西藏果多水電站混凝土溫控措施費(fèi)分析

(中國(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081)

西藏自治區(qū)位于祖國(guó)西南邊陲，平均海拔3000m以上，素有“世界屋脊”之稱，區(qū)內(nèi)水利(力)資源十分豐富，理論蘊(yùn)藏量居全國(guó)首位，技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量居全國(guó)第二位[1]。

果多水電站位于西藏自治區(qū)昌都市，電站壩址距離昌都市59km。電站樞紐由碾壓混凝土重力壩、壩身泄洪沖沙系統(tǒng)、左岸壩身引水系統(tǒng)及壩后地面廠房組成，大壩壩頂高程3421.00m。電站所處區(qū)域?qū)俑咴疁貛О霛駶?rùn)氣候，空氣干燥，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，冬季寒冷。與低海拔地區(qū)水電工程相比較，混凝土施工所采取的溫控措施有所不同。本文通過(guò)對(duì)果多水電站混凝土溫控措施的實(shí)地調(diào)研，收集測(cè)算各項(xiàng)溫控措施的資源消耗情況，分析各項(xiàng)措施費(fèi)用構(gòu)成。

1 水文氣象條件及溫控技術(shù)要求

1.1 水文氣象條件

氣溫是影響混凝土溫控措施的主要因素。果多水電站壩址氣溫、水溫情況見(jiàn)表1。

果多水電站所處區(qū)域水文氣象條件對(duì)混凝土澆筑施工帶來(lái)以下問(wèn)題：低溫季節(jié)(每年11月—次年3月)月平均氣溫在-4.7～2℃，具有高海拔、高寒地區(qū)的氣候特點(diǎn)，混凝土施工的防凍和防裂問(wèn)題突出；高溫季節(jié)(每年5—9月)太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，必須采取控制出機(jī)口溫度、壩體碾壓混凝土水管冷卻等有效人工降溫措施，將混凝土最高溫度控制在允許范圍內(nèi)，并做好混凝土倉(cāng)面的保護(hù)和養(yǎng)護(hù)；晝夜溫差較大，需加強(qiáng)施工期混凝土表面保護(hù)，防止因內(nèi)外溫差過(guò)大而導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂；壩址區(qū)河水水溫較低，施工期河水對(duì)混凝土進(jìn)行冷卻時(shí)，低溫水對(duì)壩體上游面存在冷擊的可能，需在下閘蓄水前對(duì)壩體混凝土做好降溫和保護(hù)措施。

表1 果多水電站壩址各月多年平均氣溫、水溫

1.2 溫控技術(shù)要求

1.2.1 出機(jī)口溫度控制

高溫季節(jié)(每年5—9月)混凝土出機(jī)口溫度不大于10℃，低溫季節(jié)(11月—次年3月)混凝土出機(jī)口溫度不小于10℃。

1.2.2 運(yùn)輸過(guò)程溫度控制

高溫季節(jié)，從出機(jī)口到倉(cāng)面，入倉(cāng)溫度夏季回升一般控制在3℃以內(nèi)。低溫季節(jié)，從出機(jī)口到倉(cāng)面，入倉(cāng)溫度回落一般亦控制在3℃以內(nèi)。

1.2.3 澆筑溫度控制

每年11月—次年3月，日平均氣溫較低，混凝土即進(jìn)入低溫季節(jié)施工，混凝土的澆筑溫度不能低于5℃；4—10月自然拌和澆筑，但澆筑溫度高于20℃時(shí)，要采取相應(yīng)的控制措施。

1.2.4 后期養(yǎng)護(hù)溫度控制

低溫季節(jié)混凝土澆筑要做好表面保護(hù)，后期要進(jìn)行內(nèi)部通水，控制混凝土內(nèi)外溫差。

2 溫控措施

2.1 砂石系統(tǒng)供熱及保溫措施

低溫季節(jié)砂石骨料在生產(chǎn)過(guò)程中由于骨料處于流動(dòng)狀態(tài)，不會(huì)結(jié)凍。停產(chǎn)或間斷時(shí)由于骨料相對(duì)靜止并含水，容易結(jié)凍，影響骨料生產(chǎn)、運(yùn)輸及拌和。采取的措施主要為用聚苯乙烯保溫板進(jìn)行圍護(hù)，其內(nèi)采用蒸汽間接供熱，蒸汽由配置的鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)。此項(xiàng)措施未大量實(shí)施，改為在低溫季節(jié)前生產(chǎn)儲(chǔ)存砂石骨料，低溫季節(jié)不生產(chǎn)砂石骨料。

2.2 拌和系統(tǒng)制冷及保溫措施

高溫季節(jié)氣溫雖不高，但太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，為保證混凝土出機(jī)口溫度滿足溫控技術(shù)要求，需采取拌和樓料倉(cāng)粗骨料風(fēng)冷及保溫措施。

拌和樓料倉(cāng)粗骨料風(fēng)冷由風(fēng)冷車間氨制冷系統(tǒng)完成。拌和系統(tǒng)保溫措施主要有料倉(cāng)及骨料輸送膠帶機(jī)搭設(shè)遮陽(yáng)棚，防止骨料在存儲(chǔ)及輸送過(guò)程中暴曬升溫。拌和樓料倉(cāng)外壁用橡塑海綿保溫，避免冷量的損失。

2.3 拌和系統(tǒng)制熱及保溫措施

低溫季節(jié)為保證混凝土出機(jī)口溫度滿足溫控技術(shù)要求，需采取骨料預(yù)熱、拌和用水預(yù)熱及保溫措施。骨料預(yù)熱措施為骨料罐、調(diào)節(jié)料倉(cāng)通入蒸汽預(yù)熱。拌和用水預(yù)熱措施為摻入熱水預(yù)熱。預(yù)熱所需的蒸汽、熱水由燃煤鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)，同時(shí)，對(duì)拌和系統(tǒng)外壁進(jìn)行橡塑海綿包裹保溫。

2.4 混凝土運(yùn)輸保溫措施

高溫及低溫季節(jié)混凝土運(yùn)輸，為防止熱量及冷量損失，采取水平運(yùn)輸車輛及垂直運(yùn)輸系統(tǒng)滿管包裹聚苯乙烯保溫被、車廂頂部加帆布遮蓋措施。保證混凝土在運(yùn)輸途中溫度變化滿足要求。

2.5 混凝土澆筑倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施

2.5.1 模板保溫

在鋼模板內(nèi)貼5cm厚聚苯乙烯保溫板和一層保溫材料，如采取上述措施后不滿足要求，則在鋼模板外側(cè)加貼聚苯乙烯保溫被。

2.5.2 倉(cāng)面保溫

碾壓混凝土澆筑施工中斷時(shí)需臨時(shí)覆蓋保溫被或工程電熱毯。變態(tài)混凝土含水量高，容易結(jié)冰，澆筑時(shí)需采用碘鎢燈炙烤保溫，同時(shí)水泥漿液需采用熱水拌制。

2.5.3 養(yǎng)護(hù)保溫

混凝土澆筑結(jié)束收倉(cāng)后，在其上表面采用一層土工膜和5cm厚聚苯乙烯保溫被壓緊覆蓋，保溫材料覆蓋至下一倉(cāng)混凝土開(kāi)倉(cāng)前。如氣溫低采用上述保溫措施后不滿足要求，則需在混凝土表面覆蓋工業(yè)電熱毯。低溫季節(jié)白天溫度高、晚上溫度低，保溫被需反復(fù)揭蓋。

2.6 其他措施

冷卻水管采用HDPE高密度聚乙烯導(dǎo)熱塑料管，管徑32mm，鋪設(shè)間距為1.50m×3m，單根水管控制長(zhǎng)度平均220m，通河水；高溫季節(jié)混凝土澆筑過(guò)程中噴水霧降溫保濕，廠房混凝土低溫季節(jié)養(yǎng)護(hù)時(shí)密閉空間內(nèi)臨時(shí)放置煤爐等。

3 溫控措施費(fèi)分析

混凝土溫控措施中砂石料供熱及保溫措施未實(shí)施，拌和系統(tǒng)、混凝土運(yùn)輸保溫及其他零星措施費(fèi)用極少，費(fèi)用測(cè)算分析時(shí)不考慮。重點(diǎn)對(duì)拌和系統(tǒng)制冷措施、拌和系統(tǒng)制熱措施、冷卻水管通水冷卻措施、混凝土澆筑倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施進(jìn)行費(fèi)用分析。

3.1 拌和系統(tǒng)制冷措施費(fèi)

混凝土制冷系統(tǒng)運(yùn)行了一個(gè)制冷季127天(5月23日—9月1日)，制冷混凝土量16.50萬(wàn)m3。制冷措施費(fèi)測(cè)算包含系統(tǒng)設(shè)備攤銷費(fèi)、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)，不包含系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)。制冷系統(tǒng)投入主要資源見(jiàn)表2、表3。

表2 制冷系統(tǒng)投入設(shè)備類別及總運(yùn)行臺(tái)時(shí)

注設(shè)備壽命臺(tái)時(shí)參考水電工程臺(tái)時(shí)費(fèi)定額(2004版)。

表3 制冷系統(tǒng)運(yùn)行每工作班消耗人材資源

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并調(diào)研實(shí)際人工及材料單價(jià)、設(shè)備采購(gòu)價(jià)、取費(fèi)，可計(jì)算出該工程制冷系統(tǒng)措施費(fèi)及單方混凝土制冷措施單價(jià)。

3.2 拌和系統(tǒng)制熱措施費(fèi)

混凝土制熱系統(tǒng)運(yùn)行了兩個(gè)制熱季共157天，第一個(gè)制熱季時(shí)間段為11月21日—12月25日、次年3月3日—4月18日，12月25—次年3月3日混凝土澆筑停工；第二個(gè)制熱季時(shí)間段為11月21日—12月25日、次年3月1日—4月18日，12月25—次年3月1日混凝土澆筑停工。兩個(gè)制熱季制熱混凝土總量14.40萬(wàn)m3。

制熱措施費(fèi)測(cè)算分析包含系統(tǒng)設(shè)備攤銷費(fèi)、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi),不包含系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)。制熱系統(tǒng)投入的主要資源見(jiàn)表4、表5。

表4 制熱系統(tǒng)投入設(shè)備類別及總運(yùn)行臺(tái)時(shí)

注設(shè)備壽命臺(tái)時(shí)參考水電工程臺(tái)時(shí)費(fèi)定額(2004版)。

表5 制熱系統(tǒng)運(yùn)行每工作班消耗人材資源

續(xù)表

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并調(diào)研實(shí)際人工及材料單價(jià)、設(shè)備采購(gòu)價(jià)、取費(fèi)，可計(jì)算出該工程制熱系統(tǒng)措施費(fèi)及單方混凝土制熱措施單價(jià)。

3.3 冷卻水管通水冷卻措施費(fèi)

該工程需冷卻通水混凝土總量為35.70萬(wàn)m3。冷卻水管通水冷卻投入的主要資源見(jiàn)表6。

表6 冷卻水管通水冷卻消耗人材資源 單位：100m3

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并調(diào)研實(shí)際人工及材料單價(jià)、取費(fèi)，可計(jì)算出該工程冷卻水管通水冷卻措施費(fèi)及單方混凝土冷卻水管通水冷卻措施單價(jià)。

3.4 混凝土澆筑倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施費(fèi)

該工程倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫經(jīng)歷兩個(gè)低溫季節(jié)，需倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫混凝土總量為19.20萬(wàn)m3。倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫投入的主要資源見(jiàn)表7。

表7 倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫消耗人材資源 單位：100m3

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并調(diào)研實(shí)際人工及材料單價(jià)、取費(fèi)，可計(jì)算出該工程倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施費(fèi)及單方混凝土倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施單價(jià)；根據(jù)以上制熱、制冷、冷卻水管通水冷卻、倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫的混凝土量及各溫控措施單價(jià)，即可得出總溫控措施費(fèi)及各類溫控措施費(fèi)占比(見(jiàn)表8)。

表8 各類溫控措施費(fèi)占比

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上測(cè)算分析，制熱、倉(cāng)面及養(yǎng)護(hù)保溫措施費(fèi)占比高，制冷措施費(fèi)占比低，是高海拔地區(qū)混凝土溫控措施費(fèi)構(gòu)成的重要特征。

西藏高海拔地區(qū)低溫季節(jié)混凝土制熱及保溫措施費(fèi)高，在制定混凝土澆筑計(jì)劃時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)或減少低溫季節(jié)澆筑及養(yǎng)護(hù)混凝土。