石渣坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术.pdf

2 0 1 3年第 3期 ( 第4 1 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 3 2 0 1 3 ( T o t M N o 4 1 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 6 4 0 3 石 渣坝碾压式 沥青混凝土心墙施工技术 陈 刚 ( 辽宁省观音阁水库管理局， 辽宁 本溪 1 1 7 1 0 0 ) 摘要： 结合工程实例， 在简述工程概况的基础上， 从沥青混凝土配合 比、 施工强度与所使用机 械设备、 沥青混凝土混合料的制备、 沥青混凝土心墙铺填施工 4个方面， 对石渣坝碾压 式沥青混凝土心墙的施工技术进行了分析和讨论。后期质检结果表明， 工程所使用的 施工工艺和技术满足工程设计要求。 关键词 ： 沥青混凝土心墙 ； 配合比； 施工强度； 设备 ； 混合料 ； 碾压 中图分类号 ： T V 5 2 文献标识码 ： B l 工程概况 2 沥青混凝土配合比 某水库枢纽位于某河流一级支流的上游， 是一 座 以灌溉为主 、 乡村供水为辅的综合型水利工程 ， 水 库总库容 约为1 2 7 0万 i n ， 正常蓄水位 约为7 0 0 m， 坝址以上控制 流域的集雨 面积 为2 8 6 k m ， 水库大 坝等永久重要水工建筑物的设计 标准为三级 ， 枢纽 等永久次要水工建筑物的设计标准为四级 。 大坝坝 型为 沥青 混凝 土 心 墙石 渣 ， 坝 顶 高 程 7 0 0 m， 坝 宽 为 8 m， 坝 高 与坝 底 宽 度 的最 大 值 为 6 8 5 m、 3 2 1 7 5 I n ， 坝顶轴线长度为2 5 5 m。 在基础与心墙的接合部位 ， 采用宽度 、 厚度分别 为6 5 m、 1 5 m的 C 1 5混凝土齿板作 为固结灌浆 以 及帷幕灌浆的盖板 ， 而沥青混凝土心墙则设置在坝 体的中部 ， 顶 、 底宽分别为0 5 m和0 7 m， 齿板 、 心墙 连接处增厚为1 4 IT I ， 基础接触面铺涂厚度为2 c m的 砂质沥青玛蹄脂 ， 底部 的中间位置埋人紫铜止水片。 心墙顶 、 底高程分别为6 9 9 5 IT I 和6 3 1 5 IT I ， 在心墙的 上游 、 下游侧的反滤过渡料采 用了砂岩破碎料 ， 水平 宽度均为3 i n 。在过渡料的两侧 ， 设置了粉砂质泥岩 渣料 。 收稿 日期 2 0 1 3 0 2 2 7 作者简介 陈刚( 1 9 6 9一) 男， 山东蓬 莱人 ， 工程师。 - 6 4 - 在正式施 工之前 ， 对预先制定 的沥青 混凝土配 合 比进行了材料检验 ， 以及室内和现场的铺筑试验 ， 以便在满足施工标 准的情况下使配合 比达到最优。 施工所涉及 的各项技术性能指标如表 1所示 。 表 1 施工所涉及各项技术性能指标一览表 陈刚： 石渣坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术 第3期 经过各项检验 ， 工作人员将所使 用的沥青混凝 土确定为 7 0 A级 ， 矿粉采用 $ 7 5级矿渣 粉填 料 ， 填 料 、 粗骨料岩性为灰岩 ， 细骨料岩性 为灰岩人工砂。 经过现场确认后的沥青混凝土配合 比、 级配参数 以 及砂质沥青玛蹄脂配合 比参数如表 2 、 3所示。 表 2沥青混凝土配合比 mm 表 3 砂质沥青玛蹄脂配合比 3 施 工强度与所涉及设备 施工的进度与计划依据相关标准和规范进行设 计 ， 强度 的最高值为每月铺筑 2 l层 ， 每 日1 6 0 m ， 心 墙每月上升强度为 6 7 m。细骨料采用二级破碎加 工 ， 原材料均来 自于施工现场附近 的料场 ， 粗骨料 由 附近水泥厂生产 。骨料加工系统 日均产能为4 8 0 t ， 能够满足高峰状态下连续施工一周对 于铺筑用 骨料 的需求 J 。 沥青混凝 土拌合 制备 采用 L B l 0 0 0型搅拌系 统 ， 在额定状态下 ， 生产能力为8 0 t h ， 根据测试结果 以及 以往实践经验 ， 施工状态下搅拌 系统 的生产能 力约为6 0 t h ， 可 以满足实际施工对于铺筑强度 的要 求 。摊铺设备为 L G 3 8 0型摊铺机 ， 该设备可 以同时 进行沥青混合料铺填以及心墙两侧过渡料 的摊铺。 本次工程 中， 沥青混合 料 以及过渡料 的初平是 在摊铺机铺料 的过程 中同时进行 ， 所使用设 备分别 为 Y Z O 4 ( 1 7 t ) 型振动碾 以及 Y Z 2( 2 3 t ) 振动碾 。 卸料平 台为 自制移动式钢架平 台， 在进料侧 ， 工作人 员使用回填 的石渣料制成供 运输车辆卸料 的斜坡 ， 上料设备为 Z L 5 0装载机 。 4制备沥青混凝土混合料 在制备沥青混凝土混合料之前 ， 需要对 沥青进 行脱桶 、 脱水 、 加热 ， 并对骨料 和填 料进行加热烘 干 处理 ， 待上述 工序完成且原料满 足配料的设计要求 后 ， 方可按照间隔周期投料拌合 。 若原料在接受处理后未能立即使用 ， 则应注意 ： 1 ) 沥青应输送至恒温罐储存 ， 温度应控制在 1 4 0 1 6 0 o C， 保温时间应控制在1 2 h 以内。 2 ) 冷 骨料 加 热 后 ， 应 将 其 温 度 控 制在 1 7 0 1 9 0 o C。另外 ， 如果需要对矿粉填料进行加热 ， 则应 将温度控制在 7 09 0 ， 若填料 中存在水 分 ， 在使 用前务必对其进行烘干处理。 沥青 、 矿 粉填 料、 粗 细骨料 应按 照重 量进 行配 料 ， 在拌合时， 首先要将填料和骨料干拌约1 5 s ， 喷洒 沥青后 ， 再湿拌约4 5 s 。拌合应确保均匀 ， 使骨料能 够被沥青有效覆盖 ， 以无 白花 料 、 色泽光亮 、 卸料无 离析为合格。沥青混合 料拌合结束后 ， 出机 口温度 应在 1 5 01 6 5 c lC， 以满足施工的实际需求 J 。 5 沥青混凝土心墙铺填施工 施工所涉及工艺流程分为两个部分， 分别是机 械摊铺和人工摊铺。 在进行机械摊铺 的过程 中， 应按照 以下 流程进 行 ： 定轴线的清理一摊铺 机就位 对层面进行 预热 摊铺沥青混合料 过渡铺料一过渡料初碾 沥青 混凝土初碾 过渡料 、 沥青 混凝 土 同步碾压 过 渡 料终碾 。 在进行人工摊铺的过程中， 应按照以下流程进 行 ： 立模一摊铺过渡料一摊铺 沥青混凝 土混合料一 拆模一碾压沥青混凝土 碾压过渡料 j 。 具体施工分为准备阶段、 摊铺以及碾压沥青混 合料 3个部分 ： 5 1 准备阶段 工作人员需要对相接于沥青混凝土的常态混凝 土表面加 以清理 ， 检验合格后对止水铜片进行校正 ， 一 6 5 2 0 1 3年第 3期 ( 第 4 1 卷 ) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y No 3 201 3 ( T o t a l N o 4 1 ) 务必保持止水铜片 以及混凝土在铺设前保持 洁净 、 干燥 的状态 。在涂抹一次冷底子油后 ， 于结合 面进 行砂质沥青玛蹄的铺涂 ， 厚度约为2 c m。 5 2 摊铺沥青混合料 本次工程中， 沥青混凝 土心墙采用 了水平分层 ， 全轴线一次摊铺碾压 的操作方法 ， 摊铺 与压 实后 的 厚度分别为3 0 c m、 2 5 2 e m。 摊铺机是沥青 混合料铺筑 的主要施工设备 ， 对 于摊铺机无法 到达 的部位 ， 则采用 人工摊铺的方式 加以处理 。在机械摊铺 的过程 中， 设备前进速度始 终控制在 1 3 m mi n ， 并且在摊铺混合料之前 ， 工作 人员会先对坝轴线进行精确测 量 ， 按 照 l2 m的间 距 ， 使用钢钉钉出轴线的走向并 画出轴线 ， 让摊铺机 驾驶员能够沿着轴线精确前进 。 需要注意的是 ， 在摊铺过程中 ， 应对料斗中沥青 混合料的余 量与温度进行 随时 观察 ， 以免发生 “ 薄 铺” 或“ 漏铺” 的问题 ， 若发现存在不合格 现象 ， 应立 即予以清除 。在人工摊铺 的过程 中， 过 渡料采 用反 铲摊铺 ， 并辅 以人工整平。 沥青混合料的摊铺结束、 模板拆除完毕后， 应先 进性静碾 ， 再进行与过渡料 的同步碾压 。对于摊铺 机无法碾压的位置 ， 工作人员可使用小型振动碾进 行人工夯实 ， 但是在操作过程 中应避免发 生沥青混 凝土骨料破碎 的问题。 5 3 碾压沥青混合料 初碾时， 沥青混合料的温度应在 1 4 01 5 5 oC， 振动碾 的前进速度应控制在 2 O 3 0 m mi n 。一般部 位使用 Y Z 0 4振动碾依次进行静碾 2遍 、 动碾 8遍 、 静碾 2遍 ， 对于振动碾无法操作或与岸坡结合 的部 位 ， 则由人工操作小型打夯机进行 夯实 ， 标准为沥青 混凝土表面“ 返油” 为止 ， 但也应 注意避免因操作方 法不当而导致的骨料破碎问题 。 在整个碾压过程 中， 碾压设备不得 出现横跨心 墙碾压或紧急刹车的现象 ， 需采取错位碾压的方法 ， 一 6 6 一 每次错位为半碾宽 ， 并按 一定 顺序依次碾压。过渡 层坝壳 、 沥青心墙 的填筑施工 应力求平 压 、 平起 ， 使 全线心墙能够均衡上升。横 向接缝应控制在最小范 围内， 对于横缝 ， 接合坡度应做成 1 ： 3 ， 上下层横缝错 开应超过2 IT I 。在进行振动压实时， 横向接缝应 重叠 碾压 3 0 5 0 c m。 。 。 6结语 为 了更好 的保 障大坝稳定 ， 工作人员对施 工过 程 中的后期观测进行 了加强 ， 尤其是在大坝心墙 施 工结束后 ， 借助前期预埋的测缝仪 、 测斜仪等对各项 数据进行了观测 和统计 ， 以便更好 的了解 大坝在心 墙变性 、 应力等方面的变化情况。 后期各项质检结果 表明， 本次工程 中沥青混凝 土心墙的各项指标均达到设计标准 的要求 ， 施工 过 程质量平稳无 突变 ， 说明所采取 的施 工工艺与技术 具有较高的科学性 和合理性 ， 质 量控制措 施有 效 、 可靠 。 参考文献 ： 1 杨西林、 张忠东， 等下坂地水库沥青混凝土心墙砂砾石 坝及基础处理设计 J 水 利规划 与设 计， 2 0 1 2( 6 ) ： 5 O 一5 3 2 姬红卫 新疆克孜尔水利枢纽工程碾压式沥青混凝土心 墙施工 技术 及 质量 控 制 J 陕西 水 利， 2 0 1 2( 6) ： 6971 3 朱家应 大竹河水库沥青混凝土心墙设计 J 四川水 利 ， 2 0 1 2 ( 5 ) ： 25 4 李宗利 ， 刘逸军， 等 库什塔依水电站碾压式沥青混凝土 心墙冬季施工现场试验 J 水利水电科技进展， 2 0 1 2 ， 3 2 ( 5 ) ： 6 0 6 3 5 任秋勇， 王晓光， 张利国 浇筑式沥青混凝土心墙施工技 术要点 J 黑龙江水利科技 ， 2 0 0 9 ， 3 7 ( 0 3 ) ： 8 4 6 陈国峰浇筑式沥青混凝土心墙工程施工 J 黑龙江水 利科技， 2 0 0 7， 3 5 ( 0 4 ) ： 4 4 4 5