蘇丹上阿特巴拉項(xiàng)目溢流壩高標(biāo)號(hào)混凝土施工技術(shù)

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(qū)，全年高溫，月平均氣溫在30℃左右，日最高溫度達(dá)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(gè)過水面為30 cm厚的C70/85高強(qiáng)度抗沖耐磨混凝土，具體結(jié)構(gòu)見圖1。

根據(jù)結(jié)構(gòu)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(qiáng)度骨料配制高強(qiáng)度混凝土的配合比問題和高強(qiáng)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(xiàng)目地處蘇丹，高溫、日曬強(qiáng)，石料場表層風(fēng)化嚴(yán)重，風(fēng)化深度較大。骨料強(qiáng)度不均，花崗巖和混成巖的強(qiáng)度較低，均在80 MPa左右。在配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)過程中，通過調(diào)整硅粉摻量及外加劑種類等方式，解決了采用中低強(qiáng)度骨料配制高強(qiáng)度混凝土的問題。

經(jīng)對(duì)試拌過程中各種材料摻配數(shù)量進(jìn)行調(diào)整后對(duì)所取得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析后得知：當(dāng)硅粉摻配到一定數(shù)量后，對(duì)混凝土強(qiáng)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(dǎo)致拌合過程難以控制。

在配合比設(shè)計(jì)過程中，對(duì)中國江蘇博特PCA(1)聚羧酸型緩凝減水劑和阿聯(lián)酋迪拜MegaFlow2000長側(cè)鏈聚羧酸型高效減水劑進(jìn)行了試拌比較，發(fā)現(xiàn)MegaFlow2000長側(cè)鏈聚羧酸型高效減水劑可以顯著提升混凝土的強(qiáng)度及其施工性能。兩種外加劑的具體配比及混凝土強(qiáng)度情況見表1、2。

通過試驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果對(duì)比，在骨料強(qiáng)度較低的情況下，采用阿聯(lián)酋迪拜MegaFlow2000減水劑進(jìn)行高強(qiáng)度混凝土拌制，強(qiáng)度保證性高，混凝土施工性良好，塌落度可達(dá)20.6 cm，流動(dòng)度為470 mm，初凝時(shí)間為470 min，終凝時(shí)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(qiáng)度混凝土施工特點(diǎn)

硅粉高強(qiáng)度混凝土施工具有以下特點(diǎn)：(1)薄層、方量小，僅澆筑30 cm厚的表層；(2)混凝土初凝時(shí)間長，初凝時(shí)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(yōu)缺點(diǎn)如下。

滑模方案的優(yōu)點(diǎn)是表面平整度、精確度高；缺點(diǎn)是表面易失水出現(xiàn)裂縫、抹面時(shí)間不易控制?？勰７桨傅膬?yōu)點(diǎn)是保水、防曬，抹面時(shí)間、施工易控制；缺點(diǎn)是弧段成型精度低，扣模耗時(shí)長。

在蘇丹高溫、強(qiáng)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(shí)間長(滑模拉升慢)的矛盾。

經(jīng)過分析比較，最終決定對(duì)蘇丹上阿特巴拉項(xiàng)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?yàn)闈仓駬v初平→塑料薄膜覆蓋(保水)→噴水養(yǎng)護(hù)→表面壓光處理→麻袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。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(jìn)行，初步振搗找平并立即進(jìn)行塑料薄膜覆蓋噴水養(yǎng)護(hù)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(yǎng)護(hù)3 d后可將麻袋移除繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至14 d。

斜坡及弧段抗沖耐磨混凝土施工工序?yàn)椋嚎勰ＶЯⅰ鷿仓駬v→拆除扣模、表面壓光處理→麻袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

4 取得的效果

通過扣模、薄膜保水、抹面控制、覆蓋養(yǎng)護(hù)等措施的實(shí)施，較好地解決了高強(qiáng)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(jìn)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(jié) 語

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