蘇丹上阿特巴拉項目溢流壩高標號混凝土施工技術

寧 俊 云, 李 秋 石

(中國水利水電第五工程局有限公司,四川 成都 610066)

1 概 述

上阿特巴拉水利樞紐工程位于蘇丹東部，地處蘇丹、埃塞俄比亞和厄立特里亞三國交界處。工程所在地屬于半干旱氣候區，全年高溫，月平均氣溫在30℃左右，日最高溫度達46℃。

上阿特巴拉水利樞紐工程主要由左右岸土堤、左岸土石壩、溢流壩、河床粘土心墻壩組成，樞紐總長6 615.84 m。其中溢流壩壩高55 m，壩寬121 m，沿水流方向長227 m，溢流壩整個過水面為30 cm厚的C70/85高強度抗沖耐磨混凝土，具體結構見圖1。

根據結構形式，壩體表層抗沖耐磨混凝土大致分為弧線段、斜坡段和水平段，單倉面積約為30 m×30 m；入倉方式為地泵或車泵。

圖1 溢流壩縱剖面圖

在施工過程中，施工單位成功地解決了低強度骨料配制高強度混凝土的配合比問題和高強度硅粉混凝土施工表面防裂問題。

2 配合比問題

骨料石料場的巖石主要為花崗巖、玄武巖及混成巖，巖石分布混雜且玄武巖比例較少、埋深較大。由于該項目地處蘇丹，高溫、日曬強，石料場表層風化嚴重，風化深度較大。骨料強度不均，花崗巖和混成巖的強度較低，均在80 MPa左右。在配合比設計試驗過程中，通過調整硅粉摻量及外加劑種類等方式，解決了采用中低強度骨料配制高強度混凝土的問題。

經對試拌過程中各種材料摻配數量進行調整后對所取得的結果進行對比分析后得知：當硅粉摻配到一定數量后，對混凝土強度的提升作用不再明顯，且由于硅粉吸水量大，硅粉摻入量過大而導致拌合過程難以控制。

在配合比設計過程中，對中國江蘇博特PCA(1)聚羧酸型緩凝減水劑和阿聯酋迪拜MegaFlow2000長側鏈聚羧酸型高效減水劑進行了試拌比較，發現MegaFlow2000長側鏈聚羧酸型高效減水劑可以顯著提升混凝土的強度及其施工性能。兩種外加劑的具體配比及混凝土強度情況見表1、2。

通過試驗及實際生產結果對比，在骨料強度較低的情況下，采用阿聯酋迪拜MegaFlow2000減水劑進行高強度混凝土拌制，強度保證性高，混凝土施工性良好，塌落度可達20.6 cm，流動度為470 mm，初凝時間為470 min，終凝時間為700 min。

表1 江蘇博特PCA(1)聚羧酸型緩凝減水劑配比表

表2 迪拜MegaFlow2000減水劑配比表

3 施工方法及工藝

3.1 硅粉高強度混凝土施工特點

硅粉高強度混凝土施工具有以下特點：(1)薄層、方量小，僅澆筑30 cm厚的表層；(2)混凝土初凝時間長，初凝時間約為6～8 h；(3)粘稠度高、表面失水快。

3.2 斜坡段及弧段方案比選

斜坡段和弧段采用滑模、扣模方案施工的優缺點如下。

滑模方案的優點是表面平整度、精確度高；缺點是表面易失水出現裂縫、抹面時間不易控制?？勰７桨傅膬烖c是保水、防曬，抹面時間、施工易控制；缺點是弧段成型精度低，扣模耗時長。

在蘇丹高溫、強日曬的情況下，使用滑模施工很難解決表面失水干裂快與混凝土初凝時間長(滑模拉升慢)的矛盾。

經過分析比較，最終決定對蘇丹上阿特巴拉項目表層抗沖耐磨混凝土的斜坡段及弧段采用扣模施工方法。

3.3 具體處理工藝及方法

水平段抗沖耐磨混凝土施工工序為澆筑振搗初平→塑料薄膜覆蓋(保水)→噴水養護→表面壓光處理→麻袋覆蓋灑水養護。具體施工流程見圖2。

圖2 水平段抗沖耐磨混凝土施工流程圖

隨著澆筑收倉逐漸進行，初步振搗找平并立即進行塑料薄膜覆蓋噴水養護保溫，待混凝土澆筑6 h后(初凝前后)人工抹面壓光，最后用麻袋覆蓋灑水養護3 d后可將麻袋移除繼續養護至14 d。

斜坡及弧段抗沖耐磨混凝土施工工序為：扣模支立→澆筑振搗→拆除扣模、表面壓光處理→麻袋覆蓋灑水養護。

4 取得的效果

通過扣模、薄膜保水、抹面控制、覆蓋養護等措施的實施，較好地解決了高強度硅粉混凝土表面裂縫的問題；通過采用扣模底架精度、抹面等工序進行控制，弧段的外型及平整度也得到了保證。弧段澆筑效果見圖3。

圖3 弧段澆筑效果圖

5 結 語

中、低強度的骨料通過外加劑的合理選擇，亦可配制出穩定、高強度的硅粉混凝土。根據硅粉混凝土特性，在高溫、干燥地區，采用蓋模法施工更容易解決表層裂縫問題。