上阿特巴拉水利枢纽工程高强度混凝土配合比、防裂问题

　　1 概 述

　　上阿特巴拉水利枢纽工程位于苏丹东部，地处苏丹、埃塞俄比亚和厄立特里亚三国交界处。
　　工程所在地属于半干旱气候区，全年高温，月平均气温在 30℃左右，日最高温度达 46℃。
　　上阿特巴拉水利枢纽工程主要由左右岸土堤、左岸土石坝、溢流坝、河床粘土心墙坝组成，枢纽总长 6 615． 84 m。其中溢流坝坝高 55 m，坝宽121 m，沿水流方向长 227 m，溢流坝整个过水面为30 cm 厚的 C70/85 高强度抗冲耐磨混凝土，具体结构见图 1。
　　根据结构形式，坝体表层抗冲耐磨混凝土大致分为弧线段、斜坡段和水平段，单仓面积约为30 m × 30 m; 入仓方式为地泵或车泵。
　　在施工过程中，施工单位成功地解决了低强度骨料配制高强度混凝土的配合比问题和高强度硅粉混凝土施工表面防裂问题。

　　2 配合比问题

　　骨料石料场的岩石主要为花岗岩、玄武岩及混成岩，岩石分布混杂且玄武岩比例较少、埋深较大。由于该项目地处苏丹，高温、日晒强，石料场表层风化严重，风化深度较大。骨料强度不均，花岗岩和混成岩的强度较低，均在80 MPa 左右。在配合比设计试验过程中，通过调整硅粉掺量及外加剂种类等方式，解决了采用中低强度骨料配制高强度混凝土的问题。
　　经对试拌过程中各种材料掺配数量进行调整后对所取得的结果进行对比分析后得知: 当硅粉掺配到一定数量后，对混凝土强度的提升作用不再明显，且由于硅粉吸水量大，硅粉掺入量过大而导致拌合过程难以控制。
　　在配合比设计过程中，对中国江苏博特 PCA( 1) 聚羧酸型缓凝减水剂和阿联酋迪拜 Mega-Flow2000 长侧链聚羧酸型高效减水剂进行了试拌比较，发现 MegaFlow2000 长侧链聚羧酸型高效减水剂可以显着提升混凝土的强度及其施工性能。两种外加剂的具体配比及混凝土强度情况见表 1、2。
　　通过试验及实际生产结果对比，在骨料强度较低的情况下，采用阿联酋迪拜 MegaFlow2000 减水剂进行高强度混凝土拌制，强度保证性高，混凝土施工性良好，塌落度可达 20． 6 cm，流动度为470 mm，初凝时间为 470 min，终凝时间为 700min。

　　3 施工方法及工艺

　　3． 1 硅粉高强度混凝土施工特点

　　硅粉高强度混凝土施工具有以下特点: ( 1)薄层、方量小，仅浇筑 30 cm 厚的表层; ( 2) 混凝土初凝时间长，初凝时间约为 6 ～8 h; ( 3) 粘稠度高、表面失水快。

　　3． 2 斜坡段及弧段方案比选

　　斜坡段和弧段采用滑模、扣模方案施工的优缺点如下。
　　滑模方案的优点是表面平整度、精确度高; 缺点是表面易失水出现裂缝、抹面时间不易控制。
　　扣模方案的优点是保水、防晒，抹面时间、施工易控制; 缺点是弧段成型精度低，扣模耗时长。
　　在苏丹高温、强日晒的情况下，使用滑模施工很难解决表面失水干裂快与混凝土初凝时间长( 滑模拉升慢) 的矛盾。
　　经过分析比较，最终决定对苏丹上阿特巴拉项目表层抗冲耐磨混凝土的斜坡段及弧段采用扣模施工方法。

　　3． 3 具体处理工艺及方法

　　水平段抗冲耐磨混凝土施工工序为浇筑振捣初平→塑料薄膜覆盖( 保水)→喷水养护→表面压光处理→麻袋覆盖洒水养护。具体施工流程见图 2。
　　随着浇筑收仓逐渐进行，初步振捣找平并立即进行塑料薄膜覆盖喷水养护保温，待混凝土浇筑 6 h 后( 初凝前后) 人工抹面压光，最后用麻袋覆盖洒水养护3 d 后可将麻袋移除继续养护至14d。
　　斜坡及弧段抗冲耐磨混凝土施工工序为: 扣模支立→浇筑振捣→拆除扣模、表面压光处理→麻袋覆盖洒水养护。

　　4 取得的效果

　　通过扣模、薄膜保水、抹面控制、覆盖养护等措施的实施，较好地解决了高强度硅粉混凝土表面裂缝的问题; 通过采用扣模底架精度、抹面等工序进行控制，弧段的外型及平整度也得到了保证。弧段浇筑效果见图 3。
　　5 结 语

　　中、低强度的骨料通过外加剂的合理选择，亦可配制出稳定、高强度的硅粉混凝土。根据硅粉混凝土特性，在高温、干燥地区，采用盖模法施工更容易解决表层裂缝问题。