摘 要: 文章通過介紹小灣水電站滑模混凝土配合比的設計過程，揭示并定量分析了影響混凝土凝結的各種因素，按照工地實際情況進行了滑?；炷粱俣鹊挠嬎?，對滑?；炷恋呐浜媳仍O計和施工可供參考。
關鍵詞: 小灣水電站；滑?；炷粒荒Y時間；滑升速度
中圖分類號: TU5281062 文獻標識碼: B
1 施工簡介
由水電十四局和水電一局聯營體(簡稱小灣141 水電工程聯營體) 中標承建的云南小灣水電站地下廠房工程的混凝土約100 萬m3 ，目前正進入混凝土的施工高峰期。工程中采用液壓滑動模板施工的項目有:發電廠房至壩頂交通通道的電梯井1 條，襯砌直徑為￠<10.5 m ，長265.2 m ，混凝土等級C20；引水發電的壓力豎井管道6 條，襯砌直徑為￠<10.3m ，長160 m ，混凝土等C25W10 ；2 條傾角為32°的出線洞斜井，襯砌尺寸為￠5.5 m ×6. 649 m 城門洞斷面，長度各約500m ，混凝土等級C20。采用滑模施工的混凝土，要求模板在滑升時混凝土已具有一定的出模強度或達到一定的貫入阻力，以保證自身的穩定，這要求對混凝土的出模時間有較好把握，否則，因滑升過早，混凝土會變形流淌甚至坍落，而滑升過晚則由于粘結力的增加，導致混凝土表面被拉裂的現象出現。因此，通過試驗了解混凝土的凝結規律并掌握適宜的出模時間是做好滑?；炷潦┕さ那疤帷；炷恋哪Y狀態一般可用貫入阻力或出模強度來表示，當貫入阻力達到3. 5 MPa 和28 MPa 時定義為混凝土的初凝和終凝，所經歷的時間稱為初、終凝時間。文獻〔1〕給出滑升時貫入阻力為0. 3～1.05kN/cm2 或出模強度為0.2～0. 4 MPa ，這正值混凝土初凝前后的狀態，但僅是對垂直滑升體言。而對于有一定傾角的斜井，由于頂拱部位受到重力的作用，混凝土的出模強度要求稍大于豎井標準。文獻〔2〕給出的出模強度范圍為0.7～0. 8 MPa 。小灣電站工程由于采用滑模施工的項目較多，混凝土的滑模施工有可能跨于一年四季，而氣溫又是影響混凝土出模時間的主要因素，所以要滿足同一滑升速度的施工，必須有可適應不同氣溫條件下施工的混凝土配合比。此外，在同一氣溫條件下施工，滑升較為順利時希望混凝土的出模時間短一些以利于快速施工；而在施工中因處理問題需要停歇一定的時間時，又要求混凝土具有較長的初凝時間，以避免冷縫的出現，并省略混凝土施工縫的處理。因此，滑模施工要求混凝土具備多種不同凝結時間的配合比供使用，這也是滑模施工的一大特點。
2. 混凝土使用的原材料
(1) 水泥:為祥云水泥廠生產的普通硅酸鹽42.5水泥和中熱硅酸鹽42.5水泥，各項技術指標均符合國家規范的要求，其物理性能檢驗成果見表1。
(2) 粉煤灰:為曲靖火電廠產生的一級灰，各項技術指標合格，其細度為01045 篩篩余量的8.6 % ，需水量比94 % ，SO3 0. 13 % ，燒失量3. 1 %；
(3) 減水劑和引氣劑:分別采用江蘇博特公司生產的緩凝高效減水劑JM - Ⅱ和非緩凝高效減水劑JM- A ，摻量均為膠材重量的0. 4 %～0.8 %；北京利力公司生產的FS 引氣劑，摻量為膠材重量的0. 4～1. 5/10 000 ，各項技術指標見表2 的檢驗成果。
(4) 砂石料:采用母材為黑云花崗片麻巖和角閃斜長片麻巖軋制的人工砂石，人工砂的細度模數為2. 82 ，小于0. 16 mm 含量為14 % ，碎石分5～20 mm和20～40 mm 兩級，按5∶5 比例使用，表觀密度2730kg/m3 ，針片狀1 %。
3 采用正交試驗法分析影響混凝土凝結時間的因素
影響混凝土凝結時間的因素較多，根據小灣水電站的施工實際情況，影響因素大致有氣溫條件、水泥品種、減水劑品種和摻量、粉煤灰摻量、引氣劑摻量等幾種。為便于分析影響凝結時間因素的主次，混凝土凝結時間的試驗采用L8 (27 ) 正交表安排進行，正交試驗的因素水平見表3 ，試驗成果及極差分析見表4。
從正交試驗的極差分析可以得出以下結論:
(1) 影響混凝土的初凝和終凝時間的主要因素是減水劑的品種和水泥品種，使用JM - A 減水劑，
混凝土的初凝時間可以比使用JM - Ⅱ縮短133min ，終凝時間縮短162 min ；使用普通水泥，混凝土的初凝時間可以比使用中熱水泥縮短106 min ，終凝時間縮短110 min ；
(2) 減水劑摻量對混凝土的凝結時間也有影響，摻量±0. 1 % ， 初凝時間±37 min ， 終凝時間±52min ；
(3) 氣溫高低對混凝土的凝結時間也有影響:氣溫升高5 ℃，初凝時間縮短30 min ，終凝時間縮短57min ；
(4) 粉煤灰摻量對混凝土的凝結時間也有影響粉煤灰摻量±10 % ，初凝時間±30 min ，終凝時間±57 min ；
(5) 摻用引氣劑會延長混凝土的初凝時間39min ，延長終凝時間24 min。
4 滑?；炷粱俣鹊挠嬎?/STRONG>
根據正交試驗得到凝結時間的成果，滑模混凝土性能的試驗采用C20 泵送混凝土的配合比，確定在‘JM- Ⅱ0. 5 % + Fs0.4/10 000’和‘JM - A0. 5 % +FS 0.4/10 000’的兩種外加劑組合方案中，粉煤灰的摻量分別選用20 %和30 %來進行混凝土的凝結時間及其它項目的試驗。
4. 1 滑?；炷?/B>試驗成果
滑?；炷猎囼灣晒姳?。
4. 2 混凝土的貫入阻力與出模強度的試驗成果
試驗成果見表6。
通過對表6 成果進行回歸分析，可得到貫入阻力P 與出模強度R 的關系式為:
R = 0.22 P0.379 (1)相關系數r = 0. 990 > r0.01 = 0.834
把混凝土的初凝時間和終凝時間的貫入阻力3. 5 MPa 和28 MPa 代入上式后，可算得對應的出模強度為0. 35 MPa 和0.78 MPa 。
4.3 滑?；炷恋幕?/B>速度計算
滑?；炷恋幕俣仁歉鶕０宓挠行Ц叨群统瞿r間，利用文獻〔2〕的公式計算而得。L′= V·T (2)式中:L′—模體頂拱的有效高度m； V —模體滑動速度，宜為0. 15～0. 3 m/h ； T —頂拱混凝土的脫模時間h。取豎井滑模的模板高度為1. 2 m ，出模時間為表5 中‘達0. 8 MPa 的凝結時間’，斜井頂拱的模板高度為1.8 m ，出模時間為表5 中的‘初凝時間’，滑模施工按每天23 h 工作計算。表5 中各個配合比可以滿足的滑升速度，計算列于表7 中。
從表7 的計算結果可以看出，采用不同方案的配合比，可以得到不同的混凝土出模時間，能滿足不同滑升速度的施工需要，這就為滑模在各種條件下的施工有了選擇的余地。上述成果是利用C20混凝土配合比試驗而得到的，但對C25 或其它等級滑?；炷恋呐浜媳仍O計和施工仍具有參考的價值。
