颜张拦蓄枢纽工程建筑物对回弹强度的影响分析

姜和成，许商杰

（1.山东水利工程总公司，山东 济南50014；2.山东省水利科学研究院，山东 济南250014）

1 工程概况

泰安市颜张拦蓄枢纽工程位于大汶河支流牟汶河中游，坝址在京沪高速公路牟汶河大桥下游约2.8 km处。枢纽拦蓄水面南起泰山区邱家店镇颜张村西南，北至京沪高速公路牟汶河大桥上游3.6 km处，长约6.4 km。该工程建成后可形成376.67 hm2的水面，总蓄水量约 1820万m3。牟汶河设计洪水标准50年一遇，设计流量6646 m3/s。坝址区地层岩性较简单，出露的地层主要为第四层冲洪积层，下层地层为寒武系张夏组灰岩及页岩。第四层冲洪积层由壤土、中粗砂、粗砾砂组成。寒武系地层为灰岩及页岩。颜张拦蓄枢纽工程横向布置自右岸（北岸）向左岸（南岸）依次为调节闸、橡胶坝工程，坝总长为513.0 m。工程规模中型，工程等级Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。建筑物的强度是质量的根本，对工程具有重要意义。

2 回弹测试

2.1 施工原材料与配合比

水泥：P·042.5水泥，山东鲁珠水泥有限公司产；粉煤灰：Ⅰ级，邹县电厂；砂：细度模数2.6，泰安汶河产；碎石：5～31.5 mm，泰安产；外加剂：引气减水剂，济南德利泰建材有限公司产。坝墩、坝底板、翼墙等工程主要建筑物混凝土设计为C25F150W6，施工混凝土配合比，见表1。

表1 混凝土配合比 kg/m3

2.2 测试方法与仪器

根据JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》，采用型号为M202411的回弹仪，回弹测试坝墩、坝底板、翼墙的强度。

2.3 结果与讨论

分别对不同尺寸的坝墩、坝底板、翼墙进行强度测试。坝墩尺寸为长×宽×高=21.00 m×9.50 m×6.66 m，浇筑日期为2013年1月19日，回弹时龄期108 d，浇筑时温度为-4～5℃，回弹时间为2013年5月6日，回弹部位坝敦表面。坝墩回弹强度测试和计算结果见表2和表3。

坝底板尺寸为长×宽×高=21.00 m×15.38 m×1.50 m，浇筑日期为2013年1月23日，回弹时龄期104 d，浇筑时温度为-4～6℃，回弹时间为2013年5月6日，回弹部位坝底板表面。坝底板回弹强度测试和计算结果见表4和表5。

翼墙尺寸为长×宽×高=15.00 m×0.50 m×9.60m，浇筑日期为2013年3月12日，回弹时龄期107 d，浇筑时温度为5～10℃，回弹时间为2013年6月28日，回弹部位翼墙表面。翼墙回弹强度测试和计算结果见表6和表7。

表2 坝墩回弹强度测试结果

表3 坝墩回弹强度计算结果

从表2，3可以看出，在浇筑温度和回弹龄期基本相等时，坝墩和坝底板的宽和高不同，对混凝土强度影响较大。根据JGJ/T23-2011，当测区数少于10个时，混凝土强度推定值fcuc=fcuc.min，因此可以推断坝墩和坝底板的强度分别为33.20 MPa和25.30 MPa。这主要由于混凝土是热的不良导体，建筑物尺寸大小不同，混凝土内水泥水化散热速率不同，影响混凝土内温度。而温度对混凝土强度增长影响较大。温度高，水泥水化快，混凝土强度高。混凝土散热速率大小主要取决于混凝土的最薄截面。尽管坝墩宽小于坝底板，但厚度较大，对散热速率影响基本相同。坝墩高是坝底板的4倍多，混凝土内水泥水化散热慢，温度高，促进水泥水化，强度增长大。比较表2，在坝墩宽与翼墙高基本相同时，坝墩高远大于翼墙宽，坝墩强度大于翼墙9.2 MPa，这也是由于建筑物尺寸不同而影响的强度不同。

比较表2，3可以看出，坝底板宽几乎是翼墙高的1.7倍，而决定散热速率大小的翼墙宽是坝底板高的1/3，基于尺寸效应，从理论上坝底板的强度应远大于翼墙，但二者的抗压强度基本相等，这主要由于两建筑物浇筑时的温度不同。翼墙浇筑温度高，消除了建筑物部分尺寸散热对混凝土强度的影响。如果二者浇筑时的温度基本相同，坝底板的强度可能高于翼墙。

3 结 语

建筑物尺寸对混凝土强度影响大。浇筑温度相同，决定建筑物散热速率的截面薄，混凝土回弹强度低。浇筑温度和建筑物的尺寸不同，混凝土强度可能基本相同。

［1］刘玲，王可良，郑灿堂.混凝土渗透结晶材料在水工喷射混凝土中的应用［J］.混凝土与水泥制品，2011（12）：15-18.

［2］王可良，刘玲.C25喷射聚丙烯纤维混凝土的试验研究［J］.混凝土与水泥制品，2011（1）：54-55.

［3］王可良，郑灿堂，许尚杰.渗透结晶材料对混凝土裂缝宽度的修复性能［J］.混凝土与水泥制品，2012（1）：21-23.