水电站枢纽工程蓄水安全鉴定建设报告

水电站枢纽工程蓄水安全鉴定建设报告 1 2 2 3 4 5 5 6 6 7 7 8 9 21 23 24 24 25 25 28 28 31 31 32 32 32 33 33 35 35 35 36 36 37砼配合比试验由业主委托国家电力公司西北勘测设计院工程科水电四局勘测设计研究院xx试验室在工地试验室现场进行。根据要求，验证试验的目的是通过在西北院配合比基础上进一步验证和调面板砼配合比试验由业主先后委托：水电四局勘测设计研究院xx试验室、国家电力公司西北勘测设计院工程科学实验院、水电xx施工科学研究所和xx水电站中心试验室等多家单位对多种砼进行了试水电站主体工程CⅡ~CⅤ、CⅥ标段砼标号经归纳整理后要求见表序号强度等级级配主要部位1C15W6F100四挡墙、溢洪道泄槽、进水口基础及引渠砼2C20W6F100二钢管、厂房砼等3C20W6F100三溢洪道引渠、堰闸、副坝、进水口、钢管、厂房、基础处理回填砼4C20W6F200二厂房、防浪墙、电缆沟等5C20W6F200三高趾墙、右扭面、进水口、堰闸段等6C25W6F100二厂房二期砼7C25W6F150三溢洪道堰闸、泄槽、厂房二期砼等8C25W6F200二厂房砼9C25W12F100二一期面板及趾板砼C25W10F300二二期面板及趾板砼C30W6F100二泵送砼（门槽二期砼）C30W6F200三门槽二期砼、溢洪道泄槽、堰闸、溢洪道弧门支墩砼C40W6F200二溢洪道泄槽鼻坎HF抗冲耐磨砼M15水泥砂浆1.表中3、7号配合比除做28d龄期强度试验外，还应按设计（2002）25号、26号通知做90d龄期强度试验2.大坝面板及趾板应进行专门的试验研究等。试验采用的水泥为甘肃永登水泥厂和青海大通水泥厂生产的中水泥品种标号AL2O3SiO2Fe2O3SO3CaOMgO烧失量///<3.5/<5.0<5.0永登中热525#3.5622.364.152.2962.580.48青海中热4.9821.325.242.0860.360.73评定合格检测项目细度%标准稠度%安定性凝结时间h:min抗压强度MPa抗折强度MPa水泥品种初凝终凝3d7d28d3d7d28d</合格><20.631.452.25.3永登中热5.224.0合格3:164:2830.436.665.55.46.69.2青海中热4.025.8合格3:015:1835.551.265.37.69.2评定合格硅酸三钙（%）铝酸三钙（%）氧化镁（%）三氧化硫（%）碱含量（%）≤2.5≤0.60在2002年3月下旬主体工程砼正式生产前未确定粉煤灰供应厂体工程砼生产过程中进场的粉煤灰品种有兰州西固火电厂生产的二5833减水剂性能试验按照《砼外加剂》（GB8076-97）进行，水泥用量为：西安聚能特种工程有限责任公司生产的JN1229-D高效减水剂、河北石家庄外加剂厂生产的DH3G高效减水剂和江苏建筑科学院生品。表231%量%%//8上中好少上中少8上中少上中无上中无表232外加剂品种掺量%用水量kg/m3抗压强度（MPa）/抗压强度比（%）28d劈拉3d7d28d基准砼//25.9/39.2/2.49JN1229-D0.724.245.651.13.10JM-Ⅱ0.647.356.93.24DH3G0.721.442.450.0*DH3G0.722.444.152.23.15此骨料的品质应满足规范要求。骨料采用xx工程永久筛分系统生产细骨料为天然砂，细骨料试验严格按照《水工混凝土试验规程》筛孔尺寸mm分计筛余g分计筛余百分率%累计筛余百分率%规定值备注10~5204.04.0砂细度模FM=2.85~2.56525~02.5~1.29335.61.2~0.620.456.070~410.6~0.327.483.492~700.3~0.156295.8100~90＜0.1521表242砂料物理性能试验结果检测项目饱和面干视比重g/cm3饱和面干吸水率%含泥量%超径%SDJ207-82标准>2.5＜3.0检测结果2.654.8评定合格粗骨料为天然卵石，物理性能试验按照《水工混凝土试验规程》（SD105-82）进行，粗骨料检测结果符合《水工混凝土施工规范》表243石子物理性能试验结果检测项目饱和面干视比重g/cm3饱和面干吸水率%超径%逊径%含泥量%针片状%标准>2.55＜2.5＜1.0(小、中石)检测结果5~202.690.682.10.546.820~402.700.523.66.50.257.240~802.700.310.87.40.182.722.05.40.445.5评定合格从中选择密度较大、空隙率较小的骨料级配进行砼拌和物和易性试的比例为40：60；三级配小石、中石和大石的比例为30：30：40；R保=R标/（1-tCv）式中R保——保证强度（即配制强度R标——设计标号；砂率选择试验采用二级配砼，水胶比0.40~0.55，使用永登中热525#水泥，掺25%平凉一级灰，JM-Ⅱ掺量为0.6%，GK-9A掺量为表3-2砂率选择试验结果试验编号水胶比粉煤灰掺量%级配砂率%用水量kg/m3坍落度cm最优砂率%S1-10.525Ⅱ34S1-234S1-3329.6S1-430S2-10.4525Ⅱ33S2-233S2-331S2-429S3-10.425Ⅱ32S3-2329.2S3-3309.0S3-428S4-10.5525Ⅱ35S4-2359.7S4-3338.6317.6聚性和保水性。由于大量存在的微小气泡能够隔断砼中的毛细管通用平凉粉煤灰，复合掺用0.6%的JM-Ⅱ高效缓凝（泵送）增强剂。表3-3编号GK-9A掺量%级配水胶比粉煤灰掺量%用水量kg/m3砂率坍落度cm含气量%28d抗压强度MPa强度损失率%0Ⅱ0.5020347.82.237.500.003342.634.58.00.005348.33.831.00.007346.75.028.623.70.009347.06.225.432.30.011347.96.821.243.5抗压强度（MPa）强度损失率（%）强度损失率（%） 强度 含气量（%）5045403530252050-5403530252050.47x-8.85引气剂掺量由0.003%增至0.011%时，砼含气量逐渐增大；掺量为0.003%时的含气量增加不明显，当掺量大于0.009%后，含气量的增水胶比与强度关系试验采用二级配砼，使用永登525#中热硅酸盐水泥，对不同水胶比、不同粉煤灰掺量的砼进行7天、28天龄期表3-4水胶比、粉煤灰掺量与强度关系试验内容水胶比骨料级配粉煤灰掺量%外加剂品种粉煤灰品种水泥品种0.35、0.40、二DH9、GK-9A桥电永登中热525#、青海中热525#种外加剂分别进行，引气剂为GK-9A。采用最佳级配和最优砂率，可以看出，青海中热525#硅酸盐水泥和永登中热525#硅酸盐水泥、其中一种进行；使用JM-Ⅱ的水胶比、粉煤灰掺量与强度关系试验参级配比%kg/m3二07~97~97~907~97~97~907~97~97~97~9G3-57~907~97~97~97~907~97~97~9%%kg/m3二0G1-2G1-30G2-2G2-30G3-2G3-3G3-4G3-50G4-2G4-3G4-40G5-2G5-3表353水胶比、粉煤灰掺量与强度关系试验参数（DH3G）级配比%kg/m3H1-1二07~9H1-27~9H1-37~9H2-107~9H2-27~9H2-37~9H3-107~9H3-27~9H3-37~9H3-47~9H3-57~9H4-107~9H4-27~9H4-37~9H4-47~9H5-107~9H5-27~9H5-37~9表354水胶比、粉煤灰掺量与强度关系试验结果（DH3G）%kg/m3H1-1二0H1-2H1-3H2-10H2-2H2-3H3-10H3-2H3-3H3-4H3-5H4-10H4-2H4-3H4-4H5-10H5-2H5-3强度（强度（MPa）50403020100C=0.35C=0.35C=0.40C=0.50C=0.550510152025303540粉煤灰掺量（%）图2砼强度与水胶比及粉煤灰掺量关系（JM-Ⅱ)强度（强度（MPa）400C=0.35C=0.40C XC=0.55粉煤灰掺量（%）图3砼强度与水胶比及粉煤灰掺量关系（DH3G）在西北院主体工程砼配合比基础上验证和调整的砼施工配合比富余量较大，配合比有一定的优化空间。因此，委托水电四局xx试为将xx水电站工程建设成为一流的精品工程、争创鲁班奖打下坚实序号级配度水胶比量kg/m3%%砂%145~7227~9337~97~9427~9537~9627~9737~97~9827~937~945~745~745~745~7序号级配比量kg/m3水泥品种DH3G%%kg/m3设计龄期品种%14青海中热2233425362738234444初选配合比砼拌和物的各项性能试验按照《水工混凝土试验规筛除大于40mm粒径的拌和物测定。由于拌和楼与建筑地点距离较长，考虑到运输过程中的坍落度损失，因此砼的塌落度均按照出机15分钟后控制，控制坍落度四级料为5~7cm、其余为7~9c增强剂后，砼拌和物凝结时间较长，初凝时间约为15~18小时，掺序号级配度℃℃%性145~7中中好无227~9中中无337~9中中无7~9中中无427~9上中少537~9中中好无627~9中中无737~9中中无7~9中中无827~9中中少37~9中多无45~7中中好无45~7中中好少45~7中中好无45~7中中无续表421序号级配℃℃%性14中中无22中中好无33中中好无中中好无42中中好无53中中好无62中中好无73中中好无中中好无82中中好无3中中好无4中中好无4中中好无4中中好无4中中好无成型7天、28天龄期，3号和7号配合比要求90天强度，增加成型抗压强度MPa145~7227~9337~97~9427~9537~9627~9737~97~9827~937~945~745~745~745~7续表431142233425362738234444-4145~7227~9337~97~9737~937~9失率(≤5%）来评定砼的抗冻标号；抗渗试验采用逐级加压法，评3号和7号配合比除成型28天抗冻、抗渗试件外，增做90天龄期的表441级配比%14//>F10022//>F10033//>F100//>F10042>F20053>F20062//>F10073/>F150/>F15082>F2003>F2004/>F1004>F2004/>F1504>F200表442常规砼抗渗试验结果序号编号设计标号级配水灰比水泥品种粉煤灰逐级加压法掺量%抗渗标号14永登中热平凉>W622>W633>W6>W642>W653>W662>W673>W6>W682>W63>W64>W64>W64>W64>W69#、10#配合比为趾板、面板砼，由于趾板、面登中热525#水泥；粉煤灰使用宝二粉煤灰和桥电粉煤灰；外加剂使剂。由于趾板砼采用溜槽入仓，坍落度不宜过大，故控制坍落度为序号级配比kg/m3掺量kg/m3%%%特大石kg/m3%925~7/825~7/8925~7/25~7/925~725~7925~75~75~725~75~75~7925~75~75~725~75~75~7表452%kg/m3MPaGPa值性中中好无中中好无中中无中中无中中无中中无中中无中中无中中无上多无中中无中中无中中无中中无中中好无上中无中中无中中好无表453d2>12////2>102>12////2>102>12////2>102>12////2>12////2>12////2>102>102>10泵送砼配合比试验采用永登和青海中热525#硅酸盐水泥，平凉粉煤灰、桥电粉煤灰，外加剂使用JM-Ⅱ缓凝（泵送）高效增强剂和DH3G高效减水剂，引气剂使用DH9和GK-9A。泵送砼配合比试验参数见表4-6-1，拌和物性能、强度试验结果号级配比量kg/m3量%石%表462泵送砼性能和强度试%kg/m3上多无上多无上多无上多无上多无上多好无上多无上多无上多无上多无级配d号2>6////2>6//2>6////2>6//2>6////流密的效果，即砼无须振捣便能通过自身流动达到密实。xx水电站主体工程高流态砼配合比试验的目的是研究解决压力钢管和厂房蜗胶凝材：水泥使用永登中热525#硅酸盐水泥，粉煤灰使用宝二骨料：为xx水电站永久筛分系统生产的天然骨料；外加剂：使用江度值在垂直方向进行测量，15分钟后的测值设计为60±5cm，含气量控制在6.0%以内。为防止砼拌和物因流态太大产生泌水和分离，比%号Ⅰ>F100>W6Ⅰ>F100>W6Ⅰ>F100>W6Ⅱ>F100>W6Ⅱ>F100>W6Ⅱ>F100>W6Ⅰ>F100>W6Ⅰ>F100>W6Ⅰ>F100>W6Ⅱ>F100>W6Ⅱ>F100>W6Ⅱ>F100>W6表4-7-2高流态砼配合比试验结果表编号水胶比级配设计扩散度用水量kg/m3煤灰%JM-Ⅱ%GK-9A%增粘剂%砂率%小石:中石扩散度cm含气量%粘聚性析水容重kg/m3抗压强度Mpa抗拉强度Mpa极限拉伸值28天G-10.35Ⅰ60±52060.005/4772×7168×699好少27.541.62.25G-20.4Ⅰ60±52060.005/4868×6655×556.9好少22.936.22.3G-30.45Ⅰ60±52060.005/4967×6963×657.5好少32.3G-40.35Ⅱ60±52060.005/4155:4565×6558×587好少236227.938.92.55G-50.4Ⅱ60±52060.005/4255:4565×6564×667.3好少232023.532.1G-60.45Ⅱ60±52060.005/4355:4563×6361×627好少232727.3G-70.35Ⅰ60±52060.0050.0054770×7068×696.8好无237128.839.62.55G-80.4Ⅰ60±52060.0050.0054871×7369×697.7好无238624.837.62.181.052G-90.45Ⅰ60±52060.0050.0054969×7168×684.8好无237431.72.36G-100.35Ⅱ60±52060.0050.0054155:4563×6460×556.5好无238528.840.63.23G-110.4Ⅱ60±52060.0050.0054255:4567×6467×725.9好无239223.734.72.291.130G-120.45Ⅱ60±52060.0050.0054355:4562×6456×575.4好无238830.42.72设计标号稠度cm水灰比用水量kg/m3减水剂掺量%设计容重kg/m3M159-110.572400.62200表482M15水泥砂浆试验结果设计标号实测稠度cm实测容重kg/m3抗压强度MPa7d28dM159.6221624.5根据大量的试验结果，优化后的砼配合比各项性能指标均满足设计和序号设计标号级配坍落度cm水胶比用水量kg/m3粉煤%JM-Ⅱ%DH-9%砂率%小:中:大:特大石容重kg/m3设计龄期1C15W6F10045~70.55350.60.0072620:20:30:30247028d2C20W6F10027~90.50300.60.0073440:60240028d3C20W6F10037~90.5093300.60.0072930:30:40243528d7~90.5093350.60.0072830:30:40243590d4C20W6F20027~90.50250.60.0083440:60240028d5C20W6F20037~90.5093250.60.0082930:30:40243528d6C25W6F10027~90.45300.60.0073340:60240028d7C25W6F15037~90.4593250.60.0072830:30:40243528d7~90.4593350.60.0072730:30:40243590d8C25W6F20027~90.45250.60.0083240:60240028dC30W6F20037~90.4093250.60.0082730:30:40243528dC20W6F10045~70.50300.60.0072520:20:30:30247028dC20W6F20045~70.50250.60.0082520:20:30:30247028dC25W6F15045~70.45250.60.0072420:20:30:30247028dC30W6F20045~70.40250.60.0082320:20:30:30247028d说明：1、水泥品种为永登中热525#硅酸盐水泥或青海中热525#硅酸盐水泥，粉煤灰品种为宝二一级灰或平凉二级粉煤灰。2、减水剂品种为JM-Ⅱ高效缓凝（泵送）增强剂，引气剂品种为DH-9。DH3G和JN1229-D两种减水剂性能相近，可相互代替。序号设计标号级配坍落度cm水胶比用水量kg/m3粉煤%DH3G%DH-9%砂率%小:中:大:特大石容重kg/m3设计龄期1C15W6F10045~70.55350.70.0072620:20:30:30247028d2C20W6F10027~90.50300.70.0073440:60240028d3C20W6F10037~90.50300.70.0072930:30:40243528d7~90.50350.70.0072830:30:40243590d4C20W6F20027~90.50250.70.0083440:60240028d5C20W6F20037~90.50250.70.0082930:30:40243528d6C25W6F10027~90.45300.70.0073340:60240028d7C25W6F15037~90.45250.70.0072830:30:40243528d7~90.45350.70.0072730:30:40243590d8C25W6F20027~90.45250.70.0083240:60240028dC30W6F20037~90.40250.70.0082730:30:40243528dC20W6F10045~70.50300.70.0072520:20:30:30247028dC20W6F20045~70.50250.70.0082520:20:30:30247028dC25W6F15045~70.45250.70.0072420:20:30:30247028dC30W6F20045~70.40250.70.0082320:20:30:30247028d说明：1、水泥品种为永登中热525#硅酸盐水泥和青海中热525#硅酸盐水泥，粉煤灰品种为宝二一级粉煤灰和平凉二级灰。2、减水剂品种为DH3G高效减水剂，引气剂品种为DH-9。DH3G和JN1229-D两种减水剂性能相近，可相互代替。度比量kg/m3DH-9%%kg/m3%%922说明：1、水泥品种为永登中热525#硅酸盐水泥。2、宝二一级灰和平凉二级灰可互相代替。设计标号级配水胶比设计扩散度用水量kg/m3煤灰%JM-Ⅱ%DH-9%增粘剂%砂率%小石:中石容重kg/m3C20W6F100Ⅰ0.4560±52060.0050.005492350Ⅱ0.4560±52060.0050.0054355:452400C25W6F100Ⅰ0.4060±52060.0050.005482350Ⅱ0.4060±52060.0050.0054255:452400C30W6F100Ⅰ0.3560±52060.0050.005472350Ⅱ0.3560±52060.0050.0054155:452400说明：1、水泥品种为永登中热525#硅酸盐水泥和青海中热525#硅酸盐水泥。2、粉煤灰品种为平凉二级灰或宝二一级灰。3、外加剂品种为JM-Ⅱ高效缓凝（泵送）增强剂和DH-9引气剂。比kg/m3%%Ⅱ、ⅡⅡⅡⅡ比kg/m3%%Ⅱ、ⅡⅡⅡⅡ说明：1、DH3G和JN1229-D两种减水剂性能相近，可相互代替。xx水电站工程砼面板堆石坝的面板砼由原来的二期浇筑改为一期浇筑，即等坝体填筑到设计高程后，一次完成面板砼的浇筑。这样施工可以要想浇好非常困难，施工中采用溜槽入仓，就要求面板混凝土要具有较好的和易性，还应具有较高的防裂性能。因此，配合比的研究非常重要，建经试验WHDF（砼增强密实剂）砼在极限拉伸及抗拉强度两项指标上聚丙烯纤维砼试验后发现在极限拉伸及抗拉强度两项指标上与基准砼相比提高不多，干缩率与基准砼相比在1~7天要大设计标号级配坍落度cm水胶比用水量kg/m3煤灰%减水剂DH-9掺量%JM-SRA掺量%3砂率%石容重kg/m3掺量%C25F200W1227~90.4020JM-A非0.60.0063450:50240020SP-10.60.0053550:502400说明：1、水泥品种为永登中热525#硅酸盐水泥，粉煤灰为平凉二级灰。2、减水剂使用SP-1和JM-A非引气型、引气剂使用DH-9型、减缩剂使用JM-SRA型。坍落水胶砂每方混凝土材料用量（kg/m3）度比率水VF粉煤灰砂碎石（mm）NMR-Ⅰ0.BLY水cm%泥12%15%5-2020-4075%1%6-90.313625542526785027592.6203.49108性能，减少混凝土泌水，对混凝土含气量没有影响，不影响混凝土的坍落天和90天降低干缩20%左右，当掺量为水泥用量的2%时28天和90天降低检测项目min）200C限制膨胀率（%）抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）200C水中空气中水中200C200C初凝终凝28d28d28d28d28d28d质量标准≥≤10:00≥0.025≤0.080≥-0.020≤0.025≤0.0604.56.5≥25.0≥45.0≥≥30.0检测结果3:070.0400.0670.0000.0210.0405.57.539.456.123.437.2混凝土面板产生裂缝的原因主要有结构性裂缝和非结构性裂缝两类。结构性裂缝是在外荷载作用下产生的裂缝，它的防治主要是靠坝体结构优化设计及堆石体施工质量来控制。产生非结构性裂缝的原因很多，但最主要的原因是由于面板混凝土在自身和各种外界因素作用下产生收缩变形所致。补偿收缩混凝土作用是让混凝土适度膨胀，来抵消其有害的收缩，从而达到避免或大大减轻混凝土开裂的目的，这就是补偿收缩混凝土的防裂机理，简单地说，补偿收缩混凝土抗裂的基本原理就是利用限制膨胀来补面板混凝土配合比的试验内容主要为新拌混凝土拌和物性能试验；混1天、3天、7天、14天和28天的干缩变形试验。为检测掺试验编号JM-SRA掺量%水胶比用水量kg/m3坍落度cm含气%和易性凝结时间30min棍度含砂粘聚性析水初凝终凝SP-基/0.406.9上中好无8:41SP-10.40上中好无JM-A/0.40上中好无具有较好的和易性，掺入JM-SRA后混凝土相同用水量情况下坍落度变化掌握混凝土在不同龄期时的力学性能，混凝土抗压强度、抗拉强度及极限试验编号JM-SRA掺量%坍落度cm水胶比用水量kg/m3抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）28天28天SP-基/0.4022.726.734.82.072.94SP-10.40JM-A/0.40试编验号比%10-44MPa10-44MPa10-44MPa/JM-A/从混凝土强度试验结果分析：基准混凝土与掺JM-SRA混凝土的抗压强度均达到配制强度要求。掺JM-SRA混凝土的抗压强度、抗拉强度和极和物用湿筛法剔除大于30mm骨料后成型，立即送至养护室，48小时后拆编号设计标号减缩剂掺量%平均干缩率×10-43d5d7d28dSP-基/0.1383-1.2531-1.5945-2.1839-2.6867-3.5051-3.5741SP-1C25F200W12-0.1902-1.1277-1.3354-1.6384-2.1658-2.4546-2.5263JM-A/-0.2496-0.7280/-1.8166/-3.7234-3.8784