顏張攔蓄樞紐工程建筑物對回彈強(qiáng)度的影響分析

姜和成，許商杰

（1.山東水利工程總公司，山東 濟(jì)南50014；2.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250014）

1 工程概況

泰安市顏張攔蓄樞紐工程位于大汶河支流牟汶河中游，壩址在京滬高速公路牟汶河大橋下游約2.8 km處。樞紐攔蓄水面南起泰山區(qū)邱家店鎮(zhèn)顏張村西南，北至京滬高速公路牟汶河大橋上游3.6 km處，長約6.4 km。該工程建成后可形成376.67 hm2的水面，總蓄水量約 1820萬m3。牟汶河設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，設(shè)計(jì)流量6646 m3/s。壩址區(qū)地層巖性較簡單，出露的地層主要為第四層沖洪積層，下層地層為寒武系張夏組灰?guī)r及頁巖。第四層沖洪積層由壤土、中粗砂、粗礫砂組成。寒武系地層為灰?guī)r及頁巖。顏張攔蓄樞紐工程橫向布置自右岸（北岸）向左岸（南岸）依次為調(diào)節(jié)閘、橡膠壩工程，壩總長為513.0 m。工程規(guī)模中型，工程等級Ⅲ等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。建筑物的強(qiáng)度是質(zhì)量的根本，對工程具有重要意義。

2 回彈測試

2.1 施工原材料與配合比

水泥：P·042.5水泥，山東魯珠水泥有限公司產(chǎn)；粉煤灰：Ⅰ級，鄒縣電廠；砂：細(xì)度模數(shù)2.6，泰安汶河產(chǎn)；碎石：5～31.5 mm，泰安產(chǎn)；外加劑：引氣減水劑，濟(jì)南德利泰建材有限公司產(chǎn)。壩墩、壩底板、翼墻等工程主要建筑物混凝土設(shè)計(jì)為C25F150W6，施工混凝土配合比，見表1。

表1 混凝土配合比 kg/m3

2.2 測試方法與儀器

根據(jù)JGJ/T23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，采用型號為M202411的回彈儀，回彈測試壩墩、壩底板、翼墻的強(qiáng)度。

2.3 結(jié)果與討論

分別對不同尺寸的壩墩、壩底板、翼墻進(jìn)行強(qiáng)度測試。壩墩尺寸為長×寬×高=21.00 m×9.50 m×6.66 m，澆筑日期為2013年1月19日，回彈時(shí)齡期108 d，澆筑時(shí)溫度為-4～5℃，回彈時(shí)間為2013年5月6日，回彈部位壩敦表面。壩墩回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表2和表3。

壩底板尺寸為長×寬×高=21.00 m×15.38 m×1.50 m，澆筑日期為2013年1月23日，回彈時(shí)齡期104 d，澆筑時(shí)溫度為-4～6℃，回彈時(shí)間為2013年5月6日，回彈部位壩底板表面。壩底板回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表4和表5。

翼墻尺寸為長×寬×高=15.00 m×0.50 m×9.60m，澆筑日期為2013年3月12日，回彈時(shí)齡期107 d，澆筑時(shí)溫度為5～10℃，回彈時(shí)間為2013年6月28日，回彈部位翼墻表面。翼墻回彈強(qiáng)度測試和計(jì)算結(jié)果見表6和表7。

表2 壩墩回彈強(qiáng)度測試結(jié)果

表3 壩墩回彈強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果

從表2，3可以看出，在澆筑溫度和回彈齡期基本相等時(shí)，壩墩和壩底板的寬和高不同，對混凝土強(qiáng)度影響較大。根據(jù)JGJ/T23-2011，當(dāng)測區(qū)數(shù)少于10個時(shí)，混凝土強(qiáng)度推定值fcuc=fcuc.min，因此可以推斷壩墩和壩底板的強(qiáng)度分別為33.20 MPa和25.30 MPa。這主要由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，建筑物尺寸大小不同，混凝土內(nèi)水泥水化散熱速率不同，影響混凝土內(nèi)溫度。而溫度對混凝土強(qiáng)度增長影響較大。溫度高，水泥水化快，混凝土強(qiáng)度高?；炷辽崴俾蚀笮≈饕Q于混凝土的最薄截面。盡管壩墩寬小于壩底板，但厚度較大，對散熱速率影響基本相同。壩墩高是壩底板的4倍多，混凝土內(nèi)水泥水化散熱慢，溫度高，促進(jìn)水泥水化，強(qiáng)度增長大。比較表2，在壩墩寬與翼墻高基本相同時(shí)，壩墩高遠(yuǎn)大于翼墻寬，壩墩強(qiáng)度大于翼墻9.2 MPa，這也是由于建筑物尺寸不同而影響的強(qiáng)度不同。

比較表2，3可以看出，壩底板寬幾乎是翼墻高的1.7倍，而決定散熱速率大小的翼墻寬是壩底板高的1/3，基于尺寸效應(yīng)，從理論上壩底板的強(qiáng)度應(yīng)遠(yuǎn)大于翼墻，但二者的抗壓強(qiáng)度基本相等，這主要由于兩建筑物澆筑時(shí)的溫度不同。翼墻澆筑溫度高，消除了建筑物部分尺寸散熱對混凝土強(qiáng)度的影響。如果二者澆筑時(shí)的溫度基本相同，壩底板的強(qiáng)度可能高于翼墻。

3 結(jié) 語

建筑物尺寸對混凝土強(qiáng)度影響大。澆筑溫度相同，決定建筑物散熱速率的截面薄，混凝土回彈強(qiáng)度低。澆筑溫度和建筑物的尺寸不同，混凝土強(qiáng)度可能基本相同。

［1］劉玲，王可良，鄭燦堂.混凝土滲透結(jié)晶材料在水工噴射混凝土中的應(yīng)用［J］.混凝土與水泥制品，2011（12）：15-18.

［2］王可良，劉玲.C25噴射聚丙烯纖維混凝土的試驗(yàn)研究［J］.混凝土與水泥制品，2011（1）：54-55.

［3］王可良，鄭燦堂，許尚杰.滲透結(jié)晶材料對混凝土裂縫寬度的修復(fù)性能［J］.混凝土與水泥制品，2012（1）：21-23.