混凝土温控措施费用分析.pdf

西北水电 2 0 1 3年 第 1期 文章编号 ： 1 0 0 6 -2 6 1 0 ( 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 6 4 0 3 混凝土温控措施费用分析 张 子 艳， 刘宇 宇 ( 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院， 西安7 1 0 0 6 5 ) 摘要： 根据云南某水电站混凝土搅拌机出机口温度的要求， 结合电站所在地的自然条件( 气温、 水温) 、 设计条件( 混 凝土温控要求、 混凝土强度及骨料级配等) 及施工组织设计的相关资料， 分析计算混凝土材料预冷措施费用。 关键词： 混凝土； 温度控制； 费用 中图分类号： T V 5 1 2 文献标识码： A An a l y s i s o n Co s t s o f Fa c i l i t i e s f o r Co n c r e t e Te mp e r a t u r e Co n t r o l ZHANG Zi -y a n，LI U Yu-y u ( H Y D R O C H I N A X i b e i E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n ， X i a n 7 1 0 0 6 5 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：c o s t s o f p r e - c o o l i n g f a c i l i t i e s f o r c o n c r e t e ma t e r i a l s a r e c a l c u l a t e d i n a c c o r d a n c e wi t h r e q u i r e me n t o n t e mp e r a t u r e o f c o n c r e t e a t m i x e r o u t l e t for o n e h y d r o p o w e r p r o j e c t i n Y u n n a n P r o v i n c e a s w e l l a s i n c o m b i n a t i o n w i t h n a t u r a l c o n d i t i o n s( a i r t e m p e r a t u r e ， w a t e r t e m p e r a t u r e )a t t h e p r o j e c t l o c a t i o n ， d e s i g n c o n d i t i o n s( r e q u i r e m e n t s o n c o n c r e t e t e m p e r a t u r e c o n t r o l ， c o n c r e t e s t r e n g t h a n d a g g r e g a t e g r a d a - t i o n ， e t e )a n d r e l e v a n t d a t a o f c o n s t r u c t i o n m e t h o d s t a t e m e n t Ke y wo r d s ： c o n c r e t e ；t e mp e r a t u r e c o n t r o l ；c o s t s 0 引 言 大体积混凝 土浇筑后水泥产生水化热， 温度迅 速上升 ， 自然散热极其缓慢 。为了防止 因温度产生 混凝土裂缝 ， 必须严格控制混凝土温度。在合理设 计混凝土配合 比的前提下 ， 可 以通过 限制混凝 土搅 拌机 的出机 口温度 ； 在大体积混凝土 内预埋冷却水 管 ， 进行一 、 二期通水冷却； 合理分层分块 ； 合理安排 施工， 及时进行表面养护等措施来控制混凝土浇筑 初期产生的水泥水化热温升。上述温控措施 中， 如 表面养护等费用已计人混凝土浇筑单价中， 合理分 层分块等费用间接地反 映在混凝土半成 品价格、 设 备效率、 质量控制等费用中 j ， 降低混凝土出机口 温度和通水冷却费用相对其他混凝土温控措施费用 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 8 3 0 作者简介： 张子艳( 1 9 8 4 一) ， 女， 陕西省榆林市人， 助理工程师 从事水利水电工程造 价管理工作 较为关键 ， 而通水冷却 费用主要包括冷却水管和冷 水费用 ， 分析计算较为简单 ， 本文不做分析。出机 口 温度需要复杂的预冷温控设计才 能达到 ， 对混凝土 温控费用的高低起着控制和决定作用。 本文根据云南金沙江中游某水电站工程施工阶 段的设计资料及混凝 土温控 的要求 ， 分析计算 了混 凝土温度控制措施的费用 ， 供工程造价人员及合 同 管理人员在确定工程混凝土温控措施费时参考。 1 混凝土温控措施的确定 该水电站部分混凝土主要集中在 3 ， 4， 5月份浇 筑 ， 3 ， 4， 5月份 当地 的月平均气温分别为 l 9 8 ， 2 3 2 和 2 5 6 c c， 月平均水温分别为 1 2 7 ， 1 4 4和 1 7 0 c c， 根据设计要求 ， 这部分混凝土出机 1：3 温度要降为 8。参考水利部概算定额 附录表 1 0 1 ，以 C 3 0 三级配常态混凝土( 塌落度为 3 5 a m) 3月份 的出 机 口温度为例 ， 计算不采取温控措施时混凝土 出机 口温度 ， 见表 1 。 西北水 电 2 0 1 3年 第 1期 6 5 表 1 混凝土出机口温度计算表 C 3 0 三级配常态混凝土 3 月份平均气温1 9 8 o， 平均水温1 2 7 鹇材 料 唧C 们 G廿 C = P 合计 出机口 温度t = 2 0 5 P = 2 7 6 5 6 0 Q = 5 6 8 2 7 9 4 注 ： 表 中石子 温度“ ” 取 1 9 8 0 ， 拌和水温取 1 2 7 ， 沙子 的 含 水率 取 5 ， 石 子 的含 水 率取 1 ， 常温 混 凝 土机 械 热取 2 0 9 4 k J m ， 出机 口温度 =QZP 。 由计算结果可知， 用石子的自然温度计算出的 混凝土出机 口温度均不能达到设计要求 ， 因此需要 对混凝土材料采取温度措施 。 通过对某 种配合 比混凝 土 中各种材 料冷 却 1 ， 统计分析混凝土 的降温效果。从统计结果可以 看出 ， 冷却粗骨料产生的效果最显著 ， 冷却拌和水产 生的效果也较 明显 。从技术 和经济 的效果综合考 虑 ， 一般宜以冷却粗骨料 、 冷 却拌 和水 、 加 冰拌 和作 为混凝土材料的主要冷却措施 ， 只有在降温幅度要 求很高时 ， 才考虑冷却沙和水泥 J 。 根据设计要求的混凝土 出机 口温度 、 加冷水和 加片冰量 ， 则按下式确定石子的冷却温度 ： ( 尸 ) 一 Q 一 Q 2 一 Q 4 一 Q 6 一 + 3 3 5 G 7 3一 Q G ( 1 ) 式 中： t 为石子冷却温度 ； t 为混凝土出机 口温度 ； Q ， Q ： ， Q ， Q ， Q ， Q 分别为各种材料的散热量 ； G ， 为石 子重量 ； G 为片冰重量 ； 3 3 5为冰的融化潜热 ， k J k g 。 根据混凝土拌和系统记 录资料分析， 计算得 出 不同强度等级混凝土拌制过程 中所耗的单位冷水量 和单位用冰量 ， 由公式 ( 1 ) 计算 出混凝 土 出机 口温 度为 8时 ， 不 同月份 中不 同强度等级混凝土 的石 子温度见表 2 。 通过表 2的计算分析， 为达到混凝土出机口的 要求， 从技术与经济角度考虑， 本工程宜采取的具体 温控措施如下 ： 首先 ， 对混凝土粗骨料进行一次风冷 ， 为 了避免 一 次风冷后冷料仓 中的骨料冻仓 ， 一次风冷骨料终 温一般控制在 1 0左右 ， 骨料从一冷仓出来送到拌 和楼后 ， 在拌 和楼料仓 进行二次 风冷 ， 二次 风冷后 大、 中石终温一般控制在 0 2， 小石终温可控制 在 38 。 表 2 混凝土 出机 口温度为 8 o C时石子温度统计表 C 其次 ， 为了保证混凝土出机 口温度控制在 8 ， 在混凝土拌制过程 中适 当的加冷水和片冰。 2 温控费用计算分析 ( 1 )一次风冷单价计算 通过一次风冷骨料 ， 可 以将 骨料在料仓 内预冷 至 81 6 ， 由水利部概算定额 附录表 1 0 6计算 得一次风冷骨料单价为 0 3元 ( t ) 。 ( 2 )二次风冷单价计算 通过二次风冷骨料 ， 可 以将大、 中石预冷至 0 2， 小石预冷至 38 ， 由水利部概算定额 附录 表 1 07计 算 得 ， 二 次 风 冷 骨 料 单 价 为 0 4 3 5 ( t o C) 。 ( 3 )制冷水单价 根据水 利部概 算定 额附录表 1 0 3， 计算得 2 8 的天然水温制 2冷水的单价为 l 6 4 8 t ， 水 温每降 1的单价为 0 6 3 4元 ， 由2 8的天然水温 制 4冷水的单 价为 1 4 5 0 t ， 水温每降 1 o C的 单价为0 6 0 4元。3 ， 4和 5月份的制冷水单价见表 3 表 3 不同月份制冷水单价统计表 ( 4 )制片冰单价 根据水利部概算定额附录表 1 0 4 ， 计算得 2 oC 冷水制一 8片冰 的单价 为 2 9 0 8 1 t 。3 ， 4和 5 月份的制片冰的单价见表 4 。 张子艳 ， 刘宇宇 混凝土温控措施 费用分析 表 4 不同月份制片冰单价统计表 天 温 t - I )tt备注 份 温差 ( 元 ) ( 元 一 ( 5 )混凝土预冷费用计算 常态 C 3 0三级配混凝土 ， 塌落度为 3 5 c m， 3 月份的混凝土预冷费用摊销计算如下 ： 表 5 混凝土预冷费用计算表 注 ： 一次风冷之后 ， 骨料转运到二 次风冷料仓 过程 中， 温度 回升 值取 1 7 5 o E。 根据施工现场混凝土拌和系统实测资料 ， 统计 分析计算得不同月份 中不同强度等级混凝土的预冷 费用见表 6 。 3 结语 本文结合工程所在地 的气温、 水温、 各部位混凝 e 3 ( 上接 6 3页) 土工程量 、 混凝土出机 口温度 、 以及混凝土配合 比等 实际工程资料 ， 对云南某在建水电站工程 昆凝土骨 料预冷费用及拌和冰水费用进行分析计算 ， 计算成 果基本反映了混凝 土温控措施及其相关费用 ， 可 以 为类似工程混凝土预冷措施费的计算提供参考。 表 6 混凝土预冷费用表 ( 元 m ) 参考文献 ： 2 3 4 宋力 混凝 土双 曲拱坝温度控制措施 费用估算研究 D 武汉 大学 ， 2 0 0 4 中华人民共和国水利部 水利建筑工程概算定额 s 郑州 ： 黄 河水利出版社 ， 2 0 0 2 水利水 电工程施工手册第 3卷一 混凝土工程 M 北 京： 中国 电力 出版社 ， 2 0 0 2 王恒贤 ， 刘静 小湾水电站拱 坝混凝 土温控措施 浅谈 J 中国 科技纵横 ， 2 0 1 1 ， ( 1 O ) ： 6 8 6 9 但是在应用 P K P M 的过程中也要根据水工建筑物的 自身特点进行模型建立、 荷载输入 、 参数输入等 ， 这 样才能更接近工程实际情况 ， 保证计算 的准确性。 同时我们也应该看到 P K P M在水工结构计算 中的局 限性 ， 例如程序 中不能准确地反映水压力作用 、 三维 整体计算 中不 能考虑集 中力较 大的板下 吊钩荷 载 等。希望本文能够给今后类似工程提供参考， 为水 工建筑物 P K P M标准化结构设计积累经验。 参考文献 ： 2 3 4 中国建 筑科学研 究 院 P K P MC A D工程部P K P M结 构 系列 软 件用户手册及技术条件 M 2 0 1 0 GB 5 0 0 0 9 2 0 1 2 ， 建筑结构荷载规范 S 北 京 ： 中国建 筑工业 出版社 ， 2 0 1 2 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0， 混凝 土结构设计 规范 s 北京 ： 中国建筑 工 业出版社 ， 2 0 1 1 D L T 5 0 5 7 2 0 0 9 ， 水工混凝土结构设计规范 S 北京： 中国 水利水电出版社 ， 2 0 0 9