福建省仙游抽水蓄能电站斜井滑模混凝土配合比设计及优化.pdf

第8 期 ( 总第1 2 5 期) 中国水 能及电气化 N o 8( T O T A L N o l 2 5 ) 2 0 1 5 年8 月 C h i n a Wa t e r P o w e r &E l e c i fi c a t i o n D OI ：1 0 1 6 6 1 7 j c n k i 1 1 5 5 4 3 T K 2 0 1 5 0 8 0 1 6 福建省仙游抽水蓄能 电站 斜 井滑模 混凝 土配合 比设计及优化 陈 冰 曾 玉 ( 中国水利水 电第十六工程局有限公司，福建 福州 3 5 0 0 0 3 ) 【 摘要】 斜井滑模混凝土配合比设计优劣对于混凝土施工质量、进度起着非常重要的作用。福建仙游抽水蓄 能电站对从设计到实施阶段的斜井滑模混凝土配合比，结合现场施工等实际情况进行了优化，其合理性通过后 续施工得到验证。本文着重对仙游抽水蓄能电站斜井滑模混凝土配合比设计及优化进行分析总结，以供类似工 程借鉴。 【 关键词】 配合比；设计；优化 中图分类号：T V 2 1 2 文献标识码 ：A 文章编号 ：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 5 )0 8 - 0 0 4 6 - 0 7 De s i g n a nd o pt i mi z a t i o n o f i nc l i ne d s h a f t s l i p f o r m c o nc r e t e m i x i ng p r o p o r t i o n i n F u j i a n Xi a n y o u P u mp e d S t o r a g e P o we r S t a t i o n C HEN Bi n g ，Z ENG Yu ( S i n o h y d r o B u r e a u 1 6 C o ， L t d ，F u z h o u 3 5 0 0 0 3 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：De s i g n q u a l i t y o f i n c l i n e d s h a f t s l i p f o r m c o n c r e t e mi x i n g p r o p o r t i o n i s v e r y i mp o r t a n t i n c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y a n d p r o g r e s s I n c l i n e d s h a f t s l i p f o r m c o n c r e t e m i x i n g p r o p o rt i o n o f F u j i a n X i a n y o u P u mp e d S t o r a g e P o w e r S t a t i o n i s o p t i mi z e d a c c o r d i n g t o s i t e c o n s t ruc t i o n a n d o t h e r p r a c t i c a l c o n d i t i o n An d i t s r a t i o n a l i t y i s v e ri fi e d t h r o u g h s u b s e q u e n t c o n s t ruc t i o n I n t h e p a p e r ， d e s i g n a n d o p t i mi z a t i o n o f i n c l i n e d s h a f t s l i p f o r m c o n c r e t e m i x i n g p r o p o r t i o n i n F u j i a n X i a n y o u P u mp e d S t o r a g e P o w e r S t a t i o n a r e e m p h a t i c a l l y a n a l y z e d a n d s u mm a r i z e d ， t h e r e b y p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r s i mi l a r p r o j e e t s Ke y wo r d s ：mi x i n g p r o p o rt i o n；d e s i g n；o p t i mi z a t i o n 1 概述 福建仙游抽水 蓄能 电站装机 容量 1 2 0万 k W ，电 站设有引水隧洞两条 ，分别在桩号引 l 0+ 7 8 4 9 8 6 、 引 2 0+ 8 0 1 7 9 6处设两岔管洞将两洞分 为 四条高压 支 管洞 。单条引水 隧洞 总长约 1 1 4 8 m。其 中上 、下 斜井 长分别 为 3 8 7 6 m 和 3 1 1 1 1T I ，高 差 为 4 9 0 4 m。衬 砌 内径为 6 5 3 8 ru，上 、下斜井 倾 角均 为 5 0 。 。斜 井 混凝土设计强度等级 为 C 2 5 W1 2 F 5 0 ( 二级配 ) ，坍落 度设计值为7 0 9 0 ra m。经现场应用将坍落度提高至 1 0 1 2 c m，同时采用人工砂和天然砂进行优化 ，优化 后的配合 比满 足施工需要 。 科学研究及工程设计 S c i e n t i fic Re s e a r c h En g i n e e r i n g De s i g n 2 原材料检测 2 1 水泥品质分析 采用 P O 4 2 5水泥，其物理力学性能试验结果 见 表 1 。 表 1 水 泥 物 理 力 学 性 能 试 验 结 果 指 标 P 0 4 2 5水泥 G B 1 7 5 _ 2 0 0 7 密度 ( g e F ) 3 0 2 比表面积 ( m k g ) 3 9 3 3 0 0 标准稠度 2 6 6 安定性 合格 合 格 初凝 1 4 3 4 5 凝结t ,lh mi n 终凝 2 2 0 6 0 0 3 d 2 6 7 1 7 0 抗 压强度 MP a 2 8 d 5 0 9 4 2 5 3 d 6 3 3 5 抗折强度 MP a 2 8 d 8 3 6 5 通过 水泥物理力学 性能试 验结果 分析 ，该 品种 水 泥 已检指标符合标准要求 。 2 2 外加剂品质分析 a 外加 剂性能检验结 果见表 2 。 b 掺用外加 剂混 凝土 物理 力学性 能 检验 结果 见 表 3 。 通过该外加剂试验结果分析，减水剂的 p H值较 高 ，氯离 子含量 较低 ，不会对 钢筋产 生锈蚀作用 。其 余指标符合要求。 c 水 泥与外加 剂相容 性试验 结果见 表 4 。 d 水泥、外加剂相容性试验结果与外加剂掺量 与水泥净浆流动度关系见表 5和图 1 。 表 2 外 加 剂 性 能 检 验 结 果 固 含 量 细 度 s o l 一 C 1 一 K 2 O N a 2 O 表 面 张 力 液 体 密 度 外 加 剂 名 称 外 观 p H值 f 0 3 1 5 ram) ( N m) ( g c m ) W Y- 3 3 3 8 6 棕褐色液体 1 1 1 O 1 6 O O 7 O 0 6 7 2 4 7 0 2 6 1 1 8 3 缓凝高效减水剂 WY 3 0 6 5 8K O + 3 0 1 O3 6 2 1 1 8土0 0 3 厂控标准 N a Ol 2 WY 1 l 9 8 6 2 2 7 6 淡黄 色粉状 8 6 9 3 7 5 0 2 6 0 0 4 9 8 8 3 3 2 8 引气剂 W 一 1 1 0 6 5 8K， O + 淡黄色粉末 91 3 0 4 0 厂控标准 N O 1 0 表 3 掺 用 外 加 剂 混 凝 土 物 理 力 学 性 能 检 验 结 果 减水率 含气量 泌水率 凝结 时间差 mi n 抗压强度 比 指 标 比 初凝 终凝 3 d 7 d 2 8 d WY， 3缓凝高效减水剂( 掺量 1 2 ) 1 7 1 1 4 8 6 1 5 2 1 8 7 1 4 0 l 3 O l 2 1 wY一 1 1引气剂 ： 掺量 0 0 1 5 ) 6 2 4 0 5 9 + 4 2 O 一7 9 5 9 4 混凝土外加剂 缓凝高效减水剂 1 4 9 0 1 2 5 1 2 0 ( G B 8 0 7 6 -2 0 0 8 ) 引气剂 6 3 0 7 0 9 01 2 0 9 5 9 0 表 4 水 泥、 外 加 剂 相 容 性 试 验 结 果 凝 结 时 间 m i n 凝 结 时 司 差 m i n 水 泥品种 夕 加齐 0 名称 标准稠度 安定性 初凝 终凝 初凝 终凝 无掺 2 6 6 合格 1 4 3 2 2 0 P O4 2 5 1 6 5 1 8 2 WY- 3掺 1 2 2 1 8 合格 3 0 8 4 0 2 47 科学研究及工程设计 S c i e nt i f i c Re s e a r c h & Eng i n e e r i ng De s i g n 表 5 水 泥、 外 加 剂 相 容 性 试 验 结 果 外加剂掺量 O O 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 O 净浆流动度 ra m 6 8 0 1 7 0 2 2 3 2 6 l 2 8 2 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 吕 g 需 盎 WY- 3掺 量 图 1 外加 剂掺量与水泥净浆流动度关 系 从表 5和图 1 可以看出，水泥与 wY 3缓凝高效 减水剂有较好的相容性 ，当掺量超过 1 2 后 ，水泥 净浆流动度趋 于稳定 ，故确定减水 剂掺量 为胶凝 材料 用量的 1 2 。 e WY - 3减水溶液 比重与浓度关 系见表 6 。 表6 WY- 3减 水 剂 溶 液 比重 与 浓 度 关 系 WY - 3减水剂溶液 比重 wY 一 3减水剂溶液浓度 1 0 0 0 O 1 0 3 7 2 0 1 0 7 6 4 0 1 1 8 5 l 0 0 表 7混凝 土坍落度与时 间关 系 单位： c m 时 间 掺 量 0 1 5mi n 3 0 rai n 4 5mi n 6 0 mi n 1 2 0mi n 掺灰量 0 掺 wY - 3量 1 2 7 8 7 0 6 0 4 8 2 5 0 9 掺 wY一 1 1量 0 0 1 5 掺灰量1 5 掺 WY - 3量 1 2 8 1 7 6 6 7 5 1 2 9 1 2 掺 wY一 1 1量 0 0 2 0 掺灰量 3 0 掺 wY- 3量 1 2 8 5 7 9 6 6 5 1 2 8 1 O 掺 wY 一 1 1量 0 0 2 5 g 窑 图2混凝 土坍落度 与时间关 系 ( 浓度 ， )=5 4 0 4 6 d ( 比重 )一5 4 0 7 2 ， 从表 7和图 2可 以看 出，新 拌混凝 土坍落度损失 R ( 相关系数 )=0 9 9 9 8 不大，可以满足施工要求。 f 新拌混凝土坍落度损失与时间关系，见表7和 。 2 3 细骨料品质检验 崮zo a 细 骨料物理力学性能试验结 果见表 8 。 表 8 细 骨 料 物 理 力 学 性 能 试 验 结 果 表观密 堆集密 紧密密 饱和面干 饱和面于 泥块含 含泥量 云母含 细度 亚 甲蓝 坚 固 项 目 度 ( k g 度 ( k g 度( k g 密 度 ( g 吸水率 有机质 量 量 模数 MB值 性 1 1 13) i n ) I r l 1 c m ) 浅于 人工砂 2 6 8 0 l 5 4 0 l 7 9 0 2 6 0 2 1 O O 2 2 8 8 0 9 1 6 2 标准色 DL T 1 4 3 ( C 3 0) 浅于 人工砂 1 0 5 l 4 4 2 5 0 0 不允许 2 f G B T 1 4 6 8 4 5 (C 3 0 ) 标 准色 2 4 2 8 ( 无抗冻) 2 o o 1 _ 2 0 0l1 科学研究及工程设计 S c i e n t i f i c Res e a r c h & En g i ne e r i n g De s i g n b 细骨料颗粒分析结果见表 9 。 表 9 细 骨 料 颗 粒 分 析 结 果 筛 孔 尺 寸 项 目 5 O H0 mm 2 5 0mm 1 2 5mm 0 6 3 ram 0 3l 5 i n m 0 1 6 0mm 0 1 6 0mm 筛余率 O 6 2 O 6 2 3 1 l 6 0 1 2 6 8 1 1 9 4 人工砂 累计筛余率 l 2 l 4 4 6 0 7 3 8 l l 0 0 I区 1 0O 3 55 6 53 5 8 57 1 9 58 0 1 0 09 O DI T 5l 1 2 区 1 00 2 50 5 01 O 7 04 1 9 27 0 1 0 09 O 61 8 2 o 01 区 1 0O 1 5O 2 50 4 01 6 8 55 5 1 o o9 0 通过试验 ，该人工砂属 中砂 ，已检项 目符合规范要求 。 2 4 粗 骨料 品质检验 a 粗骨料物理力学性能检验结果见表 1 0 。 表 1 0 粗 骨 料 物 理 力 学 性 能 检 验 结 果 表观密度 饱和面干密 饱和面干 裹粉量 泥块含 针片状 压碎指 粒 径 mm 有机质 坚固性 ( k s i n ) 度( Se m ) 吸水率 量 标 5 2 0 2 6 8 0 2 6 5 O 6 8 O 3 0 7 O 9 2 O 浅于 2 0 4 0 2 6 8 0 2 6 6 0 4 8 0 3 O 6 0 0 标准色 4 0 8 O 2 6 8 0 2 6 6 0 4 2 O 2 0 7 O O D2 o 、D 4 0 1 0 浅于 有抗冻 5 D L， T 5 1 4 4 _ 2 o o 1 2 5 5 O 2 5 不允许 1 5 1 6 D 8 0 O 5 标准色 无抗冻 1 2 b 粗骨料颗粒级配检验结果见表 1 1 。 表 1 1 粗 骨 料 颗 粒 级 配 检 验 结 果 骨料粒径 ram 5 2 O 2 04 0 筛孔孔径 mm 5 5 1 0 2 0 9 0 中径筛 4 0 7 0 9 0 中径 筛 4 0 7 0 4 钢筋混凝土 5 0 0 0 钢筋 混凝土 2 0 0 0 钢筋混凝土 1 2 0 0 钢筋混凝 土 4 素混凝土 1 0 0 0 素混凝土 5 0 0 0 素混凝 土 3 5 0 0 素混凝土 W1 2 F 5 0 良好 2 5 7 3 5 0 2 O 6 2 8 9 - 通过上述试验结果，该配合比从理论设计及力 学 、耐久等性能来看 ，均能满足要求 ，现场施 工 中根 据实 际情况 进行调 整及优 化能提 高施工 进度及 质量 。 4 配合比优化 现场运 用中因混凝 土入仓 时产生抱 团发渣现象影 响滑模提升时间及在表面产生裂缝等原因，影响施工 进度，在保证原有设计指标不变的情况下，对该配合 比进行优化调整。调整配合比采用天然砂及人工砂进 行比较，调整坍 落度至 1 01 2 c m。人工砂砂率 为 3 8 ，水胶比为 0 4 5 ；天然砂砂率为 3 5 ，水灰 比 为 0 4 6 。经优化 采用 天 然砂 和人 工砂 配合 比均能 满 足现场施工要求 ，滑模提升正常 ，表面不易产生 裂缝 或掉渣 。 a 优化后配合 比参数见表 2 0 。 表 2 0 优 化 后 配 合 比 参 数 预定坍落 实测坍落 强度等级 水胶 比 砂 率 材 料 用 量 ( k g m ) 外 加 剂 度 c m 度 c m 52 0 mm 2 0 4 0 m m 高效减水剂 引气剂 ( 掺 水泥 人工砂 水 0 4 5 3 8 石子 石子 ( 掺 量 1 2 ) 量 0 0 1 5 ) 1 01 2 1 1 5 3 0 2 7 1 4 4 71 71 2 1 51 3 6 2 4 0 0 45 3 C 2 5 W 1 2 F 5 0 5 2 0 mm 2 04 0 m m 高效减水剂 引气剂 ( 掺 水 泥 天然砂 水 0 4 6 3 5 石子 石子 ( 掺量 1 2 ) 量 0 0 1 0 ) 1 01 2 1 1 _ O 3 2 0 6 6 0 5 6 4 6 9 O 1 4 6 3 8 4 0 0 3 2 0 57 科 学研究及 工程设计 S c i e n t i f i c Re s e a r c h En g i n e e r i n g De s i g n 优化后 配合 比性能见表 2 1 。 表 2 1 优 化 后 配 合 比 性 能 抗压强度 MP a 劈拉 强度 MP a 2 8 d抗渗 2 8 d抗冻 强度等级 级配 砂种类 和易性 7 d 2 8 d 7 d 2 8 d 等级 等级 人工砂 2 4 8 3 4 7 2 1 3 2 7 6 W1 2 F 5 0 良好 C 2 5W l 2 F5 0 天然砂 2 5 9 3 5 6 2 2 6 2 8 3 W1 2 F 5 0 良好 国 电力 出 版 社 ， 2 0 0 5 皇 口 口 2 D L T 5 1 4 4 - 2 0 0 1 水工混凝土施工规范 S 北京： 中国电力 由于斜井滑模施工对混凝土相关性能 比其他部位混 7通 用 硅 酸盐 水 泥 s 北京 ： 中国 标 准 出版 凝土要求不同且施工难度大，斜井混凝土配合 比设计优 料 ， n f 1 劣直接影响着混凝土施工进度与质量，在根据设计要求 4 D L T 5 1 0 0 -1 9 9 9 水工混凝土外加剂技术规程 s 北京： 中 设计好配合比的同时应结合现场施工情况，及时调整 国电 力出 版社， 及优化配合 比，不断采用不同砂率和不同品种砂料， o 0 工馄凝土试验规程 北 中国电力 设计 出满足斜井滑模要求的混凝土施 工配合 比。A 6 D IJ T 5 1 5 1 _ 2 0 0 1 水 工混凝土砂石骨料试验规程 s - I t # ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 1 参考文献 7 D L T 5 1 5 2 -2 0 0 1 水 工混凝土水质分析试验规程 S 北京： 1 D L T 5 3 3 0 -2 0 0 5水工混凝土配合比设计规程 s 北京 ： 中 中国电力出版社， 2 0 0 1 ( 上接 第 5 7页)治久安提供 水利 支撑和保障 。三是加 强水利基础设施建设 ，消除水资源瓶颈 。四是 重视 民 生水利建设 ，持续加大资金投入 。五是加 大水利人才和科技援 疆力度 ，为新疆水利超前发展提供 坚实的人 才储备 。 雪克 来提 扎克 尔强调 ，自治区各级各部 门要 以这次会议 为新的起 点，主动做 好各项服务 工作 ，在 水 利部和各 对 口援 疆省 市的支持帮助下 ，坚定信 心、开拓进取、扎 实工作 ，与全 国水利 系统共 同开创 水利援 疆工作 的新局 面，为新疆社会稳定和长治久安做 出新的更 大贡献 。 矫 勇在作会议 总结时强调 ，各单位要做好会议精神 的传达 学习和落 实，充分认识新疆在全 国发展 中的 特殊重要性和新疆水利在全疆发展中的特殊重要性 ，进一步增强水利援疆工作的责任感和使命感，研究提 出贯彻落 实会议 精神 的方案 以及 “ 十三五” 新疆 水利改革发展 和水利援 疆工作 安排。要进 一步把握 水利 援疆工作重点 ，更加 注重惠及 民生，服务于全面建成 小康社会 目标如期 实现 ；更加 注重保 障水安全 ，服务 于丝绸之路经济带建设；更加注重坚持问题导向，服务于新疆水利改革发展 实际需求。要抓好近期水利援 疆重 点_T - 作 加快推进 国务院考核 的重 点水利建设和 农村饮水安 全保 障任 务 ，抓 紧完成 “ 三条 红线” 指 标分解落实_T - 作，抓 紧制定 南疆水资源利用和水利工程建设规划 实施方案，抓紧对接 “ 十三五”水 利援疆项 目和 资金 。 会上 ，新疆 自治区水利厅 和兵 团水利局 负责人 汇报 了 “ 十二 五” 水利 改革发展 和 “ 十三五 ” 水利规 划情况 ，水利部规计 司、水资 源司、国科 司、建管 司、农 水 司、水规 总院、水科 院、长 江委 、黄委 和北 京、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、福建、河南、广东等省市水利厅局负责人作交流发言。水利部有关 司局、直属单位主要负责人，l 9个对 口援疆省市水利厅局 负责人出席会议。新疆 自治区有关部 门，各地 州、兵团各师以及水利局 负责人列席会议。 来源 ：中国政府 网2 0 1 5年 7月 2 8日 h t t p： s h p mwr g o v c n x y y wg z d t 2 01 5 0 7 t 2 01 5 0 7 2 8 7 1 7 41 1 h t ml