混凝土在色拉龙水电站工程中的应用分量

（刊登于《湖北水利水电职业技术学院学报》2020（3）：44-47）

邹仕华

（云南省能源投资集团有限公司  云南  昆明  650228）

摘　要：色拉龙水电站混凝土工程，从投资角度，占比38%；从单元划分角度，占比65%。29种不同标号的混凝土，试验中获得对应配合比，分配给108个项目。各个项目的混凝土造价不尽相同，即便同一标号，浇筑在不同部位，其价格也各异。从经济指标和技术指标方面，混凝土的分量都比较重，设计上合理分配，施工上有效投入，促进工程保质保量，实体中体现混凝土的应用分量。

关键词：混凝土；色拉龙水电站；应用；分量

中图分类号：TU74  文献标识码：A

 

Application component of concrete in Xelanong Hydropower Station Project

Zou Shihua

（YunNan Provincial Energy Investment Group Co.LTD. Yunnan  Kunming  650228）

Summary：Concrete works of Xelanong Hydropower Station account for 38% from the perspective of investment and 65% from the perspective of unit division. For 29 kinds of concrete with different grades, the corresponding mix proportion was obtained in the test and allocated to 108 items. The concrete cost of each project is different, even if the same grade is poured in different parts, the price is also different. From the aspect of economic index and technical index, the weight of concrete is relatively heavy, the design is reasonably distributed, the construction is effectively invested, the quality and quantity of the project are promoted, and the application weight of concrete is reflected in the entity.

 

Key words: Concrete; Xelanong Hydropower Station; Application;Component

 

 

 

【收稿日期】2020-05-

【作者简介】邹仕华（1970-），男，湖北潜江人，水利水电工程硕士，经济学（经济管理）硕士，正高级工程师，高级职业经理人，省级电力市场监管咨询专家，研究方向是水能动力工程、传统能源经济。

 

 

 

混凝土是以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。存在着凝结之前的塑性（砼拌合物）和硬化之后的坚硬（硬化砼）两种状态，表观密度0.6-2.5吨/立方米。按照抗压强度等级划分，色拉龙水电站工程中的混凝土划分为6级：C10、C15、C20、C25、C30和C40，混凝土强度等级的影响因素与水泥等级、水灰比、骨料、龄期、养护温度和湿度等有关。考虑到三种龄期（28天、90天和180天）、两种抗渗等级（W4、W6系提高砼密实度，减少渗透通道，抗渗等级的最小允许值分别为4和6）、两种抗冻次数（F50、F100系砼能承受反复冻融循环次数分别为50和100次）和三种级配（一、二、三级配），进行适度的排列组合，设计赋予色拉龙水电站的混凝土标号有29种。

1.工程概况

色拉龙水电站位于湄公河畔二级支流色拉龙河上，穿过一段原始森林，途径43千米到达周围最近的县城孟平，距沙湾拿吉省省会140千米，距寮国首都万象568千米。

坝址多年平均流量90.6立方米/秒，发电引水流量171立方米/秒，总库容8.81亿立方米，可调节库容2.84亿立方米。混凝土重力坝，坝后式厂房，以发电为主，2×3.5万千瓦混流式机组，年发电量2.699亿千瓦时，BOT年限30年，建设期2.75年，运营期27.25年。由挡水坝、溢流坝、引水发电系统、发电厂房及开关站组成枢纽工程。坝长619米，其中，左岸坝肩90米，左岸挡水坝段（1^#-9^#）175米，溢流坝段（10^#-12^#）71米，导流底孔坝段（13^#）19米，进水口及厂房坝段（14^#-15^#）34米，右岸挡水坝段（16^#-23^#）160米，右岸坝肩70米。

坝顶▽219.5米，正常蓄水位▽215米，弱风化的厚层砂岩作为建基面最低处▽152米，最大坝高67.5米，利用水头46米，坝顶宽最窄处6米、最宽处56米。混凝土工程量532557立方米，包含碾压混凝土、富胶凝碾压混凝土、变态混凝土^[1]、坝体常态混凝土、地质缺陷处理混凝土、压力管道包裹混凝土、闸墩混凝土、胸墙混凝土、二期混凝土、溢流面抗冲耐磨混凝土^[2]、预制混凝土、基础混凝土、垫层混凝土、止水槽微膨胀混凝土等，共计29种不同标号的混凝土（具体见表1）。

表1.色拉龙水电站混凝土项目按工程量排序一览表

2.混凝土分布

色拉龙水电站工程分为20个分部（分项）工程，其中13个工程含有混凝土，占比65%。混凝土工程量具体分布在，左岸挡水坝146631立方米，溢流坝144074立方米，导流导墙坝54447立方米，进水口及压力管坝62287立方米，右岸挡水坝94096立方米，主厂房及安装间23890立方米，尾水渠2350立方米，副厂房及GIS楼3820立方米，门卫室138立方米，柴油发电机房83立方米，配电室198立方米，取水泵房及水处理70立方米，水、管沟、集水井等构筑物476立方米。（具体见表2和图1、图2）

表2.色拉龙水电站工程混凝土分布一览表

序号	工程部位	砼工程量（m³）	备注
1	左岸挡水坝	146631	碾压、富胶凝碾压、变态、常态等砼
2	溢流坝	144074	碾压、富胶凝碾压、变态、常态等砼
3	导流导墙坝	54447	碾压、富胶凝碾压、变态、常态等砼
4	进水口及压力管坝段	62287	碾压、富胶凝碾压、变态、常态等砼
5	右岸挡水坝坝段	94096	碾压、富胶凝碾压、变态、常态等砼
6	主厂房及安装间	23890	常态砼
7	尾水渠	2350	常态砼
8	副厂房及GIS楼	3820	常态砼
9	门卫室	138	常态砼
10	柴油发电机房	83	常态砼
11	配电室	198	常态砼
12	取水泵房及水处理	70	常态砼
13	水、管沟、集水井	476	常态砼
	合计	532557

 

 

 

 

 

 

 

图1.色拉龙水电站挡水坝段典型断面图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2.色拉龙水电站进水口坝段典型断面图

 

3.混凝土的配合比

以主要的碾压混凝土和特征性明显的抗冲耐磨混凝土的配合比^[3]为例，阐述现场试验结果。

3.1.碾压混凝土配合比

色拉龙水电站工程中的碾压混凝土276188立方米，占比52%，也是大体积混凝土^[4]。采用P.O.42.5水泥,其物理性能见表3，来自本国产业链的上端—吉象水泥厂。粉煤灰采用优质I级粉煤灰,来自邻国越南。碾压混凝土C₁₈₀15W4F50（三）的实际配合比^[5]如表4，试验配合比送达拌合楼，拌出坝体碾压混凝土。

 

表3.  P.O.42.5水泥性能指标MPa

表4.碾压混凝土的配合比                        （表内数据单位：kg/m³）

注:减水剂掺量为0.9%,引气剂的掺量为0.015%。

3.2.抗冲耐磨混凝土配合比

抗冲耐磨混凝土C40W6F100（一）分布于溢流面，属于溢流坝的重要组成部分。溢流坝段包含抗冲耐磨混凝土^[6]在内的混凝土有15种，各个标号混凝土之间价格悬殊。

抗冲耐磨混凝土设计技术指标见表5，试验配合比见表6。

 

表5.色拉龙水电站溢流面抗冲耐磨混凝土配合比设计技术指标

 

表6.色拉龙水电站的抗冲耐磨混凝土试验配合比一览表

其他标号的混凝土，比如，变态混凝土、压力管道包裹混凝土、加密钢筋且有碍于振捣区域的自密实混凝土^[7]、蜗壳外包混凝土^[8]、基础混凝土等，照此方法进行类似的现场试验，试验配合比提供现场拌和浇筑，在此就不一一赘述。

4.混凝土所用主要胶凝材料

色拉龙水电站的混凝土是以水泥为主要胶凝材料，粉煤灰次之。根据试验数据，抗压强度最高的C40W6F100（一）抗冲耐磨混凝土每立方米消耗水泥312千克，抗压强度较低的C₁₈₀15W4F50（三）碾压混凝土每立方米消耗水泥70千克。以C40-C10各个标号混凝土工程量为加权系数进行加权平均，每立方米混凝土平均消耗水泥191千克。532557立方米混凝土消耗水泥10.17万吨，水电站与邻近的水泥厂联动，带动行业内的上游产业有效发展。

5.混凝土的经济性比重

色拉龙水电站工程混凝土总量532557立方米，分解成108个砼单价，最高者与最低者相差九百多，加权平均单价也超半千。合并成29种不同标号的混凝土，工程造价占比38%，属于分部（分项）中绝对的“造价大户”，也是投产之后水电站资产的主要组成部分。

按照水泥单耗核计，532557立方米混凝土消耗掉各类标号水泥10.17万吨，价值六千多万元，对于水电站而言，是材料成本；对于水泥厂而言，是销售收入。以此带动上游产业发展，产生企业之间联动的综合效益。

6.混凝土应用分量留给世人的启示

色拉龙水电站虽然仅为大（2）型水库的中型电站，但呈现给世人的是混凝土重力坝，大体积混凝土，品种多，抗压强度频，技术含量高，抗渗、抗冻、防裂、温控，样样俱全，消缺、化灌同样存在，具备一般水电站皆具备的混凝土特征，其造价份额超过主体投资的1/3，混凝土的应用分量举足轻重，留给世人一些启示。

（1）启示世人知晓中国能源走出国门，沿着“一带一路”国家践行着中国标准，贡献着中国方案。认知中国标准，逐步成为国际通用标准。

（2）启示国人满满的自豪感，更加坚定信心，更加坚守现行标准继续走下去。

（3）启示能源人树立“建好即验好”理念，真正做到工完场清，干一项工程，就建一座丰碑。

（4）启示能源人对混凝土应用分量持有辩证思维，没有最好，只有更好，永远追求更优化空间，突出技术可行和经济合理。

7.结语

（1）水电站中抗压强度多等级的混凝土常有，特别是混凝土重力坝，多强度混凝土分布于色拉龙水电站的大坝和厂房的各个部位，承载着水流侧向压力等，保证电站安全运行。

（2）29种混凝土，做出不少于29个试验配合比进行比选，以适应色拉龙水电站工程现场灵活调整的施工工艺。一旦施工工艺确立，就采用恰当的对应配合比。可谓技术分量的高等级。

（3）20个分部（分项）工程，就有13个包含混凝土，占比65%，可谓项目分量的高等级。

（4）混凝土的主要胶凝材料为水泥，大体积混凝土消化大量的各标号水泥，带动上游产业联动效益。

（5）色拉龙水电站中的混凝土工程造价占比38%，可谓经济分量上档次。

 

参考文献

[1]邹仕华，色拉龙工程坝体变态混凝土的设计和施工[J]，浙江水利水电学院学报，2018（12）：26-33

[2]张锦灿，邹仕华，色拉龙工程溢流面抗冲耐磨混凝土指标分析[J]，浙江水利水电学院学报，2019（2）：18-23

[3]施正友，王保法，康志明，窦立刚，小湾水电站主体工程混凝土配合比试验研究及应用[J]，青海水力发电，2007（3）：43-47

[4]樊宇，许继刚，深溪沟水电站大体积混凝土施工温度控制[J]，人民长江，2010（18）：51-53

[5]宁全纪，陈寓新，瀑布沟水电站大坝防渗墙混凝土配合比试验及应用[J]，陕西水利，2012（4）：94-95

[6]宁全纪，猴子岩水电站导流洞抗冲耐磨混凝土配合比试验研究[J]，水利建设与管理，2012（12）：14-16

[7]施林华，林星平，赵富刚，李林，景洪水电站自密实混凝土的研究与应用[J]，云南水力发电，2012（4）：9-12，63

[8]杜申伟，三峡水电站蜗壳保压浇筑外围混凝土的设计研究[J]，水利水电快报，2000（5）：19-23