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山 西 水利窝 技术与应用 2 0 1 4年第 8期 恒山水库除险加固自密实混凝土生产质量控制 贾德 文 ( 大同市册田水库管理局， 山西 大同0 3 7 0 0 8 ) 摘要 介绍了恒山水库工程概况， 针对水库大坝存在的问题对其采用 自密实混凝土技术进行除险加固， 阐述 了新型筑坝材料 自密实混凝 土生产 系统设备 选型 、 生产 工艺设 计和生产质量控制措施 ， 通过 近 3年的运行检 t 验 ， 水库 大坝除险加 固后 的各项指标均满足规范和设 计要 求。 关键词 自密实混凝土； 生产设计； 质量控制 ； 除险加固； 恒山水库 中图分类号 T V 4 3 1 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 2 5 0 2 1 工程概 况 恒山水库位于浑源县城南 5 k m海河流域永定河 水 系 桑 干 河 上 游 浑 河 支 流 唐 峪 河 。设 计 总 库 容 1 1 5 8万 m ， 坝址 以上控制流域面积 1 6 4 k m ， 是一座 防洪、 灌溉等综合利用的中型水库。水库设计防洪标 准为 1 0 0年一遇 ， 校核洪水标准为 5 0 0年一遇。水库 大坝为混凝土双曲薄拱坝 ， 最大坝高 6 9 m。 2 0 0 9 -2 0 1 1 年管理局对水库大坝进行了除险加 固， 坝体加固设计采用 C 2 0 F 2 0 0自密实堆石混凝土在 原混凝土坝体下游面加厚坝体。 工程混凝土浇筑总量 约为 4 2 万 m ， 其中自密实堆石混凝土 3 9 7 6 1 In 。 。 2 生产规模及设备选型 2 1 生产 能 力确 定 坝体 自密实堆石混凝土拟分层分段跳仓浇筑， 新 筑坝体分为 8 个坝段，高程 1 2 0 0 m以下每层混凝土 浇筑高度为 1 2 5 m， 以上每层浇筑厚度为 2 5 m， 共有 1 5 3个浇筑块 。 根据施工进度计划安排 ， 同时考虑混凝 土施工高峰期 的施工强度并结合最大浇筑块 的浇筑 速度 ， 确定混凝土拌和系统的生产能力为 6 0 m 。 2 2 拌和设备的选型与配套 为满足施工高峰期混凝土浇筑强度要求 ， 拟选配 两 台 H Z S 5 0型混凝土拌和站来完成所有混凝土的拌 和任务 。 H Z S 5 0型混凝土拌和站采用计算机中央控制系 统并配有 自动化计量装置， 其管理系统可实现生产过 程 的 自动控制和运行状态检测 ，且具有打印生产 日 记、 配比调整储存、 落差自动补偿等功能， 具有搅拌强 度大、 拌和速度快、 计量准确等优点。 混凝土拌和站主 机采用 J S 1 0 0 0 型双卧轴强制式搅拌机，整个系统主 要由骨料供给计量系统 、 水泥供给计量系统、 水供给 计量系统 、 外加剂供给计量系统、 主机搅拌提升系统、 电控系统和气动系统等组成 ， 其 中骨料供给计量 系统 主要配备 1台 P L D1 2 0 0型电子 自动配料机 。 H Z S 5 0型 混凝土拌和站额定搅拌能力为 5 0 m 3 h ， 实际搅拌能力 3 03 5 mS h。 3 混凝土施工技术 3 1 砂石骨料 混凝土拌和站布置在大坝下游 2 k m处 ，在混凝 土拌和站东南侧布置砂石骨料调节堆场， 调节堆场的 容量满足能连续生产 3 d的用量需要。 在高温季节 ， 堆 场保持 6 m左右堆高 ， 取料时尽量从底部取料 。在堆 场不 同的骨料中间用挡墙隔开 ， 分 区堆放 ， 以防造成 骨料混杂， 降低混凝土拌和物质量。 混凝土拌和用砂从距大坝 2 5 k m处的大沟砂料 厂购买 ， 混凝土粗骨料从距大坝约 1 0 k m的三元号石 料厂采购。 混凝土骨料采用 自 卸汽车直接供货到拌和 现场的调节堆场堆放 ， 所有砂石骨料均采用 Z L 一 3 0装 载机往各拌和系统配料器储料斗里供料 ， 称量后 由皮 带输送机向搅拌机提升斗输送。 3 2 水 泥及粉 煤 灰 水泥 、粉煤灰主要采用散装料 ，按不 同品种 、 标 号、出厂批号等分别存放在水泥和粉煤灰储罐中， 并 根据有关规定对水泥和粉煤灰认真保管 ， 防止水泥和 粉煤灰受潮变质。水泥和粉煤灰分别用 8 0 t 和 1 0 0 t 储料罐存放 ， 直接通过螺旋输送机进人称量斗称量后 进入搅拌机。 3 3 水和外加剂 混凝土拌和用水均采用唐峪河水， 先用潜水泵将 生 旦 圆 水抽至拌和站附近的蓄水池后 ， 再利用泵送到搅拌机 上的计量桶内， 称量后加入搅拌机 。 外加剂根据不同品种分别存放在固定的仓库中， 并妥善保管。使用时， 按不同品种的外加剂和设计配 合比直接进行固体掺加或先用加水调配成溶液后再 进行掺加。 外加剂溶液先利用泵送到搅拌机上的计量 桶 内， 称量后加入搅拌机。 3 4混凝 土拌和 工 艺 混凝土生产工艺包括贮料、 供料、 配料器配料和 拌和等工序， 其中配料是混凝土生产工艺中的重要环 节， 因此应经常检验其精确度， 做到配料准确。 3 5 混凝 土生产 系统 混凝土生产系统 内布置 H Z S 5 0型混凝土拌和站 2台、 水泥及粉煤灰储罐、 砂石骨料配料、 调节堆料场 以及值班房、 蓄水池等附属设施。 根据现场实际情况及总平面布置要求， 生产系统 布置在大坝下游 2 k m处的集 中生产 区内。生产系统 的配料仓、 搅拌机和上料皮带呈“ 一” 字型布置。配料 仓分为 3 仓 ， 分别存放中小石子和砂 ， 使用装载机喂 料人仓 。砂石骨料调节堆场布置在拌和站的东南侧 ， 分 中、 小石子和砂 3个仓 ， 中间用浆砌石挡墙分隔 ， 料 仓底部设 3 0 c m厚的碎石垫层 ， 混凝土拌和站安设 范 围内用 C 1 0 7 昆 凝土进行场地硬化。 混凝土生产系统总 占地面积约为 3 0 0 0 m ， 建筑面积 8 0 m 。 4 混凝土生产质量控制 4 1 混凝土原材料选用 混凝 土原材料包括碎石 、 砂 、 水泥 、 水 、 掺合料及 外加剂等 。 第一， 合理选择砂石骨料粒径。不同粒径的砂石 骨料分别堆存 ， 严禁相互混杂和混入泥土； 装卸时 ， 粒 径大于 4 0 m m的粗骨料 的净 自由落差应不大于 3 m， 避免造成骨料的严重破碎。 砂子细度模数控制在 2 4 3 0 ， 砂料要质地坚硬 、 清洁 、 级配合理 。人工砂中的石 粉含量应符合设计及规范要求 ，并在进场前进行检 测 。粗骨料 最大粒 径不 应超过 钢筋 最小 净 间距 的 2 3及构件断面最小边长的 1 4 ， 素混凝土板厚的 1 2 ， 对少筋或无筋结构应选用较大的粗骨料粒径。 施工中 将骨料按粒径分为 5 2 0 mm和 2 0 4 0 m m两种 ， 最大 粒径为 4 0 mm。 第二 ， 准确配置水泥 。按建筑物各部位施工图纸 的要求 ， 配置混凝土所需 的水泥品种 ， 各种水 泥的各 项质量技术指标必须符合国家和行业的现行标准。 每 批水泥 出厂前对制造厂水泥的品质进行检查复验 ， 且 须附有出厂合格证和复检资料。 在运输过程 中注意其 品种和标号不得混杂 ，并采取有效措施 防止水泥受 潮 。 进场的水泥按不同品种 、 标号 、 出厂批号等分别贮 存于专用的仓库或储罐中， 防止因贮存不当引起水泥 变质 ， 袋装水泥 的出厂 日期不应超过 3 个月 ， 散装水 泥不应超过 6 个月， 快硬水泥不应超过 1 个月， 袋装 水泥的堆放高度不得超过 1 5 袋 。 第三， 拌和用水选用。混凝土拌和用水从唐峪河 中就近抽取至拌和系统旁的蓄水池内，经沉淀后使 用。 拌和用水所含物质不应影响混凝土的和易性和混 凝土强度的增长以及引起钢筋和混凝土的腐蚀 ； 水的 p H值 、 不溶物、 可溶物、 氯化物、 磷酸盐、 硫化物的含 量应符合有关技术规定 。 第 四， 合理添加混凝土外加剂。混凝土外加剂包 括引气剂和自密实混凝土外加剂， 所采用的外加剂必 须符合水工混凝土外加剂技术标准， 其化学性能应稳 定 ，任何一种外加剂的加入不应引起钢筋锈蚀或破 坏。外加剂在运输过程中不得相互混装 ， 以免交叉污 染。 且不同品种的外加剂应分别储存， 认真妥善保管， 防止外加剂变质。混凝土需掺用缓凝减水剂 ， 以改善 混凝土的性能， 适应大体积混凝土的浇筑强度和浇筑 质量 ， 其掺量多少应通过配合 比设计及试验来确定。 4 2 混凝 土配合 比设 计及调 整 4 2 1 混凝土配合比设计 根据工程各部位混凝土的结构特性及强度设计 要求进行混凝土的配合 比设计。由于 自密实混凝土为 新型筑坝材料， 其配合比应根据混凝土原材料的性能 及所需的堆石混凝土强度等级通过现场浇筑试验确 定。自密实混凝土采用大坍落度的流态混凝土， 其余 部位混凝土的坍落度均较小， 坍落度的具体数值通过 试验确定。 4 2 2 混凝土配合 比调整 施工过程中根据现场生产的留样检验数据及 时 做好统计分析， 并对混凝土配合比进行适当调整。 4 3 混凝土拌和质量控制 在混凝土拌和前全面检验拌和设备的性能， 在整 个生产过程中经常检验拌和物和设备， 包括拌和物的 和易性、 坍落度、 拌和时间、 计量系统准确性以及拌和 机械 的运行情况等 ， 发现问题及时调整 ， 从而确定混 凝土的适宜拌和时间， 同时密切注意拌和机器及叶片 的磨损程度等。混凝土拌和时间一般不少于 7 5 S 。 拌制混凝土时， 必须严格按试验提供 的混凝土施 工配料单进行配料， 严禁擅 自更改配料单 ， 因拌和及 配料不当而报废的混凝土弃置在工程指定场地。 混凝 土的生产拌和需建立生产质量管理 ( 下转第4 8页) S HANXI W A TE R RE S 0URC E S 烬 鹾 C 1 0 2 质量浓度， ( mg L - ) 图2 C I O 消毒液浓度对硫化物的影响 接近峰值 ， 继续提高消毒液浓度 ， 污水 中硫化物含量 不再 明显减少 。C I O 浓度为 5 m g L时 ， 污水中硫化物 的去除率为 8 3 ； C I O ： 浓度为 8 mg L时 ， 污水中硫化 物的去除率为 8 5 6 。实验表明， C I O ： 消毒液浓度超 过 4 mg L时可达到灌溉标准。 2 - 3 C I O ： 消毒液浓度对氰化物的影响 C l O 2 质量浓度 ( m g L - ) 图 3 C I O 消毒液浓度对氰化物的影响 根据图 3 可知 ， C I O ： 消毒液浓度对污水 中氰化物 的含量影 响明显 ， C I O 浓度为 5 mg L时 ， 去除效果接 近峰值， 继续提高消毒液浓度， 污水中氰化物含量不 再 明显减少 。C I O 浓度为 5 m g L时 ， 污水 中氰化物的 去除率为 7 1 ； C I O 浓度为 8 m g L时 ， 污水 中硫化物 的去除率为 7 4 。实验表明， C I O ： 消毒液浓度超过 4 m g L 时可达到灌溉标准。 2 4 C 1 0 消毒液浓度对大肠杆菌的影响 C l Oz 质量浓度 ( m g L - ) 图4 C I O ： 消毒液浓度对大肠杆菌的影响 据 图 4可知 ， C I O 消毒液对污水中的大肠杆菌去 除率可达到9 8 7 5 。 随着 C I O ： 消毒液浓度的增加， 大 肠杆菌数量明显减少， C I O 消毒液对大肠杆菌的去除 效果在浓度为 3 m g L时可达到我 国 农 田灌溉水质标 准 中旱作、 水作的标准； 在 4 m g L时可达到我国 农 田灌溉水质标准 中蔬菜灌溉的标准。 3 结论 实验表 明 ， C I O 消毒 液对永 和县冶金厂 污水 中 C O D去除效果不明显 ， C I O ： 具有强氧化性 ，虽然理论 上可以显著降低该厂冶金污水中的C O D值 ，但许多 实验表明 ， C I O 在 与有机物或无机 物反应过程 中， 具 有 明显 的选择性 ， 其氧化能力与有机物上的取代显著 相关 ， 因而在降低污水 的 C O D值方面无 明显效果 。 C I O 对该厂冶金 污水 中硫化物 、 氰化物 、 大肠杆 菌的去除效果十分显著 ， C I O 消毒液浓度在 6 m g L 时为理想消毒浓度， 处理后 ， 该厂冶金污水中的三种 有害物质均可被不同程度地降低到我国 农田灌溉水 质标准 要求的阈值以内， 并用于农田灌溉。 作者简介 霍小霞( 1 9 7 5 一 ) ， 女， 1 9 9 6年毕业于山西省水 利学校水土保持专业， 助理工程师。 收稿日期 2 0 1 4 0 6 1 8 ； 修回日期 2 0 1 4 0 7 2 2 ( 上接第2 6页) 制度、 设备管理制度和岗位责任制， 使 运行管理有序， 并定期对设备进行保养、 维护， 使拌和 机械始终处于良好的工作状态 。 4 4 自密 实混 凝土运 输 和浇 注 水平运输 主要采用混凝 土搅拌罐车 由搅拌站运 往施工现场， 坝体高程 1 2 0 0 m以下采用 6 m 罐车运 输， 直接卸料人仓， 必要时辅助简易溜槽人仓。 1 2 0 7 5 m 高程以上采用 H B 3 0型混凝土输送泵输送混凝土人 仓。 距坝顶 5 m高度范围内可分别采用直接卸料人仓 和溜槽入仓。每块混凝土均从一端向另一端顺序浇 注， 以确保 自密实混凝土浇筑质量。 5结语 自密实混凝在胶结颗粒料筑坝具有 良好 的发 展 前景 ， 但其对施工技术要求较高 ， 对 自密实混凝土的 质量控制非 常严格 ， 涉及原材料选择 、 配合 比设计及 生产质量控制以及施工工艺等方面。 恒山水库大坝除 险加 固工程采用 自密实混凝土生产 系统施工并进行 严格的质量控制， 根据完工后钻孔取芯检测结果及近 3 年的运行检验， 各项指标均满足规范和设计要求。 【 作者简介 贾德文( 1 9 6 9 一 ) ， 男， 2 0 1 0年毕业于河北工程 大学水利水电工程专业， 工程师。 收稿日期 2 0 1 4 0 6 1 5 ； 修回日期 2 0 1 4 0 7 2 9 O 0 0 0 0 0 0 O 0 0