白石水库混凝土拌和制冷水系统改造

　　水利水电技术石水库混凝土拌和制冷水系统改造段晓杰侯秉钧马见卓徐仁德（辽宁省水利水电工程局，辽阳市，111000）统由冷水机组、循环水箱、水泵和拌和楼水箱组成。由于在原制冷运行过程中制冷水温一直达不到设计要求的4C，制约了混凝土制冷效果，故进行了技术改造。具体作法有：改造制冷机组与水箱管路；改造不配套的原制冷水箱与水泵。改造后运行达到预想效果，满足了拌和楼对冷水系统的要求，达到了混凝土冷水拌和的辅助作用。

　　1概况白石水库工程是辽宁省重点工程。大坝为混凝土重力坝，混凝土工程量约为56万m3，采用碾压混凝土快速施工方案。坝址地区平均气温7. 83C，多年月平均*高气温24.C（7月），月平均*低气温-11C（1月），日极端*高气温40. 7C，日极端*低气温-26.4C.根据施工进度计划安排历年9月份混凝土施工强度都较高，温度控制要求较严，为了确保大坝混凝土施工质量，加快工程进度，要求生产预冷混凝土。

　　白石水库混凝土预冷采用“以风冷骨料为主，以冷水拌和为辅冷风系统由附壁式高效空气冷却器高压轴流式鼓风机贮料仓及进回风道组成4条独立循环回路，料仓配风为”下进上出式'设内嵌式进风道，配风均匀，料流与风流逆向流动。空气冷却器供液为氨泵强制循环“上进下出式'这样传热温差稳定，效果好。制冷水系统是混凝土加冷水拌和，是预冷混凝土的辅助措施，该系统由冷水机组、循环水箱、水泵和拌和楼水箱组成。

　　2原设计方式白石水库制冷水系统的制冷机组为开启式螺杆冷水机组。是以氟里昂为制冷剂，水为载冷剂。车间内水箱容积3m3，用浮球阀自动补充自然水，向楼内供水的水管为DN50，水泵型号为IS100-55-200，该冷水机组型号为LSKF125，其名义工况制冷量为250kW，该机组的蒸发器，冷水出水温度7C，冷水流量43m3/h，冷水进口管径为DN80.冷凝器冷却水进水温度32C，冷却水流量67m3/h，冷却水进出口管径DN80.制冷水系统设计如所示。

　　由可以看出该制冷水系统的运行原理。制冷水箱靠DN50下水管补充自然水，当水箱内水面下降时，水会自动补充到水箱内。制冷水箱内的冷水通过水泵一部分抽到制冷冷水机组内，另一部分进入拌和楼水箱内供混凝土拌制用。抽到冷水机组内的水首先在机组内循环，进行热交换，降低水温，再通过回水管流回到制冷水箱内。这样周而复始地循环以降低水温。

　　3原运行状况制冷水系统从1997年开始运行以来，一直达不到设计要求，生产不出2~4C的冷水。冷水机组对本制冷车间内水箱容积（3m3）制冷时，由于冷水机组自身对制冷水制冷程度的要求为2C，当冷水在冷水机组与车间内水箱相循环，循环一周水温下降0.2C，约需2min，而室外自然供水管水温一般为18 25C，将自然水制冷至4C冷水时约需30min，当制冷水箱内水原制冷水箱一温达到冷水*低温度2C时，冷水机组将自动停机，不再进行制冷。而制冷的冷水从制冷水箱供到拌和楼内水箱（用于混凝土拌制的）约需8~10min.为了满足拌和楼不间断拌制混凝土的需要，制冷水箱要连续不断地向拌和楼供水，制冷水系统内的水箱要不断地制冷，拌和楼水箱就需不间断地供水。车间内制冷水箱采用自动补水，不间断地向水箱内供水，在此时间内由于供需时间关系，制冷水箱内的水没有经过冷水机组的充分制冷就被抽到拌和楼水箱内。这样制冷水箱的水温降不到4C，运行结果只能达到8~12C，故混凝土制冷温度一直达不到要求。表1列出了1997年冷水机组的运行状态。

　　表11997年冷水机组运行状态C 5月6月7月8月9月10月自然水温冷水水温由表1可以看出冷水机组的运行状态一直达不到4C要求。

　　4改造的必要性通过较长时间的运行，制冷水效果一直不明显，达不到设计的4C冷水的要求，用来冷水拌和的混凝土温度也一直达不到要求。从冷水运行来看，制冷水箱内的水由水泵抽出，一部分抽到拌和楼水箱用来拌制混凝土，另一部分抽到冷水机组内制冷，通过制冷的水在机组内循环后回流到制冷水箱内。制冷水流回水箱而使制冷水箱内水温下降，水箱内的水需通过多次循环，逐渐制冷，才能使水温逐渐下降。而从此系统来看，由于制冷水箱内的水一部分回流到冷水机组内，而另一部分抽到拌和楼水箱内，机组所制冷的水总有自然水进行冷却。冷却水的水温降低到一定程度也不会再下降。由于容积时间等条件决定，只能将自然水降到8~12C，而水泵将水箱内水抽空只需8~ 10min，对此总结出效果不好的原因：（1）机组与制冷水箱的水循环管路不当；（2）制冷水箱与水泵不配套。

　　5改造方案上述制冷系统的分析，己找出制冷效果不理想的原因，改造方案如下。

　　5.1改造制冷机组与水箱管路为了使自然水充分达到制冷效果，满足机组本身的要求，重新加一较大水箱专门用以制冷机组来冷却该水箱的自然水，当该水箱的自然水冷却到所要求的2~4C冷水时，则将该水箱内的冷水抽出用以供拌5.2改造不配套的原制冷水箱与水泵为了满足拌和楼水箱用水要求，根据浇筑强度计算出了用水量约为8m3 /h，则在原来水箱内设一潜水泵单独向拌和楼内水箱供水，这样既满足制冷水温要求，又能及时为拌和楼供水。改造如所示。

　　改造原制冷水箱与水泵对于以上的改造系统说明：当拌和楼水箱用水时，制冷机组提前将新设的水箱内的水制冷到4C，由于拌和楼水箱（4m3）用水时间约为30min，而在此时间，制冷机组新设水箱内的水刚好到要求温度，然后放到原制冷水箱内以待供拌和楼水箱用水。

　　系统说明：新制冷水箱内的水通过水泵及DN80管向机组供水，通过机组循环后回到新水箱内，这样冷水不断地通过机组进行循环，水温逐渐下降，达到2C时机组停机，新制冷水箱内的水制冷后通过电动阀门将冷水放到原制冷水箱内，而多余的水通过溢流管流回新设的制冷水箱内。而原制冷水箱的冷水通过潜水泵抽到拌和楼备用。由于水箱与外界水利水电技术白石水库大坝和厂房混凝土施工质量控制唐怀珠王伟杨树峰（辽宁省水利水电工程局，辽阳市，111000）表2系统改造后的效果1混凝土施工质量控制一般程序和方法1.1施工工序控制在建基面或老混凝土面上浇筑混凝土需经过监理工程师验收合格后才能进行。其工序流程为：准备工作测量与放样-模板支立-钢筋架立-埋件安装-仓面冲洗-模板检测卜仓面检查验收-开始浇筑-混凝土养护、冲毛、刷毛-拆模、缺陷处理，对以上11道工序，施工单位通过三级质量检查后，再由监理进行全面检查验收，合格后允许进入下道工序施工。在对施工全面过程控制的基础上，对重点部位实行重点控制，专人负责。比如在准备工序中，要求了解设计意图和掌握设计内容，承包商要报送施工方案和质量保证措施；在钢筋架立工序中，要侧重控制钢筋的材质、规格、间距、保护层厚度、搭接长度和焊缝质量等，对各种材料进行抽样检验，合格者可以使用，不合格者清退。

　　热交换，如时间长不用，水温就会上升，故而原制冷水箱与新水箱相连，并用水泵通向冷水机组。这样完全达到制冷效果，较好地控制了冷水水温。

　　6改造后的效果系统改造后满足了在混凝土拌和中对冷水的要求，效果明显，经实测运行数据如表2所列。

　　1.2混凝土施工质量控制方法混凝土的各种原材料均须经过抽样检验，由监理工程师签证验收，配合比由试验室试验确定，并取得材料监理工程师的认可签证，混凝土出机口温度、坍落度、VC值和易性、含气量等满足设计技术要求，由材料监理工程师检查监督。

　　混凝土浇筑过程中，质量检测员通过检查入仓混凝土拌和物的和易性泌水性、坍落度、入仓温度等控制混凝土拌和物的质量，如发现异常情况及时进行调整，并将不合格拌和物清出仓外，监督施工人员按规定的方法卸料、平仓、摊铺、碾压或振捣），如发现因间歇时间过长而导致混凝土初凝则下令停止浇筑，混凝土间歇面按施工缝处理。

　　封仓后主要控制养护和冲毛刷毛以及拆模后的缺陷处理。白石地区气候干燥，风沙大，昼夜温差较大，冬季时间长，要求混凝土表面洒水养护。保温必须及时，拆模时间必须符合设计要求和实际情况需要，承包商冷系统工况，提高混凝土预冷的效果，故对水冷系统进行了改造。在改造过程中，除经详尽分析计算外，还认真地进行了经济技术论证。使改造建立在科学可靠的基础上，并通过改造前与改造后的运行效果相对比，得出制冷水系统改造后效果明显提高，达到预想效果，满足了拌和楼对冷水系统的要求，起到了混凝土冷水拌和辅助作用的结论。

　　侯秉钧，男，29岁，工程师。

　　马见卓，女，26岁，技术员。

　　徐仁德，男，48岁，高级工程师，白石经理部副总。为了能够更好地控制混凝土的施工质量，改善水（收稿曰期：2000~035责任编辑聂建平）