陈 冰 曾 玉

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福建福州 350003）

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.016

科学研究及工程设计

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 350003）

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。

配合比；设计；优化

1 概 述

福建仙游抽水蓄能电站装机容量120万kW，电站设有引水隧洞两条，分别在桩号引10＋784.986、引20＋801.796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1148m。其中上、下斜井长分别为387.6m和311.1m，高差为490.4m。衬砌内径为6.5～3.8m，上、下斜井倾角均为50°。斜井混凝土设计强度等级为C25W12F50（二级配），坍落度设计值为70～90mm。经现场应用将坍落度提高至10～12cm，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。

2 原材料检测

2.1 水泥品质分析

采用P.O 42.5水泥，其物理力学性能试验结果见表1。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。

表1 水泥物理力学性能试验结果

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pH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

表3 掺用外加剂混凝土物理力学性能检验结果

表4 水泥、外加剂相容性试验结果

表5 水泥、外加剂相容性试验结果

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

f.新拌混凝土坍落度损失与时间关系，见表7和图2。

表7 混凝土坍落度与时间关系 单位：cm

从表7和图2可以看出，新拌混凝土坍落度损失不大，可以满足施工要求。

2.3 细骨料品质检验

a.细骨料物理力学性能试验结果见表8。

b.细骨料颗粒分析结果见表9。

表9 细骨料颗粒分析结果

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10。

表10 粗骨料物理力学性能检验结果

表11 粗骨料颗粒级配检验结果

表12 各挡粗骨料不同比例容重试验结果

通过试验，粗骨料已检项目符合标准要求，根据堆集密度、紧密密度、孔隙率及表面积系数综合考虑，二级配骨料比例选用GS∶Gm＝40∶60。

2.5 试验及拌和用水品质检验

混凝土配合比试验及施工用水品质检验结果见表13。

表13 混凝土配合比试验及施工用水品质检验结果

通过试验及施工用水经检验，不会对钢筋产生锈蚀。

3 混凝土配合比设计及性能试验

3.1 混凝土配制强度

为保证混凝土的各项性能指标达到设计要求，按照《水工混凝土施工规范》（DL／T 5144—2001）及《水工混凝土设计规程》（DL／T 5330—2005）要求，混凝土配制强度按下式计算：

式中 fcu，0——混凝土的配制强度，MPa；

fcu，k——混凝土设计龄期的强度标准值，MPa；

t——概率度系数，根据保证率P选定；

σ——混凝土强度标准差。

按照设计技术文件要求，混凝土强度保证率为95%，t＝1.645。计算的混凝土配制强度见表14。

表14 混凝土配制强度

3.2 混凝土砂率与用水量

确定的混凝土砂率与用水量见表15。

表15 混凝土砂率与用水量

3.3 混凝土胶水比与强度关系

混凝土胶水比与强度关系见表16和图3。

图3 混凝土胶水比与抗压强度关系

表16 混凝土胶水比与强度关系

3.4 混凝土水胶比确定

根据设计强度等级结合上述关系试验，确定的水胶比见表17。

表17 水胶比确定

3.5 混凝土拌和物性能试验

a.根据相关试验结果确定的配合比见表18。

b.根据确定的混凝土配合比进行拌和物相关性能试验，对混凝土拌和物和易性、力学性能、耐久性能进行试验，通过试验结果分析，配合比相关性能能够满足设计要求，见表19。

表18 混凝土配合比

表19 混凝土性能试验结果

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10～12cm。人工砂砂率为38%，水胶比为0.45；天然砂砂率为35%，水灰比为0.46。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20。

表20 优化后配合比参数

b.优化后配合比性能见表21。

表21 优化后配合比性能

5 结 语

由于斜井滑模施工对混凝土相关性能比其他部位混凝土要求不同且施工难度大，斜井混凝土配合比设计优劣直接影响着混凝土施工进度与质量，在根据设计要求设计好配合比的同时应结合现场施工情况，及时调整及优化配合比，不断采用不同砂率和不同品种砂料，设计出满足斜井滑模要求的混凝土施工配合比。■

［1］ DL／T 5330—2005水工混凝土配合比设计规程［S］.北京：中国电力出版社，2005.

［2］ DL／T 5144—2001水工混凝土施工规范［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［3］ GB 175—2007通用硅酸盐水泥［S］.北京：中国标准出版社，2007.

［4］ DL／T 5100—1999水工混凝土外加剂技术规程［S］.北京：中国电力出版社，1999.

［5］ DL／T 5150—2001水工混凝土试验规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［6］ DL／T 5151—2001水工混凝土砂石骨料试验规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

［7］ DL／T 5152—2001水工混凝土水质分析试验规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.

Design and optim ization of inclined shaft slip form concretem ixing proportion in Fujian Xianyou Pum ped Storage Power Station

CHEN Bing，ZENG Yu
（Sinohydro Bureau 16 Co.，Ltd.，Fuzhou 350003，China）

Design quality of inclined shaft slipform concrete mixing proportion is very important in concrete construction quality and progress.Inclined shaft slipform concretemixing proportion of Fujian Xianyou Pumped Storage Power Station is optimized according to site construction and other practical condition.And its rationality is verified through subsequent construction.In the paper，design and optimization of inclined shaft slipform concretemixing proportion in Fujian Xianyou Pumped Storage Power Station are emphatically analyzed and summarized，thereby providing reference for similar projects.

mixing proportion；design；optimization

TV212

A

1673-8241（2015）08-0046-07

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.016