猴子巖水電站導(dǎo)流洞抗沖耐磨混凝土比選

李紅心，朱永國(guó)

(國(guó)電大渡河猴子巖水電建設(shè)有限公司，四川康定626005)

1 概述

猴子巖水電站2條導(dǎo)流洞同斷面、等高程布置于左岸，進(jìn)口底板高程1 698 m，出口底板高程1 693 m，襯砌后的過流斷面為城門洞型13m×15 m(寬×高)。其中1#導(dǎo)流洞洞身段長(zhǎng)1 557.771 m，2#導(dǎo)流洞洞身段長(zhǎng)1 984.238 m。1#導(dǎo)流洞自樁號(hào)0+928至出口段與2#泄洪洞結(jié)合。

1#導(dǎo)流洞、2#導(dǎo)流洞全洞段均采用鋼筋混凝土襯砌，底板與邊頂拱混凝土等厚為0.65～1.5 m(其中，堵頭段上游:Ⅲ類圍巖襯砌厚0.8 m，Ⅳ類圍巖襯砌厚1 m，Ⅴ類圍巖襯砌厚1.5 m;堵頭段下游:Ⅲ類圍巖襯砌厚0.65 m，Ⅳ類圍巖襯砌厚0.8 m，Ⅴ類圍巖襯砌厚1 m)。邊墻高度1.5 m以下、底板表層30 cm厚為抗沖耐磨混凝土HFC35，底板下層與邊頂拱為普通常態(tài)混凝土C25，堵頭段混凝土要求采用抗硫酸鹽水泥。

2#泄洪洞結(jié)合洞段的底板與邊頂拱混凝土等厚1～1.5 m(隨圍巖類別而不同)，邊墻高度1.5 m以下、底板全部為抗沖耐磨混凝土HFC35，邊頂拱混凝土為C25，混凝土全部要求采用抗硫酸鹽水泥。Ⅲ類圍巖襯砌厚1 m，Ⅳ類圍巖襯砌厚1.2 m，Ⅴ類圍巖襯砌厚1.5 m。

猴子巖水電站導(dǎo)流洞洞身段混凝土總量為180 865.87 m3，其中抗沖耐磨混凝土34 665.42 m3，具體設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)見表1。

2 前期抗沖耐磨混凝土施工配合比

表1 導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表

根據(jù)表1中的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)試驗(yàn)室試驗(yàn)，確定導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土的施工配合比見表2。

采用上述施工配合比進(jìn)行了1#導(dǎo)流洞167 m及2#導(dǎo)流洞24 m底板混凝土的澆筑。在混凝土澆筑約1～2周后，經(jīng)詳細(xì)檢查、統(tǒng)計(jì)，1#導(dǎo)流洞出現(xiàn)裂縫44條，最大裂縫長(zhǎng)度12 m，發(fā)生在1+084～1+096底板;裂縫寬度為0.2～1 mm，裂縫呈無(wú)規(guī)律分布。2#導(dǎo)流洞出現(xiàn)裂縫4條，最大裂縫長(zhǎng)度12 m，發(fā)生在1+199～1+211底板;裂縫寬度0.5 mm，裂縫基本平行于洞軸線。

表2 前期導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土施工配合比表

考慮到大渡河，尤其是汛期水流中的推移質(zhì)含量較高，導(dǎo)流洞混凝土的抗沖磨性能直接關(guān)系到建筑物的使用年限與運(yùn)行安全。結(jié)合流域其它在建電站抗沖耐磨混凝土施工過程中出現(xiàn)的問題與對(duì)策，猴子巖公司委托工區(qū)試驗(yàn)檢測(cè)中心及砂拌系統(tǒng)試驗(yàn)室對(duì)導(dǎo)流洞抗沖耐磨混凝土做了配合比的比對(duì)性試驗(yàn)，主要目的是試驗(yàn)分析HF外加劑是否能夠顯著提高混凝土的抗沖耐磨指標(biāo)，同時(shí)，通過試驗(yàn)分析低熱抗沖耐磨水泥與猴子巖工區(qū)砂石骨料的適應(yīng)性及其配制混凝土的強(qiáng)度、抗沖耐磨性能。

3 抗沖耐磨混凝土施工配合比比對(duì)試驗(yàn)

在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合猴子巖水電站及流域其他在建電站抗沖耐磨混凝土施工過程中出現(xiàn)的問題，猴子巖公司委托工區(qū)試驗(yàn)檢測(cè)中心及砂拌系統(tǒng)試驗(yàn)室對(duì)導(dǎo)流洞抗沖耐磨混凝土做了配合比的比對(duì)試驗(yàn)。比對(duì)試驗(yàn)配合比見表3。

由表3可以算出上述五種配合比下每m3混凝土材料用量，根據(jù)每種材料同期的市場(chǎng)價(jià)格，得出上述五種配合比混凝土單價(jià)，見表4。

表3 導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土比對(duì)試驗(yàn)配合比表

表4 導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土比對(duì)試驗(yàn)單價(jià)表/元

根據(jù)上述比對(duì)試驗(yàn)，可以得出下列結(jié)論:

(1)普硅、中抗和低熱水泥配制出來的五種配合比，其抗沖耐磨指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)≥8 h/g/cm2的要求。

(2)在采用普硅和中抗水泥的條件下，采用HF外加劑的混凝土單價(jià)比采用JX減水劑的混凝土單價(jià)分別高122.5元/m3和127.7元/m3。

(3)在采用JX減水劑的條件下，采用低熱水泥的混凝土抗沖耐磨強(qiáng)度最高，混凝土單價(jià)介于普硅水泥和中抗水泥之間。

4 抗沖耐磨混凝土施工配合比選擇

在抗沖耐磨混凝土配合比比對(duì)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮混凝土的抗硫酸鹽侵蝕、抗沖耐磨強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性，選擇出的猴子巖水電站導(dǎo)流洞抗沖耐磨混凝土施工配合比見表5。

采用上述配合比施工后一段時(shí)間，通過現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫問題得到明顯改善。

表5 導(dǎo)流洞洞身抗沖耐磨混凝土施工配合比表

5 結(jié)語(yǔ)

(1)做好級(jí)配設(shè)計(jì)比選，采用低熱水泥，有條件時(shí)采用熱膨脹系數(shù)較低的骨料，降低混凝土水化熱，有利于混凝土裂縫控制。

(2)采用低熱水泥，混凝土單價(jià)在普硅水泥與中抗水泥之間，混凝土成本造價(jià)沒有明顯增加。

(3)對(duì)于猴子巖水電站，在拌和樓質(zhì)量控制上，HF為粉劑，主要靠人工手動(dòng)添加，不利于質(zhì)量控制。JX減水劑為溶液，可通過拌和樓電腦控制添加，在質(zhì)量控制上更有保障。

［1］抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，GB 748—2005［S］.

［2］中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥，GB 200—2003［S］.

［3］水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術(shù)規(guī)范，DL/T 5207—2005［S］.