金峰水库沥青混凝土心墙石渣坝沥青心墙施工温度控制.pdf

36本栏目审稿人：胡建伟程土石坝工金峰水库沥青混凝土心墙石渣坝沥青心墙施工温度控制敬玺高强/中国水利水电第五工程局有限公司【摘要】本文结合金峰水库沥青混凝土心墙温度控制的施工经验，参考大量文献及网络相关资料，分析了金峰水库沥青混凝土心墙温度控制要求，并提出了控制措施及处理方法，可供类似工程参考借鉴。【关键词】1金峰水库沥青混凝土心墙温度控制施工技术1概述金峰水库是四川省武都引水第二期灌区工程的一座囤蓄水库，拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，坝体从上游至下游分别为：上游石渣料区、上游过渡料区、沥青心墙料区、下游过渡料区、排水带及下游石渣料区。大坝顶长4 5 4.8 7 m，坝宽8 m，坝高8 9 m，属于软基软岩筑高沥青心墙石渣坝，沥青混凝土心墙防渗体位于坝体中央，顶宽为0.6 m、底部宽为1 m，渐变式布置，心墙底部采用渐变式扩大基础与C25混凝土基座相接。大坝填筑总量约3 3 5 万m，心墙防渗总面积2.2 8 万m，沥青混凝土心墙1.9 万m。心墙防渗效果的好坏是关系整个大坝安全稳定运行的关键。金峰水库多年平均气温1 6.9，极端最高气温39.5，极端最低气温一5.7。沥青混凝土施工工艺与普通水泥混凝土不同，其采用热施工，在一定温度条件下进行拌和、摊铺、压实，如果原材料的加热温度过高，会使沥青老化，降低耐久性；如果原材料加热温度过低，又会使沥青混合料难以压实，影响沥青混凝土的质量。因此，需严格进行施工温度控制。2沥青混凝土心墙施工过程中的温度控制2.1沥青原材料温度控制连续施工时，沥青在储存罐中的温度不宜低于130，以缩短次日施工前的沥青加热时间，不施工时，温度不应高于1 4 0，以防止沥青老化。2.2拌和过程温度控制（1）沥青的熔化、加热和保温。金峰水库沥青选用新疆克拉玛依7 0 号水工沥青，混合料拌和时，沥青加热温度按1 5 5 1 6 5 进行控制。沥青加热温度低，会导致沥青混合料的拌和时间延长、不易拌和均匀及和易性差；加热温度过高，易导致沥青老化，影响沥青混凝土的性能。因此必须严格控制沥青的加热、保温时间。（2）矿料的加热温度。金峰水库矿料选用武都水库档家哑料场的灰岩加工，矿料的加热温度按1 7 5 1 8 5 进行控制。若矿料的加热温度偏低，则沥青混合料不易拌和均匀，使出机口沥青混合料和易性差；矿料的加热温度偏高，在拌和过程中，容易导致沥青老化而影响沥青混凝土的性能。2.3运输过程中的温度控制金峰水库沥青混凝土出机口温度控制在1 5 5 1 7 5 之间，沥青混合料人仓温度控制在1 4 5 1 6 5 之间。为了保证沥青混合料在卸料、运输过程中不发生离析、分层现象，转运或卸料时出口沥青混合料自由落差不小于1.5m。金峰水库直接采用3 台装载机接料运输上坝入仓，以确保出机口至人仓温度损失满足设计要求，冬季装载机料斗可加双层保温垫。出机口温度检测见图1、沥青人仓温度现场检测见图2。经过长期大量的温度检37金峰水库沥青混凝土心墙石渣坝沥青心墙施工温度控制测表明，沥青混凝土在运输过程中温度损失在2 5 之间满足施工要求。图1沥青出机口温度检测图2沥青入仓温度现场检测2.4摊铺、碾压过程中的温度控制金峰水库采用人工摊铺，每层摊铺厚度2 8 cm，全轴线不分段一次性摊铺、碾压完成。沥青混凝土摊铺温度为1 4 5 1 6 5，初碾温度为1 4 0 1 5 5，终碾温度不低于1 2 0，气温较低时，各工序控制值按上限控制。沥青混凝土连续施工时，下层沥青混凝土温度低于9 0 后才能进行上层沥青混合料摊铺。当心墙层面温度低于70时，沥青混合料摊铺覆盖前，应将下层沥青混凝土加热至7 0 以上。沥青心墙层间加热温度检测见图3，沥青混合料铺料人仓后温度检测见图4。经过对现场实测层间温度、来料温度、铺料温度、初碾温度、终碾温度等数万组实测数据统计分析，其现场实测温度（平均值）统计见表1。表1 金峰水库现场实测温度（平均值）统计表单位：实测温度层间来料铺料初碾终碾平均值80.2163.6162.5154.2121.0金峰水库沥青混凝土温度在1 4 0 1 5 5 情况下，正常摊铺后混合料相当柔软可塑，易于压实。当沥青混凝图3沥青心墙层间加热温度检测图4沥青混合料铺料入仓后温度检测土温度低于1 3 0 时，由于沥青的黏度增加，使得沥青混凝土变得难以压实。沥青混凝土温度过高，则容易陷碾并会增加生产成本。2.5沥青混凝土冬、雨季施工中的温度控制沥青混凝土在冬季施工时，由于摊铺后沥青混合料热量散发快，温度下降迅速，容易形成温度梯度，因此在施工中严格控制摊铺速度，保证沥青混凝土的施工质量。在雨季施工中，要密切关注天气变化。金峰水库沥青混凝土心墙正常施工的气象条件要求如下：非降雨、降雪时段，施工时风力小于4 级，沥青混凝土心墙施工时气温在0 以上。当不符合上述条件时，应停止施工。如果在施工过程中出现降雨、风力大于4 级等情况时，利用可靠挡风、遮雨措施，可短时间内继续施工，否则应立即停止施工并采取措施对沥青混凝土心墙进行保护。2.6沥青混凝土心墙施工停工标准金峰水库沥青心墙施工停工标准为降雨、降雪时段，施工时风力不小于4 级时，沥青混凝土心墙施工时气温在0 以下。38土石坝工程2.7沥青混凝土心墙冬季施工要求根据金峰水库沥青心墙停工标准，除严格按照沥青混凝土施工的各项设计指标、技术规范要求进行施工之外，同时还采取了如下有效的施工措施：（1）尽量选择温度在5 以上的时段进行施工，冬季般在1 0：0 0 1 1：0 0 开始，在1 5：3 0 1 6：3 0 结束。当环境温度低于0 时不施工。（2）加强现场施工组织管理，使各工序衔接紧密，并保证拌和站与铺筑现场密切联系，做到及时拌和、运输、摊铺、碾压，尽量缩短沥青心墙施工作业时间，减少沥青混合料在施工过程中的热量损失。（3）冬季时，沥青混合料的出机口、摊铺、碾压温度均应采取上述要求的上限值，金峰水库沥青混凝土采用出机口温度1 7 5、摊铺温度1 6 5、初碾温度1 5 5 进行控制。（4）必要时，沥青混合料的运输设备加保温措施。（5）铺筑现场采用自制电加热烤箱进行心墙沥青面层加热，保证上一层层面加热温度达到7 0 以上，保证沥青混凝土层间结合。（6）提高入仓、摊铺、碾压等工序的温度检测频率，未能及时摊铺的沥青混合料应按废料处理。（7）施工过程中，做好天气预报资料收集工作，当预报有降雨、降雪或大风等异常天气时，应及早做好停工准备。2.8其他温度控制（1）沥青混凝土面层加热。在沥青混凝土摊铺前，需对老混凝土表面进行加热，以保证上下两层的层间结合紧密，要求下层沥青混凝土表面加热至7 0 以上，使其表面1 2 cm内变软。（2）钻孔取芯孔洞加热。沥青混凝土心墙每升高24 m 取芯样一组进行密度、孔隙率、沥青含量和矿料级配等验证性检验，并检查层间结合情况，心墙每升高101 2 m 取芯进行三轴、小梁弯曲等力学性能检验。钻孔取芯后，留下的孔洞应清理干净并抹干、烘干，加热到7 0，然后分5 cm一层回填击实。3结语金峰水库作为国内罕见的“软基建高坝、软岩筑高沥青混凝土心墙坝”，具有“质量管控难度大、持续时间长”的特点，必须确保将近4 0 0 层的沥青混凝土心墙每一个部位的施工质量均满足设计要求，每个环节都必须严格实行温度控制，温度控制贯穿了沥青混凝土心墙施工的全过程，直接影响沥青混凝土的施工质量，是施工质量控制的一个关键点。目前金峰水库大坝已蓄水至设计高程，坝体运行安全稳定，渗流小于设计允许流量。参考文献1陈贵喜，汪晓民茅坪溪堆石坝沥青混凝土心墙施工温度控制J.工程建设，2 0 0 2（4)：2 2-2 3.2江新，胡贻，江华。茅坪溪土石坝沥青混凝土心墙施工温度控制J.人民长江，2 0 0 4，3 5（1 1）：18-19.