[發(fā)明專利]一種基于拱壩橫縫初始粘結(jié)強(qiáng)度控制張開時機(jī)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911038082.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110687832B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊寧;喬雨;牟榮峰;樊啟祥;蔣龍;黃偉;廖建新;周秋景;張國新;劉毅;程恒;雷崢琦;邱永榮;江晨芳;徐秀鳴;楊波;吳龍珅;劉瑞強(qiáng);張家豪;高宇欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國三峽建設(shè)管理有限公司;中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01N19/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

本發(fā)明公開了一種基于拱壩橫縫初始粘結(jié)強(qiáng)度控制張開時機(jī)的方法，根據(jù)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)、橫縫張開時間，采用仿真分析方法反饋得到隨時間變化的橫縫粘結(jié)強(qiáng)度；基于橫縫粘結(jié)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)橫縫張開時機(jī)的精準(zhǔn)調(diào)控。為后續(xù)溫控措施調(diào)整和橫縫開度控制提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于拱壩橫縫初始粘結(jié)強(qiáng)度控制張開時機(jī)的方法，屬于大壩混凝土澆筑施工工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力，防止混凝土開裂，拱壩需要分段澆筑，各個分段之間的縫面即為橫縫。橫縫主要有三種狀態(tài)，一是在大壩澆筑階段，相鄰壩段后澆新混凝土與先澆老混凝土澆筑在一起，兩者相互粘結(jié)，這時橫縫會具有一定的強(qiáng)度，強(qiáng)度大小與先澆混凝土縫面處理情況、橫縫鍵槽形式等有關(guān)；二是在大壩混凝土降溫階段，橫縫會張開，以利于后期的接縫灌漿；三是大壩接縫灌漿后，橫縫普遍處于粘結(jié)狀態(tài)。

第一種粘結(jié)狀態(tài)下，橫縫強(qiáng)度會影響大壩橫縫張開的時機(jī)，同時不同高程的橫縫張開時機(jī)會對橫縫開度大小產(chǎn)生影響，因此準(zhǔn)確掌握橫縫強(qiáng)度大小對于控制橫縫張開時機(jī)、橫縫開度以及大壩施工期工作性態(tài)有重要意義。現(xiàn)有橫縫粘結(jié)強(qiáng)度大多根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)簡單取用，與實(shí)際情況存在較大差異，胡昱等提出了橫縫真實(shí)粘結(jié)強(qiáng)度的檢測狀態(tài)(201721797866.5)，利用混凝土溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)，模擬橫縫附近混凝土荷載歷程和溫度歷程，得到真實(shí)溫度應(yīng)力作用歷程下的橫縫粘結(jié)強(qiáng)度，但該方法一是現(xiàn)有溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)尺寸有限，試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽巛^小，大壩真實(shí)澆筑過程中長度達(dá)數(shù)十米、寬度一般在10～25m，會存在尺寸效應(yīng)影響；二是試驗(yàn)中約束條件與真實(shí)情況會存在較大差異。胡昱等提出的一種混凝土壩橫縫粘結(jié)強(qiáng)度控制方法(201210016706.8)，其中混凝土橫縫粘結(jié)強(qiáng)度是采用與壩體一致的新舊混凝土粘結(jié)試件的拉伸試驗(yàn)，針對不同縫面沖毛程度試驗(yàn)獲得沖毛程度與拉伸強(qiáng)度的對應(yīng)關(guān)系，且試件齡期至少為21天，該方法同樣存在尺寸效應(yīng)問題，同時實(shí)際橫縫張開不一定局限在21天后。胡昱等提出的拱壩橫縫張開時機(jī)的控制系統(tǒng)，是根據(jù)不同控溫歷程，得到控制不同張開時機(jī)所需要的橫縫粘結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)而得到層面處理所需粗糙度，在橫縫層面控制橫縫張開時機(jī)，該方法是提出控制粘結(jié)強(qiáng)度的方法，而不是對真實(shí)粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行分析，并根據(jù)真實(shí)粘結(jié)強(qiáng)度控制張開時機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是基于大壩相鄰壩段澆筑后真實(shí)橫縫強(qiáng)度，通過調(diào)整溫度控制措施實(shí)現(xiàn)大壩橫縫張開時機(jī)控制，能夠更加準(zhǔn)確控制橫縫狀態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于拱壩橫縫初始粘結(jié)強(qiáng)度控制張開時機(jī)的方法，其特征其在于，它包括以下步驟：

步驟一，在拱壩橫縫兩側(cè)壩段布置測溫儀器監(jiān)測大壩混凝土溫度場分布和變化規(guī)律，在拱壩橫縫位置布置測縫儀器監(jiān)測橫縫開度分布和變化規(guī)律；

步驟二，以橫縫兩側(cè)壩段后澆倉塊澆筑完成時間為成縫時間，根據(jù)大壩橫縫開度監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)大壩已有橫縫張開時間和開度變化規(guī)律圖；

步驟三，獲取橫縫粘結(jié)強(qiáng)度變化規(guī)律圖，橫縫粘結(jié)強(qiáng)度在區(qū)間[fj1，fj2]變化，其中下限fj1取0，上限fj2取所有已張開橫縫兩側(cè)壩段后澆混凝土最長齡期對應(yīng)的粘結(jié)強(qiáng)度ft；

步驟四，在步驟三中所獲取的強(qiáng)度區(qū)間中取n個強(qiáng)度值，fj1～fjn，采用平均取值的方法或者采用每次取中間值的方法，將該值作為橫縫強(qiáng)度，采用全壩全過程仿真分析方法，考慮拱壩混凝土實(shí)際澆筑過程、材料硬化過程、環(huán)境溫度變化過程、溫度控制過程和封拱灌漿過程，得到已施工壩段橫縫狀態(tài)及變化規(guī)律；

步驟五，建立以橫縫計(jì)算張開時間與橫縫監(jiān)測張開時間為變量的目標(biāo)函數(shù)，求出n個橫縫強(qiáng)度值對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，以目標(biāo)函數(shù)值最小時橫縫強(qiáng)度為橫縫粘結(jié)強(qiáng)度，目標(biāo)函數(shù)：

式中：y(i)為目標(biāo)函數(shù)，i為第i個強(qiáng)度參數(shù)，m為橫縫測點(diǎn)數(shù)，δ_com為橫縫計(jì)算張開時間，δ_mon為橫縫監(jiān)測張開時間；