核电站大体积混凝土裂缝控制及施工技术

　　核电站基础是反应堆厂房主要支撑结构，一方面建于沿海地区的核电站易受到海水侵蚀，另一方面也是防止核泄露，为此对其施工裂缝控制要求很严。核电站基础混凝土浇筑量大、强度高、水化热大，核电特殊性能使得施工常规降低水化热措施无法使用，国内外一直采用分层分段小体量多次浇筑的施工方式，施工周期长并且均不可避免的出现了较多裂缝，处理裂缝对施工进度又造成了一定影响。随着核电市场的急剧扩张及减少施工层段数对总体工期缩短的明显有利作用，实施多层段合并为一次整体性浇筑，温度裂缝能否得到有效控制成为当前的一大尖锐课题。《核电站大体积混凝土裂缝控制及施工技术》一书在率先提出多层段合并整体浇筑可行性问题的基础上开展以有限单元法为理论基础的大体积混凝土温度及温度应力应变场分析和测试研究，试图揭示大体积混凝土温度应力发生、发展规律，为指导混凝土施工养护、裂缝控制提供基本理论依据。本书一方面基于理论分析与测试比较，通过编制有限元分析程序，建立和优化基础整体有限元模型，对整浇全程进行深入全面的仿真分析，研究了基础不同浇筑厚度、垫层不同滑动能力、不同养护方式及技术指标等对施工温度应力的影响，进一步优化了施工分层方案；另一方面本书还对混凝土的收缩进行了较全面的研究，研制了混凝土的无约束监测装置，对核电特定配合比混凝土的收缩进行监测和分析；除此之外本书还编制了核电大体积混凝土施工技术指南，为核电站基础整体浇筑施工提供广泛参考。本书提出的“动态设计养护法”为大体积混凝土施工裂缝控制问题的一般处理思路和方法，为科学制定和优化设计施工方案提供基本依据。实践表明，本研究方法进行的理论分析及其指导下的大体积混凝土施工，开拓了设计施工技术空间，保证了混凝土浇筑质量，赢得了工期和积累了经验，为后续我国核电几十台机组基础混凝土整体浇筑成功实践和推广应用奠定了坚实基础，为国民经济建设创造了相当可观的经济和社会效益。《核电站大体积混凝土裂缝控制及施工技术》一书研究内容“CPR1000核电站大体积混凝土温度应力全过程仿真和裂缝控制技术”于2010年荣获中冶集团科学技术一等奖。

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第1篇　核电站大体积混凝土裂缝控制
1　大体积混凝土裂缝控制
1.1　概述
1.2　温度控制
1.3　变形控制
1.4　混凝土应力的现场控制
1.5　小结
2　大体积混凝土施工养护方式及技术指标有限单元法分析与研究
2.1　概述
2.2　样板工程概况
2.3　有限元模型及分析参数
2.4　计算结果与分析
3　滑动层对上部基础施工温度应力影响有限元分析及应变监测研究
3.1　概述
3.2　样板工程概况
3.3　滑动层不同刚度的有限单元法分析
3.4　应变监测研究
4　CPR1000核电站基础大体积混凝土温度应力特性
4.1　概述
4.2　方法
4.3　研究结果
5　核电站基础大体积混凝土水化特性
5.1　水泥水化热特点
5.2　水泥水化热温度计算
5.3　小结
6　有限单元法在大体积混凝土筏基温控施工中的应用
6.1　概述
6.2　样板工程概况
6.3　有限单元法确定养护技术指标
6.4　温控监测及分析
7　CPR1000核电站基础大体积混凝土现场监控技术
7.1　概述
7.2　测试方法
7.3　工程应用
7.4　小结
8　“动态设计养护”法
8.1　背景
8.2　方法概述
8.3　有限元建模计算
8.4　监控指标
8.5　温度应变监控方案
8.6　动态养护
8.7　小结
9　高温高湿环境核电站核岛筏基整体浇筑温度应变监控研究
9.1　背景
9.2　有限元仿真计算
9.3　温度应变监控方案
9.4　温度应变监控分析
9.5　小结
10　CPR1000核电站基础多层整体浇筑可行性有限元分析
10.1　有限单元法温度分析
10.2　有限单元法应力分析
10.3　结论
11　混凝土无约束监测装置研制及应用研究
11.1　无约束监测装置介绍
11.2　无约束应变监测分析
11.3　无约束监测装置工程中应用及成果
11.4　结束语
第2篇　CPR1000核电站大体积混凝土温度应力变化规律分析及施工分层方案
1　有限元法及Ansys程序概述
2　本篇程序编制思路、方法及假设
3　3.0m厚筏基温度场及应变应力场分析
3.1　温度场有限元计算模型
3.2　温度场计算结果及分析
3.3　应力场有限元计算模型
3.4　应力应变场计算结果及分析
4　1.2m厚筏基温度场及应变应力场分析
4.1　有限元计算模型
4.2　边界条件
4.3　计算参数
4.4　温度计算结果
4.5　应力计算结果
5　3.8m厚筏基温度场及应变应力场分析
5.1　有限元计算模型
5.2　边界条件
5.3　计算参数
5.4　温度计算结果
5.5　应力应变计算结果
6　筏基和安全壳筒身理论分析
6.1　不同厚度基础温度场分析
6.2　不同厚度基础应力场分析
6.3　安全壳筒身计算
6.4　理论分析结论
7　CPR1000大体积混凝土优化计算模型及理论实测数据对比分析
7.1　优化计算模型
7.2　混凝土理论分析及应力测试方法
7.3　混凝土温度内力规律分析
7.4　应变监控
7.5　理论分析和监测数据对比分析
8　优化后的施工分层方案
8.1　原施工分层方案
8.2　新施工分层方案
8.3　新旧施工方案对比
第3篇　CPR1000核电大体积混凝土施工技术指南
1　绪论
2　术语、符号
2.1　术语
3　大体积混凝土整浇施工的必要性和可行性
3.1　必要性分析
3.2　可行性分析
4　混凝土材料及力学性能
4.1　原材料准备
4.2　配合比实例
4.3　抗压强度
4.4　抗拉强度
4.5　小结
5　施工准备
5.1　项目组织管理及施工人员安排
5.2　机械设备及施工机具准备
5.3　施工材料准备
5.4　技术准备
6　过程控制
6.1　施工平面管理规划
6.2　原材料质量控制
6.3　钢筋绑扎
6.4　模板支设
6.5　预应力管道安装与保护
6.6　永久性仪表（EAU）安装与保护
6.7　橡胶止水带
6.8　混凝土生产
6.9　混凝土运输
7　混凝土浇筑
7.1　全面分层法
7.2　分层分段斜向推移法
8　混凝土养护
8.1　入模温度和温升
8.2　搭设养护棚
8.3　保温材料和覆盖
8.4　动态养护
9　温度应变监控与裂缝控制
9.1　温度应变监控
9.2　裂缝预防措施
10　质量保证与安全保证
10.1　组织管理措施
10.2　技术管理措施
10.3　材料进场检验及试验管理措施
10.4　工序交接及成品保护措施
10.5　质量保证措施
10.6　分项工程施工质量控制措施
10.7　安全保证措施
11　设计优化建议
参考文献