上第一座不分橫縫的氧化鎂混凝土拱壩以來，由于該技術(shù)效益顯著,在廣東省內(nèi)外又建成了多宗類似工程。為推廣和規(guī)范廣東省內(nèi)應(yīng)用外摻氧化鎂混凝土不分橫縫拱壩技術(shù)，根據(jù)廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局粵質(zhì)監(jiān)標函(2006)273號文和廣東省水利廳粵水科〔2006〕73號文的要求，由廣東省水利廳主持，有關(guān)單位參加，共同編制了本導(dǎo)則。廣東省水利廳在2000年設(shè)立了“外摻氧化鎂混凝土不分橫縫快速筑拱壩技術(shù)應(yīng)用研究”科研項目，并獲得2005年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。本導(dǎo)則是依據(jù)該項目的研究成果，并在收集、整理和總結(jié)已建工程資料的基礎(chǔ)上編制而成。1外摻氧化鎂混凝土不分橫縫拱壩技術(shù)導(dǎo)則本導(dǎo)則規(guī)定了外摻氧化鎂混凝土不分橫縫拱壩的定義、材料與試驗、設(shè)計、施工及安全監(jiān)測。本導(dǎo)則適用于廣東省建造的2、3級拱壩，4、5級拱壩可參照使用，1級拱壩、壩高大于100m或特別重要的拱壩在使用本導(dǎo)則時，應(yīng)結(jié)合工程具體問題進行專門研究。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T176《水泥化學(xué)分析方法》GB/T1345《水泥細度檢驗方法篩析法》GB/T2419《水泥膠砂流動度測定方法》GB/T1346《水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》GB/T750《水泥壓蒸安定性試驗方法》GB/T17671《水泥膠砂強度檢驗方法》SL252《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL282《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》SL352《水工混凝土試驗規(guī)程》SL258《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》DL/T5055《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》DL/T5144《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5178《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》本導(dǎo)則未涉及到的內(nèi)容和要求，尚應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家及行業(yè)標準。3術(shù)語和定義外摻氧化鎂混凝土MgO-admixedconcrete簡稱MgO混凝土，是指在混凝土拌制過程中外摻適量的水工輕燒MgO,澆筑凝固后產(chǎn)生微膨脹變形的混凝土。MgO混凝土不分橫縫拱壩技術(shù)techniqueofMgOconcretearchdamwithouttransversejoints簡稱MgO混凝土拱壩技術(shù)，是利用MgO的延遲膨脹補償溫降收縮，簡化拱壩的溫控措施，實現(xiàn)壩體不分橫縫，分層、通倉、連續(xù)澆筑，是涉及材料與試驗、設(shè)計、施工等方面的一項綜合技術(shù)。2MgO混凝土主要膨脹一般發(fā)生在7d～200d齡期，具有延遲性，其膨脹量是微小的，且不會隨時間和溫度變化而回縮。MgO混凝土的安定性soundnessofMgOconcrete反映MgO混凝土在長期膨脹變形過程中，混凝土體積膨脹的穩(wěn)定性?；炷馏w積不會產(chǎn)生導(dǎo)至脹裂、破壞的過量膨脹變形，稱為MgO混凝土的安定性合格，反之稱為安定性不合格。壓蒸試驗autoclavetest試件在高壓水蒸氣容器壓蒸釜內(nèi)加熱至216℃,蒸氣壓力2.0MPa,恒壓3h,用壓蒸試件的變形來判斷其安定性的試驗。壓蒸膨脹率autoclaveexpansionratio壓蒸后試件增加的長度與原有效長度的比率(%)。MgO混凝土試件在恒溫(一般取20℃、30℃、40℃、50℃)、絕濕和無外荷載作用條件下，測定其由于膠凝材料水化作用引起的體積變形的試驗。MgO混凝土拱壩的仿真分析simulationanalysisofMgOconcretearchdam考慮MgO混凝土的補償效應(yīng)、拱壩邊界條件、施工過程、荷載等動態(tài)因素，模擬拱壩從施工期到運行期結(jié)構(gòu)性態(tài)的分析。MgO的補償效應(yīng)compensationeffectofMgO由于MgO混凝土的微膨脹特性，在壩體應(yīng)力、變形、拱座穩(wěn)定等方面產(chǎn)生的效應(yīng)。3.10MgO的極限摻量limitdosageofMgO當混凝土中外摻MgO達到某一摻量時，試件安定性處于臨界狀態(tài)，則該摻量稱為MgO極限摻量。3.11MgO的允許最大摻量maximumalloweddosageofMgO設(shè)計可采用的MgO最大摻量。3.12利用MgO混凝土的補償效應(yīng)，使壩體應(yīng)力、變形、拱座穩(wěn)定等方面滿足設(shè)計要求的MgO摻量。4.1為推廣和規(guī)范MgO混凝土拱壩技術(shù)的應(yīng)用，提高MgO混凝土拱壩的建設(shè)水平，保證工程質(zhì)量，發(fā)揮該技術(shù)的先進性和經(jīng)濟效益，特制定本導(dǎo)則。4.2MgO混凝土拱壩的級別，應(yīng)符合SL252的規(guī)定。4.3MgO混凝土拱壩設(shè)計和施工應(yīng)為快速筑拱壩創(chuàng)造有利條件。4.4MgO混凝土拱壩應(yīng)滿足補償設(shè)計要求。4.5應(yīng)對MgO混凝土的補償效應(yīng)進行仿真分析，確定MgO的摻量設(shè)計方案和大壩體形結(jié)構(gòu)。3DB44/T703—20104.6施工中應(yīng)建立質(zhì)量保證體系，嚴格控制MgO的均勻性，確保MgO混凝土的安定性。5.1.1采用菱鎂礦石料，煅燒溫度穩(wěn)定控制在1050℃±50℃。MgO品質(zhì)必須符合附錄A的規(guī)定，活性指標測定方法應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。5.1.2混凝土性能試驗及施工使用的MgO,運輸?shù)竭_目的地后，除按5.1.1的規(guī)定復(fù)檢外，還應(yīng)按GB/T176和GB/T1345的規(guī)定進行檢驗，合格后方能驗收使用。MgO每批抽樣10kg,分為兩等份，一份作檢驗用，測定控制指標，另一份保存在密閉容器中，以備補充試驗和必要時作仲裁試驗用。5.1.3施工過程中應(yīng)加強MgO的管理，MgO應(yīng)分批編號存放，各批不得混淆，庫存應(yīng)注意防雨和防潮。應(yīng)建立MgO技術(shù)檔案，詳細登記各批MgO在壩上使用的部位。5.2.1水泥品質(zhì)必須符合現(xiàn)行有關(guān)的國家標準?？山Y(jié)合大體積混凝土降低水泥發(fā)熱量、減少混凝土收縮的需要，對水泥的化學(xué)成分、MgO含量、礦物組成和細度等提出專門要求。5.2.2大壩所用的水泥品種以1種為宜，并應(yīng)固定供應(yīng)廠家。5.2.3水泥品種宜選用普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥。選用的水泥強度等級應(yīng)與混凝土設(shè)計標號相適5.2.4水泥檢驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家標準。5.3.1MgO混凝土中應(yīng)摻入適當?shù)膿胶狭?，?yīng)優(yōu)先選用粉煤灰。摻合料的品質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家和行業(yè)標準。摻量應(yīng)根據(jù)工程技術(shù)要求、摻合料品質(zhì)、資源條件及有關(guān)標準，通過試驗論證確定。5.3.2粉煤灰應(yīng)選用I級或Ⅱ級粉煤灰。5.3.3粉煤灰摻量及檢驗方法，宜符合DL/T5055的規(guī)定。5.4外加劑5.4.1MgO混凝土中應(yīng)摻入適量外加劑，外加劑品質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家和行業(yè)標準，并考慮外加劑對MgO混凝土膨脹性能的影響。5.4.2應(yīng)根據(jù)混凝土性能、施工的要求，結(jié)合工程選定的混凝土原材料進行適應(yīng)性試驗，選擇合適的外加劑種類和摻量。外加劑由專門生產(chǎn)廠家供應(yīng)，品種宜選用1～2種。根據(jù)工程需要并通過試驗論證，5.5.1骨料品質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家和行業(yè)標準。使用的骨料應(yīng)根據(jù)優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、就地取材的原則進行選擇，有條件的地方宜優(yōu)先選用石灰?guī)r質(zhì)的骨料。5.5.2細骨料應(yīng)質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好，人工砂的細度模數(shù)宜在2.4～2.8范圍內(nèi)，天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)。5.5.3粗骨料最大粒徑不宜大于80mm,粗骨料按粒徑分成D20、D40、D80三級。5.5.4骨料取樣與檢驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家和行業(yè)標準。拌和與養(yǎng)護混凝土用水的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)的國家和行業(yè)標準。5.7.1MgO混凝土，宜采用三級配混凝土，骨料最大粒徑為80mm。4DB44/T703—2010MgO混凝土性能試驗所用的水泥、MgO、摻合料、骨料、外加劑等應(yīng)與施工采用的一致。5.7.2MgO混凝土配合比應(yīng)進行優(yōu)選試驗，以滿足設(shè)計強度、抗裂性、抗?jié)B性、耐久性、微膨脹性能、熱學(xué)性能及和易性等要求。5.7.3宜先進行不摻MgO的混凝土配合比試驗，得出滿足設(shè)計強度、抗?jié)B性、耐久性及施工和易性要求的混凝土配合比后，再進行不同摻量的MgO混凝土配合比試驗。外摻MgO不作為膠凝材料計算水膠比。5.7.4混凝土配合比設(shè)計方法和混凝土試驗按有關(guān)行業(yè)標準進行。5.7.5根據(jù)設(shè)計對混凝土性能的要求，通過試驗確定的混凝土配合比，水膠(灰)比應(yīng)符合DL/T5144和SL282的規(guī)定，混凝土中的膠凝材料用量不宜少于200kg/m3,最小水泥用量不宜少于150kg/m3。5.8MgO混凝土安定性試驗5.8.1MgO混凝土應(yīng)進行壓蒸安定性試驗，以確保MgO混凝土的安定性。5.8.2MgO摻量按下式確定：…………5.8.3壓蒸試驗可采用一級配混凝土(石子粒徑5mm～20mm)試件或水泥砂漿試件。宜優(yōu)先采用一級配混凝土試件。壓蒸試件不得采用濕篩法成型。試驗采用的材料應(yīng)與施工使用的相同，砂、石以飽和面干狀態(tài)為基準。5.8.4壓蒸試件的配合比a)一級配混凝土試件：膠(灰)砂比、水膠(灰)比、外加劑摻量(%)、摻合料摻量(%)與施工基準混凝土配合比相同，石子(5mm～20mm)用量由砂率控制，砂率宜為35%～42%,砂率應(yīng)由試驗確定，滿足一級配混凝土和易性及容易成型的要求。MgO摻量宜取六級進行試驗，通常取0、2%、4%、5%、6%、8%六級，可根據(jù)壓蒸膨脹率的試驗結(jié)果作適當調(diào)整。b)水泥砂漿試件：膠(灰)砂比、水膠(灰)比、外加劑摻量(%)、摻合料摻量(%)與施工基準混凝土配合比相同。當所摻外加劑不適應(yīng)壓蒸試驗時，不摻外加劑。水泥砂漿應(yīng)按GB/T2419的規(guī)定測定流動度，當水泥砂漿流動度超出180mm～196mm范圍時，可采用以下兩種方法調(diào)整水泥砂漿流動度：1)以增加或減少0.01整倍數(shù)的方法，將水膠(灰)比調(diào)整至水泥砂漿流動度為180mm～196mm。2)保持水膠(灰)比不變，減少外加劑摻量，使水泥砂漿流動度為180mm～196mm。MgO摻量與一級配混凝土試件的規(guī)定相同。5.8.5一級配混凝土試件或水泥砂漿試件的壓蒸試驗方法應(yīng)符合附錄C的規(guī)定，壓蒸膨脹率不大于0.5%時，為安定性合格，反之為不合格。5.8.6一級配混凝土試件或水泥砂漿試件，壓蒸膨脹率為0.5%時對應(yīng)的MgO摻量即為MgO混凝土的極限摻量。5.9MgO混凝土力學(xué)、變形、熱學(xué)性能試驗5.9.1MgO混凝土力學(xué)、變形及熱學(xué)等性能試驗，其內(nèi)容和要求應(yīng)與補償設(shè)計時結(jié)構(gòu)部位的要求相致。MgO混凝土應(yīng)進行抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、極限拉伸、抗?jié)B、自生體積變形、線膨脹系數(shù)、水泥水化熱等試驗，試驗方法應(yīng)符合有關(guān)國家和行業(yè)標準的規(guī)定。5.9.2MgO混凝土除按5.9.1的規(guī)定試驗外，可根據(jù)設(shè)計要求，增加徐變、絕熱溫升、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、比熱等試驗項目。5.9.3MgO混凝土自生體積變形試驗采用的MgO摻量，可根據(jù)初步確定的設(shè)計摻量，增減1%摻量，共三級進行，試件環(huán)境溫度根據(jù)設(shè)計要求宜確定三至四種溫度。5不摻MgO的混凝土試件宜在20℃環(huán)境溫度中試驗。5.9.4MgO混凝土自生體積變形試驗，混凝土試件成型所用的“濕篩”標準，應(yīng)和壩內(nèi)無應(yīng)力計筒內(nèi)的“濕篩”標準一致。當設(shè)計無要求時，可用濕篩法剔除大于40mm的骨料；當設(shè)計有要求時，按設(shè)計規(guī)定。5.9.5MgO混凝土自生體積變形試驗應(yīng)確保試件恒溫、絕濕，試件應(yīng)置于恒溫水箱內(nèi)，觀測時間不少5.9.6MgO混凝土自生體積變形試驗，除按SL352的規(guī)定進行外，測量時間、基準值的選定宜按以下規(guī)定：a)測量時間各量測應(yīng)變計電阻及電阻比1次，以后兩周每天量測1次，然后每周量測1～2次，半年之后每月量測1～2次，齡期不少于一年。b)基準值摻外加劑和摻合料的MgO混凝土，當試驗環(huán)境溫度不同時，MgO混凝土凝結(jié)時間、自生體積變形初始發(fā)生的時間不同，基準值宜以成型后12h～48h的應(yīng)變計測值進行分析后確定。5.9.7變溫條件下的MgO混凝土自生體積變形，可按附錄D或其它經(jīng)過論證的方法采用恒溫試驗成果推算得出。5.9.8MgO混凝土所在的結(jié)構(gòu)部位，如有抗沖磨、抗化學(xué)腐蝕、抗凍要求時，應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)程進行試6.1樞紐布置6.1.1樞紐布置宜將引(取)水建筑物與壩身分開布置；壩體泄水建筑物宜優(yōu)先采用溢流表孔。6.1.2宜采用圍堰一次攔斷河床的隧洞導(dǎo)流方式，不干擾大壩施工。6.1.3失事后對下游影響較大、或地震基本烈度為8度以上、或壩基地質(zhì)條件復(fù)雜的大壩，宜設(shè)置放空底孔。6.2拱壩的體形選擇6.2.1根據(jù)壩址河谷形狀、地質(zhì)條件、泄洪布置、拱座穩(wěn)定、壩體應(yīng)力和施工條件等綜合因素，按常規(guī)混凝土拱壩的設(shè)計方法初選拱壩體形。6.2.2MgO混凝土拱壩的體形和結(jié)構(gòu)宜簡單，以適應(yīng)快速筑拱壩的要求。6.2.3為充分發(fā)揮MgO微膨脹補償效應(yīng)以改善拱座穩(wěn)定條件，減小壩體混凝土量，宜優(yōu)先考慮扁平拱圈線型(降低矢高、減小中心角)方案。6.3.1作用在壩體的荷載應(yīng)符合SL282的規(guī)定。6.3.2仿真分析應(yīng)考慮荷載(自重、水壓力、溫度、自生體積變形作用等)的動態(tài)效應(yīng)。6.3.3MgO的微膨脹作用轉(zhuǎn)換為等效溫度荷載處理，6.4MgO的補償效應(yīng)6.4.1MgO混凝土的微膨脹特性在壩體應(yīng)力、變形、拱座穩(wěn)定等方面產(chǎn)生的補償效應(yīng)隨時間和溫度變化，應(yīng)采用仿真分析。6.4.2應(yīng)擬定3～4種MgO摻量方案，通過仿真計算成果對比其補償效應(yīng)，確定MgO摻量設(shè)計方案和相應(yīng)拱壩布置方案及體形。6.4.3考慮MgO混凝土拱壩的補償效應(yīng)后，應(yīng)力控制指標、拱座抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足拱壩結(jié)構(gòu)DB44/T703—20106的安全性要求。6.5壩體應(yīng)力6.5.1壩體應(yīng)力以拱梁分載法仿真計算成果作為衡量強度安全的主要標準，必要時可采用有限元法仿真計算復(fù)核。6.5.2用拱梁分載法仿真計算的壩體主壓應(yīng)力控制指標應(yīng)符合SL282的規(guī)定。6.5.3用拱梁分載法仿真計算的壩體主拉應(yīng)力控制指標，可按SL282規(guī)定的容許拉應(yīng)力值增加不大于0.5MPa控制。6.6拱座穩(wěn)定6.6.1拱座穩(wěn)定分析的一般原則、計算方法、安全系數(shù)標準、變形穩(wěn)定等應(yīng)符合SL282的規(guī)定。6.6.2根據(jù)選擇的MgO設(shè)計摻量和相應(yīng)拱壩布置、體形方案，選取拱梁分載法仿真計算成果中拱座上有代表性的作用力，復(fù)核拱座穩(wěn)定。6.7MgO摻量設(shè)計6.7.1MgO摻量設(shè)計包括摻量和摻量分區(qū)設(shè)計，應(yīng)以補償效應(yīng)分析成果，結(jié)合施工條件等因素綜合確6.7.2摻量設(shè)計在滿足設(shè)計主拉應(yīng)力控制指標的前提下，宜使上、下游壩面主拉應(yīng)力的補償效應(yīng)均衡。6.7.3MgO摻量必須滿足安定性的要求，允許最大摻量取極限摻量的0.8～0.9倍。6.7.4MgO的設(shè)計摻量宜在允許最大摻量基礎(chǔ)上留有一定的裕度，以適應(yīng)材料、施工等條件在一定范圍內(nèi)的變化。6.7.5應(yīng)對選取的MgO設(shè)計摻量進行敏感性分析。6.7.6采用全壩摻MgO,每一水平通倉澆筑層應(yīng)按同一摻量設(shè)計，且不宜每層都改變摻量。6.7.7實際施工時段與仿真計算時段存在差異時，宜復(fù)核調(diào)整MgO摻量設(shè)計方案。6.8壩體混凝土及壩面保溫設(shè)計6.8.1壩體混凝土宜采用同一標號不分區(qū)(除溢流孔閘墩和溢流面局部位置外),標號不宜低于R?0200。溢流表面混凝土標號不宜低于R?0250。6.8.2壩面保溫設(shè)計可按SL282附錄C.2的規(guī)定，保溫時間不宜少于1年。7施工7.1材料與配合比7.1.1材料質(zhì)量MgO混凝土材料應(yīng)符合5.1～5.6的規(guī)定。應(yīng)加強材料的進貨驗收和復(fù)檢，完善進出庫和存儲管理，做好防潮、防水、防曬措施，保證材料質(zhì)量滿足要求。7.1.2施工配合比MgO混凝土施工配合比應(yīng)符合5.7的規(guī)定。施工現(xiàn)場應(yīng)及時對進場的材料質(zhì)量進行復(fù)檢，并根據(jù)實際情況對施工配合比進行優(yōu)化和調(diào)整。7.2混凝土施工7.2.1一般規(guī)定MgO混凝土施工應(yīng)符合DL/T5144的規(guī)定。MgO混凝土拱壩施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計，做好施工準備，進度計劃安排應(yīng)與基礎(chǔ)處理和工程導(dǎo)流相協(xié)調(diào)，混凝土工程宜安排在冬春季節(jié)施工。7.2.2材料供應(yīng)應(yīng)根據(jù)料源情況和施工總進度計劃安排，確定各種材料的需要量，編制材料采購供應(yīng)計劃，避免材7料供應(yīng)中斷。7.2.3模板工程模板應(yīng)有足夠的強度和剛度，并根據(jù)MgO混凝土拱壩體形和快速筑拱壩的特點，進行專項設(shè)計，宜優(yōu)先采用大塊模板，提高模板的平整度和立模速度。7.2.4混凝土制備a)拌和系統(tǒng)的生產(chǎn)能力應(yīng)滿足施工進度計劃的要求以及MgO混凝土均勻性控制要求，宜為常規(guī)混凝土的1.5倍。b)MgO混凝土生產(chǎn)應(yīng)按施工配合比進行，稱量配料系統(tǒng)的準確性和可靠性應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)程的要求。7.2.5混凝土運輸應(yīng)保持MgO混凝土拌合物在運輸過程中的均勻性，道路應(yīng)平整，避免混凝土產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象，運送容器不漏漿，具有防曬、防雨設(shè)施；宜減少轉(zhuǎn)運次數(shù)，運輸能力應(yīng)滿足連續(xù)澆筑的要求。7.2.6混凝土澆筑a)MgO混凝土澆筑應(yīng)符合DL/T5144的規(guī)定。b)澆筑層的高度應(yīng)根據(jù)拱壩結(jié)構(gòu)特點、施工組織和施工能力確定，宜控制在1.8m～2.5m,并應(yīng)符合設(shè)計要求。c)施工縫應(yīng)按施工規(guī)范要求處理，倉面不得有積水，混凝土澆筑前先鋪20mm厚同水膠(灰)比砂漿，避免出現(xiàn)層間結(jié)合不良。d)MgO混凝土澆筑方法宜根據(jù)倉面大小和施工生產(chǎn)能力，采用臺階法或平鋪法施工，每層鋪料厚度宜控制在500mm以內(nèi)。e)混凝土搗實宜優(yōu)先采用高頻振動器，振搗時間和振搗順序應(yīng)滿足規(guī)范要求，避免出現(xiàn)漏振或過振，保證混凝土澆筑均勻密實。7.2.7夏季施工應(yīng)重視施工組織安排，宜在一個枯水期完成大壩施工。如需在夏季施工，則宜采取如下措施：a)拌和用水、料倉及砂石堆場應(yīng)有遮陽設(shè)施，避免暴曬。b)水泥的靜置時間不宜少于一個月。c)減少混凝土的運輸時間和轉(zhuǎn)運次數(shù)。d)加快混凝土澆筑速度并及時覆蓋。e)倉面采用噴霧保濕降溫。7.3均勻性控制應(yīng)對拌和系統(tǒng)、拌和工藝和連續(xù)施工過程制訂有針對性的質(zhì)量保證措施，確保MgO混凝土的均勻密實。7.3.2拌和系統(tǒng)控制a)混凝土拌和系統(tǒng)宜優(yōu)先采用機械化自動控制系統(tǒng)，安裝調(diào)試合格后，應(yīng)經(jīng)計量部門驗收確認后才能正式使用。b)應(yīng)加強拌和系統(tǒng)的維修保養(yǎng)，保持系統(tǒng)處于完好狀態(tài)，避免施工期間的非預(yù)期中斷；稱量系統(tǒng)每臺班應(yīng)進行歸零校正，保持稱量準確。7.3.3拌和工藝控制a)應(yīng)制訂拌和工藝操作規(guī)程，明確職責分工，落實質(zhì)量責任制；崗位人員須經(jīng)培訓(xùn)考核合格后持證上崗。b)MgO混凝土拌和的投料順序和拌和時間應(yīng)通過單罐均勻性試驗確定，拌和時間宜不少于4min。c)宜采用控制圖等數(shù)理統(tǒng)計技術(shù)加強拌和工藝的控制，主要是均勻性指標和混凝土坍落度指標。8a)施工過程中應(yīng)加強對MgO的均勻性檢測，包括機口檢測和倉面檢測，均勻性指標應(yīng)符合《氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)暫行規(guī)定》的要求。b)試樣應(yīng)及時檢驗，數(shù)據(jù)應(yīng)及時分析、判斷，對異?，F(xiàn)象應(yīng)及時查明原因，并采取有效的措施及時處理。c)MgO混凝土均勻性檢測宜采用小樣品化學(xué)法進行。d)拌和機口的均勻性檢測，要求每臺班取樣兩次，每次取樣不少于3個，每臺機宜取樣2個。e)倉面澆筑層的均勻性檢測，要求每100m2取樣一個，每個澆筑層取樣不少于5個，檢測結(jié)果應(yīng)與機口均勻性檢測結(jié)果進行對比分析，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。7.4.1應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、工程特點和環(huán)境條件，制訂表面保護實施方案。混凝土終凝后，應(yīng)及時灑水養(yǎng)護，時間不少于30天。宜選擇保溫、保濕性能好并便于施工的保護材料。上下游壩面可采用聚氨脂硬質(zhì)泡沫板、高強型聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫板或聚乙烯閉孔泡沫防水板，倉面可采用輕質(zhì)的聚氯乙烯氣泡墊。壩面保護應(yīng)覆蓋整個上下游壩面，可采用內(nèi)貼法或外貼法；倉面采用臨時遮蓋法。a)采用外貼法時，保護材料應(yīng)緊貼壩面，接縫用膠帶紙密封。外貼法保溫應(yīng)在拆模后立即實施。b)采用內(nèi)貼法時，保護材料應(yīng)與模板緊密結(jié)合，并有可靠的固定措施，澆混凝土?xí)r應(yīng)避免破壞保護8.1.1安全監(jiān)測設(shè)計應(yīng)突出MgO拱壩的特點，以壩體和拱座的變形、溫度、MgO混凝土自生體積變形及基礎(chǔ)滲流監(jiān)測為重點，并符合SL282和DL/T5178的規(guī)定。8.1.2應(yīng)及時取得主要監(jiān)測項目的基準值，重視施工期、首次蓄水期、蓄水3年的安全監(jiān)測工作。8.1.3應(yīng)選擇性能穩(wěn)定可靠，在潮濕環(huán)境中有效工作不少于5年的監(jiān)測儀器和設(shè)備。8.2.1儀器監(jiān)測的常規(guī)項目應(yīng)按表1的規(guī)定確定。表1儀器監(jiān)測的常規(guī)項目序號231變形(1)壩體位移●●(2)壩基位移●●(3)傾斜O(jiān)(4)壩基接縫●●(5)裂縫●●9表1(續(xù))序號232滲流(1)滲流量●●(2)壩基揚壓力及深部滲透壓力●●(3)壩體滲透壓力O(4)繞壩滲流●●(5)水質(zhì)分析●O3應(yīng)力(1)應(yīng)力●O(2)應(yīng)變●O(3)混凝土溫度●●(4)MgO混凝土自生體積變形●●(5)壩基溫度●O4環(huán)境量(1)上、下游水位●●(2)氣溫●●(3)降水量●●(4)庫水溫O(5)壩前淤積O(6)下游沖淤O注：●為必設(shè)項目，○為選設(shè)項目8.2.2水平位移與撓度監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定：a)應(yīng)優(yōu)先采用垂線法監(jiān)測壩體和壩基的水平位移。垂線應(yīng)布置在拱冠和拱肩等部位，其中拱冠部位應(yīng)布置1條。b)壩體撓度宜采用垂線法監(jiān)測。監(jiān)測斷面的撓度測點不應(yīng)少于3點。8.2.3壩體和壩基的垂直位移，宜采用精密水準法監(jiān)測。a)宜根據(jù)壩高、壩長、體形、壩體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)條件，按照梁和拱兩個體系選擇壩體監(jiān)測斷面與監(jiān)測截面。選擇拱冠、1/4拱弧或布置有大孔的懸臂梁，沿徑向各布置垂直于壩軸線的鉛直向監(jiān)測斷面1個～3個；沿拱冠梁不同高程，按15m～20m的間距，布設(shè)水平監(jiān)測截面3個~5個，其中壩高的1/2、b)應(yīng)選擇壩體最高溫度、最大拱座應(yīng)力處布設(shè)監(jiān)測斷面和監(jiān)測截面。a)根據(jù)壩高不同可布置3個~5個監(jiān)測截面，在溫度梯度較大的位置可適當加密測點。在與監(jiān)測斷面相交處，沿壩體厚度方向不宜少于3個測點。在拱座應(yīng)力監(jiān)測截面上可增設(shè)必要的溫度測點。壩基溫度監(jiān)測可在溫度監(jiān)測斷面的底部布置5m～10m深的鉆孔，沿不同深度埋設(shè)2個～4個測點。b)施工期應(yīng)加強溫度監(jiān)測。a)無應(yīng)力計的儀器數(shù)量和布置，根據(jù)各測點的溫度、應(yīng)力狀態(tài)確定。選擇拱冠、1/4拱弧，沿徑向布置鉛直向監(jiān)測斷面；沿拱冠梁不同高程，按15m～20m的間距，并結(jié)合壩體不同MgO摻量層布設(shè)水DB44/T703—2010b)自生體積變形的監(jiān)測在蓄水后5年內(nèi)不應(yīng)間斷。c)每個水平監(jiān)測截面應(yīng)設(shè)置不少于5個～7個測點。d)無應(yīng)力計的埋設(shè)，應(yīng)保持安裝后桶內(nèi)混凝土的均勻性、密實性。宜采用無應(yīng)力計桶大口向上方式。原級配(三級配)無應(yīng)力計埋設(shè)，應(yīng)保持安裝后桶內(nèi)混凝土不受干擾。8.2.4.4應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測a)拱座的切向推力和徑向剪力應(yīng)為拱壩應(yīng)力監(jiān)測的重點。b)應(yīng)變計組的儀器數(shù)量和布置，應(yīng)根據(jù)各測點的應(yīng)力狀態(tài)確定。應(yīng)變計組的主平面應(yīng)平行于壩面。c)在拱壩拉應(yīng)力區(qū)、壩踵或其它可能出現(xiàn)拉應(yīng)力的邊界部位，除了布置應(yīng)變計外，尚應(yīng)布置裂縫計，監(jiān)測可能發(fā)生的裂縫或混凝土與基巖結(jié)合狀態(tài)。8.2.5滲流監(jiān)測滲流監(jiān)測應(yīng)符合SL282和DL/T5178的規(guī)定。8.3資料分析8.3.1在第一次蓄水、竣工驗收、蓄水3年、及大壩安全鑒定時，均應(yīng)先作資料分析，分別為蓄水、驗收及安全鑒定提供依據(jù)。每年應(yīng)進行一次資料整編，每年汛前必須將上一年度的監(jiān)測資料整編完畢。資料分析時，應(yīng)按DL/T5178和SL258的規(guī)定，對大壩工作狀態(tài)作出評價。8.3.2根據(jù)監(jiān)測資料重點分析自生體積變形規(guī)律，以及其對大壩應(yīng)力、位移的補償效應(yīng)。(規(guī)范性附錄)A.1.1MgO含量(純度)≥90%A.1.3CaO含量<2%A.1.5篩余量≤3%A.1.6燒失量≤4%A.1.7SiO?含量<4%60t的以批為單位)抽樣30個，進行活性檢驗，要求離差系數(shù)Cv≤0.1。Cv>0.1為不合格產(chǎn)品，不能DB44/T703—2010(規(guī)范性附錄)MgO活性指標測定方法稱取試樣1.7g,放在燒杯中，加100mL中性水，再加100mL檸檬酸溶液(液體中溶有2.4g檸檬酸)放在磁力攪拌器上攪拌并加熱，使溶液維持在30℃~35℃,加入1滴～2滴酚酞指示劑，同時記下從開始攪拌到溶液出現(xiàn)微紅色的時間。附錄C(規(guī)范性附錄)MgO混凝土安定性試驗方法本方法適用于評定MgO混凝土的安定性。采用一級配混凝土、水泥砂漿試件進行壓蒸試驗，根據(jù)一級配混凝土、水泥砂漿試件壓蒸試驗前后的長度變化，鑒定試件內(nèi)所含MgO經(jīng)水化反應(yīng)所引起的膨脹，是否具有潛在的危害，以確定MgO在混凝土中的極限摻量。本方法確定的MgO極限摻量是指特定混凝土的MgO極限摻量，不同材料、不同配合比的混凝土本方法適用于在硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥中外摻粉煤灰的MgO混凝土。試模內(nèi)壁尺寸：混凝土55mm×55mm×280mm;水泥砂漿30mm×30mm×280mm(25mm×25mm×280mm)。測量釘頭用不銹鋼或其它硬質(zhì)不銹鋼金屬材料制成，測量釘頭伸入試件深度應(yīng)為15mm±應(yīng)符合JC/T681《行星式水泥膠砂攪拌機》的規(guī)定。JC/T3020《混凝土試驗室用振動臺》的規(guī)定。應(yīng)符合GB/T2419的規(guī)定。外徑千分尺應(yīng)符合GB/T1216《外徑千分尺》的規(guī)定。比長儀應(yīng)符合JC/T603《水泥膠砂干縮試驗方法》的規(guī)定。應(yīng)符合GB/T1346的規(guī)定。應(yīng)符合GB/T750中5.4的規(guī)定。成型試驗室、拌和水、濕氣養(yǎng)護箱應(yīng)符合GB/T17671的規(guī)定，成型試件前試樣的溫度應(yīng)在17℃~25℃范圍內(nèi)。壓蒸試驗室應(yīng)不與其它試驗共用，并備有通風(fēng)設(shè)備和自來水源。試件長度測量應(yīng)在溫度為20℃±2℃、相對濕度不低于50%的試驗室內(nèi)進行，外徑千分尺、比長儀和校正桿應(yīng)與試驗室溫度一致。C.4.1水泥、MgO試樣應(yīng)通過0.9mm的方孔篩。水泥試樣的沸煮安定性必須合格。C.4.2試驗采用的材料應(yīng)與施工的一致。砂、石以飽和面干狀態(tài)為基準。b)一級配混凝土的拌和：每組一級配混凝土試樣應(yīng)成型兩條試件。按膠(灰)砂比稱取膠凝材料和砂共重2200g,按MgO摻量、外加劑摻量、水膠(灰)比分別稱取MgO、外加劑、水用量，根據(jù)砂的質(zhì)量稱取約40%砂率時的石子(5mm～20mm)一份，石子稱好后用濕毛巾蓋好，以防水分蒸發(fā)。稱料后，MgO與膠凝材料由人工拌和均勻。水泥砂漿拌和應(yīng)符合C.5.2的規(guī)定。DB44/T703—2010將拌和后的水泥砂漿倒在鋅鐵盤內(nèi)，一邊人工攪拌一邊徐徐加入石子，直至拌和物滿足和易性和成型要求時停止加入石子，計算出實際的石子用量。c)試件成型：將一級配混凝土拌和物，一次裝入已準備好的55mm×55mm×280mm試模內(nèi)，用混凝土振動臺振動成型，振動至混凝土表面出漿為止(振動時間約為20s～30s)。試件成型后用三棱刮刀刮平，然后記上編號。放入濕氣養(yǎng)護環(huán)境(20℃±1℃,相對濕度不低于90%)中養(yǎng)護。a)水泥砂漿配合比：應(yīng)符合本導(dǎo)則5.8.4b)的規(guī)定。每組水泥砂漿試樣應(yīng)成型兩條試件，試件尺寸30mm×30mm×280mm。按膠(灰)砂比稱取膠凝材料和砂共重1300g,按MgO摻量、外加劑摻量分別稱取MgO、外加劑用量，再按流動度確定的水膠比量取水量。稱料后，MgO與膠凝材料由人工拌和均勻。水泥砂漿拌和應(yīng)符合GB/T17671規(guī)范中6.3的規(guī)定。應(yīng)符合GB/T17671規(guī)范中7.2的規(guī)定。C.6試件的養(yǎng)護、沸煮與測量C.6.1試件經(jīng)濕氣養(yǎng)護2d后，適宜脫模時取出試件，將釘頭擦干凈，然后即測量試件的初始長度。每次測量前、后，外徑千分尺應(yīng)用標準桿校對零位讀數(shù)。放置試件將試件釘頭中心對準千分尺測頭的中心，旋轉(zhuǎn)千分尺旋桿，千分尺測頭即將與試件釘頭放置試件，使試件釘頭中心與千分尺測頭接觸點稍微不同，按以上步驟重復(fù)測量兩次，取最大值作為測量結(jié)果，測量應(yīng)精確至0.01mm。C.6.2測完初長的試件平放在沸煮箱的試架上，按GB/T1346的規(guī)定沸煮。自水沸騰算起連續(xù)沸煮3h,然后停止加熱，保持在熱水中24h。C.7試件的壓蒸沸煮后試件的壓蒸試驗應(yīng)符合GB/T75010.1～10.3的規(guī)定。其中試件的測長應(yīng)符合本導(dǎo)則C.6.1的規(guī)定。C.8結(jié)果計算與評定C.8.1一級配混凝土、水泥砂漿試件的膨脹率以百分數(shù)表示，取兩條試件的平均值，當試件的膨脹率與平均值相差超過±10%時應(yīng)重做。L——試件壓蒸膨脹率，%;L——試件有效長度，250mm;計算結(jié)果精確至0.01%。繪制MgO摻量與壓蒸膨脹率關(guān)系曲線。C.8.2一級配混凝土(或水泥砂漿)試件壓蒸膨脹率不大于0.5%,為安定性合格，反之為不合格；壓蒸膨脹率為0.5%對應(yīng)的MgO摻量，即為該混凝土MgO的極限摻量。DB44/T703附錄D(規(guī)范性附錄)MgO混凝土自生體積變形計算的當量齡期法D.1恒溫條件下MgO混凝土的自生體積變形計算恒溫條件下，可采用雙曲線模型擬合：t——任意齡期，d;T—任意溫度，℃;圖D.1所示為某摻量MgO混凝土的恒溫曲線示意圖。圖D.1某摻量MgO混凝土的恒溫曲線示意圖D.2變溫條件下的當量齡期法同一摻量的MgO混凝土，根據(jù)恒溫的試驗結(jié)果，可以建立其膨脹規(guī)律方程：6g=E?(T,t)…………………(D.2)式中：T—溫度；如圖D.2所示為溫升過程，t,時刻溫度T,對應(yīng)于A點的方向?qū)?shù)為EA=εg(ti,Ti),t?+1時刻溫度T?1對應(yīng)于B點的方向?qū)?shù)為EB=εg(1:+1,T?+1),采用時間中點法時，tmd時刻Tmd處C點的方△(&g),=(Eg)DAr=(Eg(t,",T+)D(t?+-t,)…………(D.3)△(eg),=(eg)p△t=(cg(t,",T+)D(t?1-t,)………………D.4)DB44/T703—2010(0圖30圖280.0240.0200.00□E.1今—20℃一日—30℃XX一—30℃X□口日—DB44/T703—2010(資料性附錄)壩美拱壩拱梁分載法仿真分析F.1壩美拱壩簡況壩美拱壩最大壩高53.0m,拱冠梁頂厚3.5m、底厚10.0m,厚高比0.189,為薄拱壩。拱壩體形采大壩混凝土總方量3.7萬m3。工程于2002年10月正式開工，2003年9月下閘蓄水。由于采用了MgO混凝土拱壩新技術(shù)，大壩混凝土僅用5個月時間即澆筑完畢，比常規(guī)混凝土拱壩提前一年左右發(fā)電，效益十分顯著。安全監(jiān)測資料顯示，壩頂最大水平位8.6mm;施工期壩體最高溫度44.8℃,目前已處于準穩(wěn)定溫度場狀態(tài)，MgO混凝土的自生體積變形目前已趨于穩(wěn)定，大壩運行狀態(tài)良好。F.2基本資料水膠比外加劑摻量(%)砂率粉煤灰摻量塌落度材料用量(kg/m3)WCFS見備注注：MgO摻量分別為0%、3.5%、4.5%、5.5%F.2.2MgO混凝土的彈性模量各齡期混凝土彈模E(t)采用擬合公式F.1計算，全壩采用相同的彈模參數(shù)，各齡期混凝土彈模值見式中：E(t)——混凝土彈模(GPa);齡期357最終F.2.3MgO混凝土的自生體積變形不摻MgO(本工程的混凝土自身有微膨脹)和外摻MgO為3.5%、4.5%、5.5%,養(yǎng)護溫度分別為20℃、30℃、40℃、50℃的自生體積變形見表F3,其中90天齡期以前(包括90天齡期)的資料為試驗成果，90天齡期以后的值是根據(jù)試驗成果擬合曲線外推而得的。F.2.4MgO混凝土的線膨脹系數(shù)混凝土線膨脹系數(shù)主要取決于粗骨料品種，本工程擬采用灰?guī)r粗骨料，根據(jù)有關(guān)資料，線膨脹系數(shù)a在(5~6)×10??/℃之間，計算取6×10??/℃。表F3MgO混凝土的自生體積變形(×10?摻量(%)溫度370F.2.5MgO混凝土的徐變系數(shù)徐變度C(t,t)按公式F.2計算(見附錄G)式中：S=0.337+0.01441n(t?.98+1)C(t,t)——任意齡期的徐變度(1/MPa);(t-t)—試驗加荷持續(xù)時間(d);t——試驗加荷齡期(d);徐變系數(shù),各齡期混凝土徐變系數(shù)見表F.4。T(d)3終值30.6760.96970.5330.7850.9150.3410.5230.6240.8100.2250.3540.4300.5780.7580.9480.1330.2150.2660.3710.5140.704F.2.6MgO混凝土的絕熱溫升T=At/(B+t)………………(E3)式中：t——試驗測試齡期。根據(jù)采用水泥的水化熱試驗成果和礦物組分推算結(jié)果，取A=25.0和B=1.11。DB44/T703—2010多年平均月氣溫見表F.5。月份123456789極端最高氣溫40℃,最低-6℃。多年平均氣溫為19.8℃?；炷翆?dǎo)溫系數(shù)0.00377m2/h,基巖邊界溫度20℃。F.2.8初擬施工進度表初擬施工進度見表F.6。F.3仿真計算程序采用基于拱梁分載法計算原理編制的仿真計算程序，其核心是比較成熟的拱壩計算通用程序GADAP。該仿真計算程序?qū)囟葓龊团蛎泩龅臄?shù)據(jù)換算為拱梁分載法所能使用的當量溫度荷載，調(diào)用GADAP模塊進行內(nèi)力與應(yīng)力計算。計算簡圖及網(wǎng)格節(jié)點編號見圖F.1。1圖F.1計算網(wǎng)格圖表F.6大壩設(shè)計混凝土澆筑施工進度計劃序號壩塊分層準備工作開始(年-月-日)混凝土澆筑完成(年-月-日)混凝土澆筑(臺班)入倉溫度1207.5～2092002-11-142002-11-162209～210.52002-11.172002-11-193210.5～2122002-11-202002-11-2344212～213.52002-11-232002-11-2445213.5～2152002-11-252002-11-2846215～216.52002-11-292002-11-307216.5～2182002-12-12002-12-48218～219.52002-12-52002-12-69219.5～2212002-12-72002-12-10221～222.52002-12-102002-12-11222.5～2242002-12-122002-12-16224～225.52002-12-162002-12-17月強度7845m3225.5～2272002-12-182002-12-22227～228.52002-12-222002-12-23228.5～2302002-12-242002-12-28表F.6(續(xù))序號壩塊分層準備工作開始(年-月-日)混凝土澆筑完成(年-月-日)混凝土澆筑(臺班)入倉溫度230～231.52002-12-282002-12-294.89231.5～2332002-12-302003-1-34.8233～234.52003-1-32003-1-44.9234.5～2362003-1-52003-1-95236～237.52003-1-92003-1-10237.5～2392003-1-112003-1-15239～240.52003-1-152003-1-17月強度9795m3240.5～2422003-1-182003-1-23242～243.52003-1-232003-1-2569243.5～2452003-1-262003-2-18245～246.52003-2-12003-2-4246.5～2482003-2-52003-2-12248～249.52003-2-122003-2-17月強度10570m3溢流面反弧段2003-2-82003-2-142249.5～2512003-2-182003-2-248251～252.52003-2-252003-2-278溢流面斜段2003-2-152003-2-2428252.5～2542003-2-282003-3-56254～255.52003-3-52003-3-64溢流面堰頂2003-2-252003-2-281堰面完成255.5～2572003-3-72003-3-11257～258.52003-3-112003-3-12258.5～260.52003-3-132003-3-17月強度8258m32003-2-202003-3-202003-3-222003-3-25起閉機室2003-3-182003-4-20主體框架F.4仿真計算影響MgO混凝土拱壩應(yīng)力的因素較多，主要有MgO摻量、分區(qū)、原材料品質(zhì)、混凝土配合比及澆筑方案等，設(shè)計過程中通過多方案的分析研究，找出規(guī)律性的成果，用以指導(dǎo)工程的設(shè)計。計算分析的技術(shù)路線如下：研究分析在其它條件不變的情況下，MgO摻量及分區(qū)的影響初定MgO摻量及分區(qū)考慮到室內(nèi)試驗和工程實際情況之間存在差異，研究不同膨脹量和膨脹曲線的影響研究分析施工時段和入倉溫度不同的影響分析不同蓄水時間的影響成果分析提出推薦方案DB44/T703—2010總共計算了35個方案，限于篇幅，本附錄節(jié)選了其中15個方案，見表F.7。仿真計算取7天為一期，共計算了150期(約3年),為便于閱讀計算結(jié)果，將一些有代表性的期序及其對應(yīng)日期列入表F.8。F.4.2計算成果的分析比較仿真分析成果數(shù)據(jù)量很大，在多方案分析比較時，主要分析上游壩面和下游壩面各前3位最大主應(yīng)力的變化規(guī)律，對有代表性的方案也可整理最大拉應(yīng)力出現(xiàn)期序時的壩體位移及主應(yīng)力等值線圖進行分析。方案比選有關(guān)計算成果見表F.9。序號方案1研究分析在其它下，MgO摻量及分區(qū)對大壩的影響方案2全摻3.5%MgO方案3全摻4.5%MgO方案4全摻5.5%MgO(設(shè)計選用方案)方案5壩體由上至下?lián)?.5%～3.5%MgO方案6壩體由上至下?lián)?.5%～5.5%MgO方案7壩體上部摻3.5%、下部摻5.5%MgO方案8全摻5.5%MgO,膨脹影響系數(shù)0.7研究分析在其它下，膨脹量不同對大壩的影響方案9全摻5.5%MgO,膨脹影響系數(shù)0.8方案10全摻5.5%MgO,膨脹影響系數(shù)0.9方案11全摻5.5%MgO,脹影響系數(shù)1.1方案12全摻5.5%MgO,膨脹影響系數(shù)1.2方案13全摻5.5%MgO,膨脹影響系數(shù)1.3方案14全摻5.5%MgO,2003年1月1日～5月30日間歇澆筑分析施工時段的影響方案15全摻5.5%MgO,2003年1月19日～3月30日連續(xù)澆筑注：方案1～13的施工時間均為2002年11月14日～2003年3月17日表F.8代表性期序及其對應(yīng)日期期序18期2003年3月15日大壩剛澆筑到頂24期蓄水至正常蓄水位259.5m82期2004年7月14日最大主拉應(yīng)力出現(xiàn)期118期2005年2月15日冬季143期2005年8月15日夏季表F.9各方案應(yīng)力成果表(×0.1MPa)O?應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序140.368-21.43029.047-17.18038.329-11.61126.935-16.13534.516-11.09426.022-16.018239.743-16.15828.527-12.9438.588-8.52827.661-11.58735.205-7.61227.394-11.443339.036-14.98728.886-12.37437.929-8.45828.227-10.91934.967-7.25027.535-10.8484(設(shè)計選用方案)38.177-13.96228.552-11.87237.175-7.88128.083-10.92233.914-7.04226.955-10.33955.5%～3.5%39.283-15.85528.736-12.89138.206-8.75327.968-11.35034.906-7.64027.463-11.318公表F.9(續(xù))O?O?應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序63.5%～5.5%38.792-14.46828.355-12.05137.700-7.70527.738-10.55334.304-6.97126.956-10.5197壩體上部摻3.5%,下部摻5.5%39.327-13.65629.000-11.76338.293-7.15428.434-10.05035.024-6.50327.495-10.0418全摻5.5%膨脹影響系數(shù)0.738.963-17.89127.178-13.85337.506-10.40526.621-13.48334.478-8.73626.373-12.9589全摻5.5%膨脹影響系數(shù)0.838.699-16.57127.558-12.57337.607-9.46526.935-12.42633.835-8.12426.243-12.034全摻5.5%膨脹影響系數(shù)0.938.423-15.25928.043-12.22137.497-8.67127.502-11.22533.745-7.59626.547-11.155表F.9(續(xù))O?應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序應(yīng)力值出現(xiàn)點期序全摻5.5%膨脹影響系數(shù)1.137.928-12.76929.003-11.53836.982-7.28728.684-11.53534.254-6.51627.644-9.691全摻5.5%膨脹影響系數(shù)1.237.705-11.58529.582-12.15536.818-6.72329.251-11.19735.104-5.99629.182-10.446全摻5.5%膨脹影響系數(shù)1.337.472-10.39730.731-12.778-6.17930.128-11.21335.966-5.900629.819-10.907始澆筑混凝土41.786-7.427-10.51141.049-5.65126.054-10.29140.974-5.4825.981-10.205日連續(xù)澆筑24.651-8.13324.741-12.46724.059-7.58323.840-10.97022.540-7.58122.992-10.458心DB44/T703一2010F.4.3成果分析及方案擬定計算的幾個澆筑時段總的差別不大，混凝土可以自然入倉。根據(jù)上述計算成果，并考慮MgO摻量要控制在0.8～0.9倍安定摻量上限值的范圍內(nèi)，本工程MgO摻量取5.5%、不分區(qū)(方案4),混凝土澆筑層F.4.4選定方案仿真計算成果a)最大徑向位移和主應(yīng)力(見表F.10)。表F.10最大徑向位移、主應(yīng)力值出現(xiàn)點發(fā)生期序拉應(yīng)力-13.962上游面壓應(yīng)力38.177上游面注：壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負b)特征期位移、主應(yīng)力等值線圖(見圖F.2～F.6,圖中位移單位為mm,應(yīng)力單位為0.1MPa)。圖F.2第82期壩體徑向位移等值線圖圖F.3第82期上游面主應(yīng)力σ等值線圖0圖F.5第82期下游面主應(yīng)力σ等值線圖DB44/T703—2010c)代表性結(jié)點位移歷時曲線圖(見圖F.7～F8)。NO.=91NO.=97NO.=102DOWNSIREAMDIRECICN500UPSIREAMDIRECHON圖F.7位移歷時曲線(白下游變位為正)SIDE=1NO=935002.115二03.8.15歷時圖F.8位移歷時曲線(向下游變位為正)DB44/T703—2010d)代表性結(jié)點主應(yīng)力歷時曲線圖(見圖F.9～F.10)。20-SG2DR=——10~圖F.936R點主應(yīng)力歷時曲線主應(yīng)力(0.1MPa)主應(yīng)力(0.1MPa)SIDE=2POINTSIDE=2SIDE-2SG2UR=—-—-—SIDE=2SIDE-2COMPRESSIONSTRESSDIRECTIONCOMPRESSION002.11140335TENSIONSTPESSCIRECTIONNO.=97圖F.1097R點主應(yīng)力歷時曲線DB44/T703—2010e)各特征高程溫度歷時曲線圖(見圖F.11～F.13)。02.111403.31503.8.1504215048.1505.21505.8.15圖F.11210m高程溫度歷時曲線NARUPSTREAVPONT0211.1403.3.1503.8.1504.21504.8.1505.2.1505.815圖F.12230m高程溫度歷時曲線31DB44/T703—201045NEARUPSTREAMPOINT02.11403.3.1503.8.1504.2.1504.8.1505.21505.8.15圖F.13250m高程溫度歷時曲線DB44/T703—2010附錄G(資料性附錄)已建工程基本情況工程壩高拱壩體形壩厚/壩高弦長/壩高壩體混凝土壩基開挖蓄水日期(年.月.日)長沙55.5四心園變厚變曲率0.1742.591999.10.8壩美53.0拋物線等厚變曲率0.1892003.9.15長潭53.0拋物線等厚變曲率0.1792.292.912.352004.10.7表G2多年平均月氣溫表(℃)月份123456789長沙壩美工程混凝土標號水泥品種生產(chǎn)廠家Al?O?Fe?O?長沙R?0200-W?525#硅酸鹽水泥壩美R??200-W?425#普硅水泥韶關(guān)利達多長潭R?0200-W?32.5R普硅水泥韶關(guān)利達多長沙、壩美和長潭壩體混凝土均采用Ⅱ級粉煤灰。表G4混凝土配合比工程混凝土標號級配總膠凝材料粉煤灰水膠比砂率骨料巖性MgO長沙R??200-W?30.49花崗巖壩美R?0200-W?30.55石灰?guī)r長潭R?0200-W?30.5225.5花崗巖混凝土0.00338.2810.96308.5～9石灰?guī)r混凝土0.00372.54500.99205～6砂巖混凝土0.00452.90360.97109.5～10表G.6MgO混凝土絕熱溫升值Tr(℃)工程溫升℃(7d～最終值)備注長沙21.2～24.5Tr=24.5t/(1.108+t)壩美T?=26t/(1.108+t)長潭T?=28t/(1.108+t)表G7彈性模量、極限拉伸值經(jīng)驗表達式及泊桑比工程極限拉伸值泊桑比長沙p(t)=1.36t/(5.535+)壩美p(t)=1.12t/(5.535+t)長潭表G8長沙拱壩混凝土徐變度C(t,T)試驗值類別37345.0740.245.349.7的徐變度按擬合公式G1計算。 表G9MgO設(shè)計摻量MgO極限摻量(%)6.0(砂漿試體)6.6(砂漿試體)7.2(一級配混凝土試體)總膠凝材料(kg)MgO設(shè)計摻量(%)3.5～4.55.0～6.0表G10常規(guī)計算和仿真分析主要成果設(shè)計方法常規(guī)仿真常規(guī)仿真常規(guī)仿真主壓應(yīng)力極值(MPa)上游下游主拉應(yīng)力極值(MPa)上游下游壩肩抗滑最小安全系數(shù)壩頂拱冠最大徑向位移(mm)注：壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負長潭極端最高氣溫/極端最低氣溫(℃)36.8/-1.840/-632.9/-5.12d～3d最大溫降值(℃)越冬期最大溫降值(℃)長沙壩美長潭備注導(dǎo)溫系數(shù)a(m2h)風(fēng)速4m/s容重γ(kg/m3)線膨脹系數(shù)α(10-?/℃)等效放熱系數(shù)ββ?=7.603(寒潮)β=12.604(寒潮)β?=5.648(寒潮)β?=4.682(越冬)β?=6.094(越冬)β?=6.237(越冬)G4.4保溫材料厚度計算成果(未考慮環(huán)境風(fēng)速修正)表G14保溫材料厚度計算成果(未考慮環(huán)境風(fēng)速修正)長沙壩美長潭0.12560.12560.1256混凝土放熱系數(shù)β。(KJ/m2·h℃)82.282.282.2保溫層厚度(mm)15(寒潮)25(越冬)8.5(寒潮)21(越冬)21(寒潮)19(越冬)DB44/T703—2010工程長沙壩美長潭壩高(m)壩體混凝土量(萬m3)拌和設(shè)施2×1.5m3拌和樓2×1.5m3拌和樓(1+1.5)m3拌和樓運輸設(shè)施10t高架門機10t高架門機10t塔吊機長沙壩美長潭壩體混凝土量(萬m3)最大倉面面積(m2)最大澆筑層混凝土量(m3)最大澆筑層施工時間(d)545最大澆筑層澆筑強度(m3/d)表G17上下游壩面保溫措施長沙壩美長潭壩面保溫材料前期20mm厚普通型聚苯乙烯泡沫板，后期氣墊薄膜夏季施工拆模后，先涂刷WP保濕養(yǎng)護劑，然后及時鋪貼保溫板加強Ⅱ型聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫板厚25mm蓄水后下游壩面第2次BW高發(fā)泡聚乙烯閉孔泡沫板厚15mm聚乙烯泡沫板厚20mm倉面保溫材料封倉即鋪貼氣墊薄膜，待上層混凝土澆筑時再逐段揭開封倉即鋪貼氣墊薄膜外覆蓋彩條布，待上層混凝土澆筑時再逐段揭開封倉后覆蓋彩條布，待上層混凝土澆筑時再逐段揭開施工方法外貼法外貼法外貼法保溫層鋪貼時間要求拆模后3天內(nèi)拆模后1～2天內(nèi)拆模后1～2天內(nèi)保溫時間要求上游壩面蓄水前拆除下游壩面為1年上游壩面蓄水前拆除下游壩面為1年上游壩面蓄水前拆除下游壩面為1年附錄H(資料性附錄)已建工程安全監(jiān)測資料廣東省目前共有3宗應(yīng)用MgO混凝土拱壩技術(shù)的工程：陽春市長沙拱壩、韶關(guān)市乳源縣壩美拱壩、韶關(guān)市翁源縣長潭拱壩，其中，長沙拱壩是國內(nèi)外首次應(yīng)用MgO混凝土拱壩技術(shù)的工程實踐。安全監(jiān)測資料有壩體位移、溫度和自生體積變形等三項。本附錄重點介紹壩體自生體積變形特性及相應(yīng)點處的溫度過程，以便于今后在類似的MgO混凝土拱壩工程設(shè)計中，對自生體積變形和溫度有一個定性的判斷。H.1廣東省陽春市長沙拱壩H.1.1長沙拱壩的整體監(jiān)測設(shè)施長沙拱壩位于陽春市西部三甲河上游長沙河段，大壩為混凝土四心圓雙曲拱壩，壩高為55.5m,壩壩體施工期僅90天。工程于1999年10月8日通過下閘蓄水驗收，2000年1月21日蓄水至233.6m,11月17日蓄水至正常蓄水位242.0m。內(nèi)部觀測儀器共60支，其中包括12支溫度計、4支裂縫計、4組雙向應(yīng)變計、4組五向應(yīng)變計、8組無正垂線共兩條組成，一條由壩頂245.2m～205m高程，另一條由220m～205m高程，見圖H.2。242(正賞水位)T12多急起應(yīng)事計一組，每組西支.上下順200距上游面1500每高程埋無應(yīng)力計一組，每組兩文，無應(yīng)力計桶正倒各一支，沿須軸線方向問矩500S5|S6T9埋設(shè)溫度計7209無應(yīng)力計N1,N2應(yīng)變計S1,S23,14TL圖H.1拱冠梁觀測儀器布置示意圖□245.502500□245.50□242.00(正常水位238.00(頂)z232.32220.正垂線保護停220.正委線保護停①171無建了壩軸線□205.00集垂線保護停v170.003000圖H.2正、倒垂變形觀測布置示意圖DB44/T703—2010220、y測縫計J2距上游面1500早早】Y圖H.3220m高程拱圈觀測儀器平面布置示意圖圖H.4240m高程拱圈觀測儀器平面布置示意圖H.1.2長沙拱壩的壩體溫度場H.1.2.1長沙拱壩的壩基溫度壩基共布置3支溫度計，分別在180m、185m、188m高程。隨著壩體混凝土的澆筑，壩基溫度受壩體混凝土水化熱的影響不斷升高。2年后壩基溫度基本穩(wěn)定，在23.5℃~24.35℃內(nèi)變化，變幅不到1℃。壩基溫度受壩外氣溫影響很小。表H.1壩基溫度特征值表(℃)測點高程1999年2000年2001年2002年最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值已壞已壞已壞39DB44/T703—2010各高程典型點溫度過程線如圖H.5～H.7所示，后期均呈現(xiàn)周期性有規(guī)律變化。表H.2混凝土溫度線膨脹系數(shù)反演結(jié)果表單位：(×10-?)編號N?N?N?N?N?N?N?N?α損壞編號N?N?N??N??a各無應(yīng)力計測值反演所得溫度線膨脹系數(shù)均勻性好，α在8.85×10?~1027×10?范圍內(nèi)，均值為9.36×10?。各高程典型點的自生體積變形過程線如圖H.8～圖H.10,同一觀測點均布置兩支監(jiān)測儀器作對比。a)在齡期60天內(nèi)，自生體積變形增長較快，表現(xiàn)為過程線斜率較大，3～5年后基本趨于穩(wěn)定。c)摻MgO混凝土的自生體積變形量同MgO的摻量緊密相關(guān)，摻量大，則變形也大。T2T3J3-24T2T3J3-2400-06-2400-12-2140.035.030.025.020.099-01-0199-06-3099-12-2701-06-1901-12-1602-06-1440DB44/T703—2010T(℃)40.0T(℃)40.035.030.025.020.099-01-0199-07-0200-01-0101-07-0101-12-3102-07-0100-07-0100-12-31圖H.6長沙拱壩193m高程溫度過程線40.035.030.025.020.099-01-0199-07-0200-01-0100-07-0100-12-3101-07-0101~12-3102~07-01圖H.7長沙拱壩220m高程溫度過程線35.060.040.020.099-01-030一N1十—T-N230.025.020.004-01-0205-01-0106~01-0107~01-0100-01-0301-01-0202-01~0203-01-02圖H.8長沙拱壩193m高程N1、N2自生體積變形過程線(3.5%)DB44/T703—2010210.040.0wT-N925.020.001-01-0202-01-0203-01-0204-01-0205-01-0106-01-0107-01-0199-01-0300-01-03W圖H.9長沙拱壩220m高程(左岸)N9、N10自生體積變形過程線(4.2%)43.043.0AFT-N1328.0人23.099-01-0300-01-0301-01-0202-01-0203-01-0204-01-0205-01-0106-01-01210.007-01-01圖H.10長沙拱壩240m高程(左岸)N13、N14自生體積變形過程線(4.5%)H.1.4長沙拱壩的壩體位移拱冠梁處各高程的位移如圖H.11、圖H.12所示。徑向位移呈周期性有規(guī)律變化。42DB44/T703—2010位移值(mm位移值(mm)245高程一220高程04-1-104-7-105-1-105-7-106-1-14.0-2.0-5.0-8.002-1-102-7-103-1-103-7-1-14.0-17.0t(d)-11.0里里-2.0-4.0-6.002-7-103-1-1t(d)十245高程04-7-105-1-103-7-104-1-105-7-106-1-102-1-12.0圖H.12長沙拱壩切向位移歷程線H.2廣東省韶關(guān)市乳源縣壩美拱壩拱壩正常蓄水位高程為259.5m,死水位高程為242.0m。本工程等別為Ⅲ等，主要建筑物大壩為3級建筑物。MgO設(shè)計摻量為全壩5.5%。內(nèi)觀項目：溫度計19支、單向應(yīng)變計共6支、5向應(yīng)變計12組、無應(yīng)力計28支、測縫計6支。外觀項目：正垂系統(tǒng)2套、倒垂系統(tǒng)1套、上游水位觀測標尺、上游遙測水位計。見圖H.13～H.16。43274.5▽270.0壩軸線共261.5共260.5B9B9pT240.0T237.522T2s225.0T2s壩軸線261.5260.52375NUNUN22250N2T5。T?T35T6210.0J,圖H.13拱冠梁溫度儀器布置示意圖圖H.14拱冠梁自生體積變形儀器布置示意圖TTS4N6282,N%48圖H.16240m高程拱圈觀測儀器平面布置示意圖DB44/T703—2010H.2.2壩美拱壩的壩體溫度在拱冠梁處距上游面100mm的壩體混凝土內(nèi)沿高程210.0m、225.0m、240.0m高程布置測點；在拱冠梁207.5m及壩肩225.0m高程左、右岸的基巖內(nèi)，靠近上游面3m處設(shè)置一排10m深的鉆孔，距基巖面深3m、10m處各布設(shè)溫度計。觀測成果表明，溫度后期均呈現(xiàn)周期性有規(guī)律變化。自生體積變形(原級配):在拱冠梁225.0m、240.0m高程的壩中各設(shè)原級配無應(yīng)力計筒布置無應(yīng)力計，以作對比。表H.3壩美拱壩混凝土溫度線膨脹系數(shù)反演結(jié)果表編號α編號α平均值各高程典型點的自生體積變形過程線如圖H.17～圖H.19。觀測結(jié)果表明：a)在齡期60天內(nèi)，自生體積變形增長較快，表現(xiàn)為過程線斜率較大，3年后基本趨于穩(wěn)定。b)摻MgO混凝土的自生體積變形量同MgO的摻量緊密相關(guān)，摻量大，則變形也大。240.0200.035.028.021.002-12-1005-10-2506-05-2306-12-1904-02-0304-08-31