猴子岩水电站导流洞抗冲耐磨混凝土比选

李红心，朱永国

(国电大渡河猴子岩水电建设有限公司，四川康定626005)

1 概述

猴子岩水电站2条导流洞同断面、等高程布置于左岸，进口底板高程1 698 m，出口底板高程1 693 m，衬砌后的过流断面为城门洞型13m×15 m(宽×高)。其中1#导流洞洞身段长1 557.771 m，2#导流洞洞身段长1 984.238 m。1#导流洞自桩号0+928至出口段与2#泄洪洞结合。

1#导流洞、2#导流洞全洞段均采用钢筋混凝土衬砌，底板与边顶拱混凝土等厚为0.65～1.5 m(其中，堵头段上游:Ⅲ类围岩衬砌厚0.8 m，Ⅳ类围岩衬砌厚1 m，Ⅴ类围岩衬砌厚1.5 m;堵头段下游:Ⅲ类围岩衬砌厚0.65 m，Ⅳ类围岩衬砌厚0.8 m，Ⅴ类围岩衬砌厚1 m)。边墙高度1.5 m以下、底板表层30 cm厚为抗冲耐磨混凝土HFC35，底板下层与边顶拱为普通常态混凝土C25，堵头段混凝土要求采用抗硫酸盐水泥。

2#泄洪洞结合洞段的底板与边顶拱混凝土等厚1～1.5 m(随围岩类别而不同)，边墙高度1.5 m以下、底板全部为抗冲耐磨混凝土HFC35，边顶拱混凝土为C25，混凝土全部要求采用抗硫酸盐水泥。Ⅲ类围岩衬砌厚1 m，Ⅳ类围岩衬砌厚1.2 m，Ⅴ类围岩衬砌厚1.5 m。

猴子岩水电站导流洞洞身段混凝土总量为180 865.87 m3，其中抗冲耐磨混凝土34 665.42 m3，具体设计技术指标见表1。

2 前期抗冲耐磨混凝土施工配合比

表1 导流洞洞身抗冲耐磨混凝土设计技术指标表

根据表1中的设计技术指标要求，经试验室试验，确定导流洞洞身抗冲耐磨混凝土的施工配合比见表2。

采用上述施工配合比进行了1#导流洞167 m及2#导流洞24 m底板混凝土的浇筑。在混凝土浇筑约1～2周后，经详细检查、统计，1#导流洞出现裂缝44条，最大裂缝长度12 m，发生在1+084～1+096底板;裂缝宽度为0.2～1 mm，裂缝呈无规律分布。2#导流洞出现裂缝4条，最大裂缝长度12 m，发生在1+199～1+211底板;裂缝宽度0.5 mm，裂缝基本平行于洞轴线。

表2 前期导流洞洞身抗冲耐磨混凝土施工配合比表

考虑到大渡河，尤其是汛期水流中的推移质含量较高，导流洞混凝土的抗冲磨性能直接关系到建筑物的使用年限与运行安全。结合流域其它在建电站抗冲耐磨混凝土施工过程中出现的问题与对策，猴子岩公司委托工区试验检测中心及砂拌系统试验室对导流洞抗冲耐磨混凝土做了配合比的比对性试验，主要目的是试验分析HF外加剂是否能够显著提高混凝土的抗冲耐磨指标，同时，通过试验分析低热抗冲耐磨水泥与猴子岩工区砂石骨料的适应性及其配制混凝土的强度、抗冲耐磨性能。

3 抗冲耐磨混凝土施工配合比比对试验

在广泛调研的基础上，结合猴子岩水电站及流域其他在建电站抗冲耐磨混凝土施工过程中出现的问题，猴子岩公司委托工区试验检测中心及砂拌系统试验室对导流洞抗冲耐磨混凝土做了配合比的比对试验。比对试验配合比见表3。

由表3可以算出上述五种配合比下每m3混凝土材料用量，根据每种材料同期的市场价格，得出上述五种配合比混凝土单价，见表4。

表3 导流洞洞身抗冲耐磨混凝土比对试验配合比表

表4 导流洞洞身抗冲耐磨混凝土比对试验单价表/元

根据上述比对试验，可以得出下列结论:

(1)普硅、中抗和低热水泥配制出来的五种配合比，其抗冲耐磨指标均满足设计指标≥8 h/g/cm2的要求。

(2)在采用普硅和中抗水泥的条件下，采用HF外加剂的混凝土单价比采用JX减水剂的混凝土单价分别高122.5元/m3和127.7元/m3。

(3)在采用JX减水剂的条件下，采用低热水泥的混凝土抗冲耐磨强度最高，混凝土单价介于普硅水泥和中抗水泥之间。

4 抗冲耐磨混凝土施工配合比选择

在抗冲耐磨混凝土配合比比对试验的基础上，综合考虑混凝土的抗硫酸盐侵蚀、抗冲耐磨强度和经济性，选择出的猴子岩水电站导流洞抗冲耐磨混凝土施工配合比见表5。

采用上述配合比施工后一段时间，通过现场检查，发现混凝土裂缝问题得到明显改善。

表5 导流洞洞身抗冲耐磨混凝土施工配合比表

5 结语

(1)做好级配设计比选，采用低热水泥，有条件时采用热膨胀系数较低的骨料，降低混凝土水化热，有利于混凝土裂缝控制。

(2)采用低热水泥，混凝土单价在普硅水泥与中抗水泥之间，混凝土成本造价没有明显增加。

(3)对于猴子岩水电站，在拌和楼质量控制上，HF为粉剂，主要靠人工手动添加，不利于质量控制。JX减水剂为溶液，可通过拌和楼电脑控制添加，在质量控制上更有保障。

［1］抗硫酸盐硅酸盐水泥，GB 748—2005［S］.

［2］中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥，GB 200—2003［S］.

［3］水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范，DL/T 5207—2005［S］.