水工混凝土制冷施工方案.docx

单纯制冷水方案
1、 概述
戈枕水电站系低水头河床式电站, 本标混凝土重力坝段、溢洪坝段、厂房坝段、进水口等部位，所需混凝土全部为三级配和三级配以下混凝土，总量约44万m3,其中预冷混凝土约10万m3。本工程混凝土所需的骨料，均采用本标人工砂石料加工系统成品料场的骨料，最大粒径为80mm，通过取料地弄胶带输送机出料，电子皮带秤计量后，经2条胶带输送机转运至拌和系统搅拌楼，运距约150m，采用胶带机廊道从地下穿越左岸主干公路。
根据施工计划安排，混凝土最高月浇筑强度为3.3万m3。按施工总体布置，结合当地实际情况，本工程将在昌化江左岸，左岸土坝下游左岸主干公路西侧，砂石加工系统东北侧，设立混凝土生产系统。拌和系统与砂石加工系统共用成品骨料堆场，砂石加工系统将于2007年5月1日开始供应骨料。
2、 拌和系统布置
拌和系统选用3χ1.5m3自落式拌和楼一座（HL115-3F1500L），系统由拌和楼及其它配套设施组成，占地约1.2万m2，常温常态混凝土铭牌生产能力115m3/h，混凝土出料线地面高程51.00m，采用自卸汽车运混凝土至各施工点浇筑，一般运距小于600m。
3、 制冷水系统设计
根据戈枕水电站工程施工总进度计划安排，夏季混凝土月浇筑强度为2.7万m3，小时浇筑强度按90m3计，设计混凝土浇筑入仓温度为29℃，在料堆和仓面应用喷雾风机的情况下，混凝土出机口温度可按27℃考虑。当地缺气象资料，参考大广坝的气象资料，以7月份的多年月平均气温28.4℃作为设计依据。
表1 海南昌化江流域大广坝气温资料一览表 （单位：℃）
月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均
多年平均气温 18.8 19.6 22.9 25.9 28.1 28.3 28.4 27.4 26.2 24.6 22.0 19.8 24.3
最高气温 35.5 37.1 38.0 39.7 38.7 29.5 38.0 37.3 35.1 34.3 33.8 32.4 35.78

表2-1 热平衡计算表
机口温度计算 ( 7月自然出机口)
重量 实加水 温度 比热
(Kg) (Kg) (℃) (KJ/Kg*℃） 比热*重量 热焓
水泥 154 50 0.92 141.68 7084
粉煤灰 66 50 0.92 60.72 3036
砂 627 26.4 0.963 603.8 15940
砂含水 31.4 26.4 4.187 131.26 3465
小石 488 28.4 0.963 469.94 13346
小石含水 9.76 28.4 4.187 40.865 1161
中石 488 28.4 0.96 468.48 13305
大石 488 28.4 0.96 468.48 13305
特大石 0.96 0 0
冰 -5 2.094 0 0
水 110 68.89 25 4.187 289.34 7233
外加刘 1.44 25 4.187 6.048 151.2
冰潜热 0
搅拌热 2094
2680.6 80121
出机口温度 29.89
砂含水率: 0.05
小石含水率: 0.02

表2-2 热平衡计算表
机口温度计算 ( 7月温控出机口)
重量 实加水 温度 比热
(Kg) (Kg) (℃) (KJ/Kg*℃） 比热*重量 热焓
水泥 154 50 0.92 141.68 7084
粉煤灰 66 50 0.92 60.72 3036
砂 627 26.4 0.963 603.8 15940.3
砂含水 31.35 26.4 4.187 131.26 3465.33
小石 488 28.4 0.963 469.94 13346.4
小石含水 9.76 28.4 4.187 40.865 1160.57
中石 488 28.4 0.96 468.48 13304.8
大石 488 28.4 0.96 468.48 13304.8
特大石 0.96 0 0
冰 -5 2.094 0 0
水 110 68.89 5 4.187 289.34 1446.69
外加刘 1.44 25 4.187 6.048 151.2
冰潜热 　 0
搅拌热 　 2094
2680.6 74334.2
出机口温度 27.7302
砂含水率: 0.05 冷水
小石含水率: 　 0.02

表2-3 热平衡计算表
机口温度计算 ( 7月温控出机口)
重量 实加水 温度 比热
(Kg) (Kg) (℃) (KJ/Kg*℃） 比热*重量 热焓
水泥 154 50 0.92 141.68 7084
粉煤灰 66 50 0.92 60.72 3036
砂 627 26.4 0.963 603.8 15940
砂含水 31.4 26.4 4.187 131.26 3465
小石 488 26.4 0.963 469.94 12407
小石含水 9.76 26.4 4.187 40.865 1079
中石 488 26.4 0.96 468.48 12368
大石 488 26.4 0.96 468.48 12368
特大石 0.96 0 0
冰 -5 2.094 0 0
水 110 68.89 5 4.187 289.34 1447
外加刘 1.44 25 4.187 6.048 151.2
冰潜热 0
搅拌热 2094
2680.6 71439
出机口温度 26.65
砂含水率: 0.05 冷水/料堆喷雾
小石含水率: 0.02
通过制冷计算，7月份自然出机口温度为29.9℃左右，必须采取制冷措施，才能满足温控要求。只加冷水拌和混凝土，出机口温度仅降2℃左右；如果用冷水拌和混凝土加料堆喷雾及仓面喷雾，则可使出机口温度降低3℃左右，勉强能满足混凝土入仓温度29℃的要求。
4、 综合温控措施
本工程夏季混凝土生产拟采取如下综合温控措施，以控制夏季混凝土浇筑入仓温度满足设计的要求：
a 成品骨料堆场上设置喷雾风机
喷雾风机的旋转碟和雾粒喷散装置在离心力的作用下，使得超微小的雾滴达到5微米，雾滴通过气流由风扇吹出并汽化，在水的汽化过程中吸收热量，降低温度、提高空气相对湿度。因此水雾不会落于地面，更无水滴现象、雾化细、射程远。
b 仓面保温隔热
浇筑坯层振捣完毕后立即覆盖保温被隔热、保温和防晒。外套为防水布，内胆1.2cm厚的橡塑海绵，操作方便，可重复利用。实践表明，对面积较大的无钢筋或少钢筋坝块，可在实施大面积或全仓隔热保温的情况下，无需启用仓面喷雾等其他措施，即可确保浇筑温度不超温。仓面保温要注意保温被接头的搭接良好，除下料、振捣部位外的其他范围均应覆盖良好，没有遗漏，并重点做好混凝土接头的覆盖保温。该措施对夏季防雨也十分有利。
c 仓面喷雾
仓面喷雾机将清水通过离心式压力雾化喷嘴雾化成细小雾滴后，用风力将雾滴均匀吹送到混凝土浇筑面上方形成雾层，一方面雾滴吸热蒸发，同时雾层阻隔阳光直射，从而降低浇筑面上环境温度。仓面喷雾可降低仓面环境温度。根据实测数据，当喷雾的雾化效果较好的情况下，可降低环境温度5～6℃。对钢筋密集的厂房仓号，喷雾则是首选的温控措施。为了减少喷雾过程中多余的水入仓，提高雾化效果，一般应保证喷雾的压力在10～15MPa以上，喷雾管尽量设在模板外侧，当喷雾管在仓内时，喷雾管下应设截水槽防止向仓内滴水。
d 流水养护
表面流水养护可使混凝土早期最高温度降低1.5℃左右，但因浇筑仓面一般平整度较差，仓面难以做到全部有流水，同时对相邻坝段混凝土施工有较大干扰，故而实施时有一定难度。
e 避开高温时段浇筑
夏季上午10∶00～下午5∶00之间为高温时段，现场通常控制在下午6∶00以后开仓，并集中入仓手段，加大混凝土入仓强度，尽量在第二天上午10∶00之前收仓。
f 确保成品骨料堆场高度
确保骨料堆场储存骨料的总量，储料高度不小于8m，地弄下料口交替放料，减少外部气温变化对骨料温度影响；
g 加5～7℃制冷水拌和混凝土；
h 胶凝材料罐外部搭遮阳棚，减少阳光直接照射；
i 在出骨料地弄至拌和楼料仓之间所有胶带输送机、拌和楼外部围护均设置良好的隔热保温设施，防止骨料在输送过程中升温。
5，制冷水工艺流程

图1 制冷水工艺流程框图

6，制冷水设备

表3 制 冷 水 系 统 设 备 表
序 名 称 规格型号 单位 数量 功率（kw） 备 注
1 螺杆冷水机组 LSLGF400 台 1 100 34×104Kcal/h（名义工况7/32℃）
2 冷却塔 DBNL3-100 台 1 3 Dm=3m
3 循环冷凝水泵 150S50B 台 1 22 Q=108m3／h，H=38m
4 循环冷水泵 IS80-65-125 台 1 5.5 Q=60m3／h，H=18m
5 冷水泵 IS50-32-200 台 1 5.5 Q=15m3／h，H=48m

7，制冷水系统主要技术指标
表4 主 要 技 术 指 标 表
序号 项 目 单 位 数 量 备 注
1 常规混凝土拌和能力 m3／h 115 铭牌产量
2 温控混凝土拌和能力 m3／h 90 不用喷雾风机：出机口温度28℃；用喷雾风机：出机口温度27℃
3 制冷容量 Kcal／h 34×104 名义工况4
4 冷水生产率 m3／h 13 5℃（夏季拌和用水）
5 冷凝水循环量 m3／h 100
6 制冷设备总功率 Kw 136
7 制冷系统最大耗水量 m3／h 19
8 土石开挖 m3 6
9 回填 m3 3
10 混凝土浇筑 m3 5 C20
11 钢筋加工 t 0.08
12 管道安装 t 3.72
13 钢结制安 t 2
14 埋件 t 0.15 垫板δ=12mm
15 系统充氟量 t 0.28 R22
16 系统充冷冻油量 t 0.26 N46
17 保温面积 72 聚苯乙烯厚50mm
18 制冷车间建筑面积 m2 144 砖混结构，轻钢屋架，彩钢瓦，檐口高4m。
19 占地面积 m2 300
20 生产定员 人／班 3

6，制冷水系统用主要材料
表5 主要供配电材料表
序号 名称 规格型号 单位 数量 备注
1 铝母线 LMY-100×8 m 6
2 电线 BV4 m 60
3 电线 BV2.5 m 100
4 动力电缆 VV—3×120+1×50 m 28
5 动力电缆 VV—3×16+1×10 m 30
6 动力电缆 VV—3×4+1×2.5 m 50
7 动力电缆 VV—3×2.5+1×1.5 m 35
8 照明配电箱 PXT-2-3×8/1M（改） 台 1
9 白炽灯 220V/100W 套 12
10 单管荧光灯 220V/40W 套 4
11 空气开关 DZ10-600 600A 只 1
12 低压开关柜 GLG-24 面 1
13 低压开关柜 GLG-23-81 面 1

表6 钢管及附件汇总表
序 号 名 称 规格型号 单 位 数 量 单 重 总重(kg) 备 注
一 各类钢管 　 　 3726 　
1 钢管 DN150 m 120 17.81 1781 　
2 钢管 DN125 m 60 17.14 1028 　
3 钢管 DN100 m 30 13.25 398
4 钢管 DN80 m 30 10.35 311 　
5 钢管 DN50 m 30 4.88 146 　
6 钢管 DN20 m 20 1.63 32.6 　
7 钢管 DN15 m 20 1.25 25 　
二 90°弯头 　 个 73 　 　
1 90°弯头 DN150 个 8 　 　 　
2 90°弯头 DN125 个 12 　 　 　
3 90°弯头 DN100 个 8 　 　 　
4 90°弯头 DN80 个 10 　 　 　
5 90°弯头 DN65 个 6 　 　 　
6 90°弯头 DN50 个 16 　 　 　
7 90°弯头 DN32 个 10 　 　 　
三 各类阀门 　 个 29 　 　 　
1 闸阀 DN150 个 3
2 闸阀 DN125 个 6
3 闸阀 DN100 个 1
4 闸阀 DN80 个 1
5 闸阀 DN50 个 3
6 闸阀 DN32 个 2
7 闸阀 DN20 个 4 　 　
8 球阀 DN15 个 3
9 旋启式止回阀 DN150 个 1 　 　
10 旋启式止回阀 DN32 个 1 　 　
11 浮球控制阀 DN50-100X 个 2 　 　
12 浮球 DG200 个 2 　 　
由于渉及骨料堆场和仓面浇筑，上表不包括喷雾风机及其安装工程量