澆筑式瀝青混凝土心墻堆石壩施工

1、澆筑式瀝青混凝土心墻堆石壩施工王春明中國水利水電第六工程局，遼寧丹東 118216）摘要通過對瀝青混凝土心墻施工中各環(huán)節(jié)和各種因素的研究，制定合理的施工技術方案和質(zhì)量管理辦法，總結(jié)澆筑式瀝青砼的施工經(jīng)驗 ，在施工過程中嚴把質(zhì)量關 ，是保證施工質(zhì)量的關鍵 。關鍵詞澆筑式；瀝青混凝土 ；心墻壩；施工技術文獻標識碼B中圖分類號TV 641.4+11 工程概況富地營子水庫位于黑龍江省黑河市境內(nèi)公別 拉河上游，主要任務是以蓄水和防洪為主，并兼顧發(fā)電和水產(chǎn)養(yǎng)殖。工程由攔河壩 、溢洪道、電站廠房組成。壩址以上流域面積為510km2。其中攔河壩為澆注式瀝青混凝土心墻堆石壩，壩長1303m,最大壩高27.0m，

2、上、下游壩坡均為 1:1.5。瀝青混凝 土心墻為直立式變厚結(jié)構，心墻厚度沿壩高分別為20- 18cm,心墻兩側(cè)設有50 20 X12cm 長X寬X 高）的混凝土預制塊，瀝青混凝土工程量為 3942m3，心墻混凝土預制塊4670m3。2澆筑式瀝青混凝土心墻施工技術要求由于澆筑式瀝青混凝土的特性為：流動性較好、材料拌合均勻、溫度較高的流態(tài)型半成品。澆筑過程中控制重點考慮溫度和配合比控制；同時，壩體填筑和瀝青混凝土的原材料質(zhì)量以及設備的 選型控制也不同于碾壓式瀝青混凝土。2.1 施工氣候要求澆筑式瀝青混凝土施工要求天氣溫暖，氣溫宜在-15C +25C之間的晴天。當氣溫高于+30 C 時，瀝青混凝土易

3、岀現(xiàn)因倉號溫度散熱較慢造成 難以降溫，施工間隔時間較長，嚴重時大壩心墻會因瀝青混凝土的流動而產(chǎn)生變形；當溫度低于-20C時，不利于遠距離運輸和瀝青混凝土澆筑的層 間結(jié)合，自密性也不好；同時，由于氣溫太低，易造 成蜂窩式滲水通道，嚴重時，形成大壩滲漏。注意事項：在風力不大于6級、有降水時的天氣不能施工；夜間不宜施工 ，必要時需加強照明和 技術管理。2.2大壩填筑要求瀝青混凝土心墻的澆筑必 須與心墻上、下游 砂礫石過渡帶及外部壩殼堆石體同時進行，平行上升。過渡帶砂礫石分層碾壓，分層填筑厚度應與瀝青混凝土心墻澆筑層厚相匹配，一般為40cm ；壩殼堆石體分層填筑厚度一般為60cm，即填筑兩層心墻 及過

4、渡帶）時，填筑一層堆石體；施工時，過渡帶和壩殼的振動碾壓必須在心墻瀝青混凝土冷 卻凝固后進行，確保心墻結(jié)構不移動、不變形。2.3 設備選型要求由于瀝青混凝土骨料需加熱溫度高達170 C左右，骨料加熱須采用內(nèi)燃式加熱滾筒加熱，加熱方式為噴燃油 柴油）式加熱，加熱控制標準為 7 9kg/m3燃油消耗量，見表1。表1瀝青混凝土骨料加熱滾筒技術指標表發(fā)動機型號功率轉(zhuǎn)速滾動轉(zhuǎn)速JQ2 52- 67.5kw960r.p.m20r.p.m為方便施工運輸設備的配套使用，瀝青混凝土拌和采用JQ 250型拌和機，最大拌和岀量 0.25m3。配套功率：主電機15kw，岀料口電機 3kw。 外型尺寸 長X寬X高）為1

5、 500X1 400X300mmo收稿日期2012-06-29作者簡介王春明(1965-)，男，滿族，遼寧丹東人，工程師，從事水利工程施工。VChina Academic Joiifiial EUectronic Publishing House. A11 rights reserved, httpiaAwtv crdcLpet2.4原材料質(zhì)量控制心墻施工的原材料由瀝青、粗細骨料、填料組成，粗骨料粒徑組成范圍為5 20mm，細骨料粒徑組成范圍為 0.074mm,填料為小于 0.074mm的石 粉顆粒，見表3。本工程瀝青砼心墻采用澆筑式施工方法。招標文件規(guī)定，粗骨料、細骨料、填料、瀝青均由業(yè)主

6、供貨到現(xiàn)場，并對原材料的技術要求做了詳細的 規(guī)定。2.4.1 瀝青本工程使用的瀝青為齊魯石化公司生產(chǎn)的勝利100#甲級石油瀝青 ，瀝青運至現(xiàn)場后 ，工地試 驗室按要求進行批量取樣檢驗 ，對瀝青的三大指 標”針入度、軟化點、延伸度)進行檢測。軟化點控 制范圍為42C 52C,針入度為91 1 200/ 量要求為：碳酸鈣含量95%，含水量 ，含泥量v 0.5%，超徑控制為5%，遜經(jīng)10%，且級配良好。細骨料用石灰石進行破碎 、篩分生產(chǎn)。質(zhì)量要 求為：含泥量2%，含水量 4%，級配良好，不含有 機雜質(zhì)。骨料加熱采用自制燃油式加熱滾筒。稱量好的粗、細骨料由人工從加熱滾筒進口均勻放入，骨料在加熱滾筒內(nèi)被

7、不斷翻動而迅速升溫，并因加熱滾筒的坡度下滑至出口落入瀝青砼攪拌機中。骨料岀機溫度控 制在160C 180C之間，但 不得比瀝青的溫度高岀 20C。如果骨料岀機溫度 不合適，可通過調(diào)整加熱滾筒的坡度來調(diào)整骨料 岀機溫度。當骨料岀機溫度低時，可將加熱滾筒坡 度調(diào)小，使骨料下滑速度變慢，加熱時間變長 ，骨料岀機溫度便可升高；當骨料岀機溫度高時，可將加熱滾筒坡度調(diào)大。直至骨料岀機溫度符合要求100mm，延伸度 90cm。由于壩體長度較大，運距較遠，所以分別在左右岸各設一個拌和站。瀝青采用瀝青罐車由廠家運到施工現(xiàn)場，卸入瀝青池中。右岸拌和站設一個 瀝青池，左岸拌和站設兩個瀝青池，其中一個作為為止。本工程

8、骨料加熱滾筒安裝坡度為5度2.4.3填料本工程所用填料是采用與骨料同樣的巖石加 工而成的石粉，由人工砂徑株磨機磨細后分選而備用。按技術要求，施工中采用勝利 100#瀝青，延得，粒徑為200目。使用前將石粉烘干，填料采用2.4.2 骨料澆筑式瀝青混凝土骨料須使用堿性骨料，如石灰?guī)r、白云巖、玄武巖等。本工程使用的骨料是 由設計指定的石灰?guī)r破碎制成的人工碎石骨料。按粒徑分為二級，細骨料0.074 5mm;粗骨料545% V(100%+12%) p列方程組M =40% V(100%+12%) p15% p/(100%+12%) p20mm。骨料加熱前需按配合比定量進行稱量。粗骨料采用石灰石現(xiàn)場破碎加工

9、，粗骨料質(zhì)V4 =12% /(100%+12%) p*1 +V2 +V3 +V4 =V伸度大于90cm ；針入度為91 102軟化點42 C 52Co每個瀝青池可盛 60t瀝青。使用前，將瀝青 由池內(nèi)取岀，放入瀝青鍋加熱 。池中瀝青為固態(tài)或 可塑狀態(tài)。春、秋季和冬季采用人工取岀搬運，小型反鏟挖掘機配合。夏季氣溫較高，需采用小型蒸汽 鍋爐帶排管式散熱器使瀝青局部熔化，人工舀出。瀝青在鍋中進行加熱脫水后，繼續(xù)加熱到 160C 180C，即可使用。但在此溫度下瀝青在鍋 內(nèi)停留時間不得超過6h,以防止瀝青老化。瀝青鍋加熱宜采用燃煤式鍋灶，并經(jīng)常清理鍋底沉淀物。鍋的容量根據(jù)施工強度和加熱速度 而定。一般

10、澆筑一次使用1 2鍋為宜，每個拌和站應不少于 2個瀝青鍋。為安全起見，附近備滅火 器、滅火砂等，并注意防止瀝青外溢。鍋上口設鋼筋焊制的防護罩 ，以防發(fā)生安全事故 。袋裝，使含水量小于0.5%，并要求防雨防潮，不能有硬的結(jié)塊。3瀝青混合料配比設計原材料的稱量均由人工過磅稱量，其中瀝青以脫水后為準，骨料及填料均以干燥狀態(tài)為準。其稱量誤差控制為：瀝青).5%，填料.0%，細骨料土2.0%，粗骨料 2.0%。根據(jù)設計要求，瀝青砼各種材料重量比為：粗骨料45% ;細骨料40% ；填料15% ;瀝青 12%占粗、細骨料及填料之和百分比)每立方米瀝青砼所需各種材料量計算方法如hina AcEidemB： J

11、ournal EleeiionicPublitihhig House. All f迪hllp:冷vv訓也cnkLnel下：解方程組：求岀p =2275kg/m 3再分別求岀Vl、V2、V3、V4,根據(jù) Vl、V2、V3、V4求岀 mi、m2、m3、m4mi= pVim2= pV2m3= pV3m4= pV4其中：p為瀝青砼密度；V為瀝青砼體積，為 1m3;Vi為粗骨料凈體積 ；V2為細骨料凈體積；V3為石粉凈體積；V4為瀝青體積；p、p、p3為分別為粗 骨料、細骨料、石粉的密度，由室內(nèi)試驗測得，為 2733kg/m3； p為瀝青密度，由室內(nèi)試驗測得 ，為1 000kg/m3；mi為粗骨 料質(zhì)量

12、；m2為細骨料質(zhì)量；m3 為石粉質(zhì)量；m4為瀝青質(zhì)量。計算結(jié)果見表 2。表2配合比設計表材料名稱粗骨料細骨料填料瀝青材料規(guī)格5-2 00.074-520cm,砌體厚度 12cm；砌塊高度20cm o砌筑時使用熱瀝青砂漿粘 結(jié)，并將砌塊間的縫隙堵死，以防止瀝青砼中的瀝青外漏o砌筑后應采用木質(zhì)或鋼質(zhì)支撐將瀝青砼 心墻上、下游砌體固定 ，以保證瀝青砼心墻厚度滿 足設計要求。每次砌筑一層以20cm為宜，最多不超過二層。瀝青砂漿冷凝后，開始填筑上、下游過渡砂礫料，并用小型機具(如小型振動碾、蛙式打夯94-2013 ChicEi AcEideniicl-Jeclioiiic Puhlihklg Hense

13、. Al 1 fyhls 応牝1忸1http :序 w 訓 w. cnkLn 出-59 -5.2瀝青混凝土澆筑工藝瀝青混凝土澆筑工藝見圖1機、木夯）壓實，使干密度符合設計要求。過渡砂礫料填筑頂面以低于預制塊頂面5 10cm為宜。圖1澆筑式瀝青混凝土施工工藝流程圖5.3 瀝青砼的運輸與澆筑為方便瀝青砼入倉，采用小型運輸機具運輸 拖拉機的數(shù)量視澆筑強度和運距而定，以加熱滾筒不間斷運轉(zhuǎn)為原則。瀝青砼到達澆筑現(xiàn)場后，迅速將瀝青砼卸入倉中，并應立即搗固直至密實為止。澆筑后的瀝青砼表面防止進入雜物。心墻采用水平分層澆注，每層澆注厚度控制在20 25cm之間。在澆注過程中應隨時對溫度 心墻厚度等進行檢查調(diào)整

14、。6澆注溫度控制夏季施工由于瀝青混凝土溫度損失較慢，入倉溫度控制在 130 C 160 C之間，在此期間可適 當增加運輸設備，以保證拌和的連續(xù)性，縮短間歇時間，減少燃油消耗。冬季施工由于瀝青混凝土溫度損失較快，入倉溫度應控制在130 C 160 C之間。同時對運輸設備要采取保溫措施，現(xiàn)場澆注應適當加快卸料 速度及加強搗固措施和管理，保證入倉的混凝土上下層之間結(jié)構的整體性。7施工工序及質(zhì)量控制7.1 基礎面及結(jié)合面處理1）基礎混凝土齒槽頂面槽毛均勻 、全面，吹干 后均勻涂一層稀釋瀝青 。結(jié)合層面要清掃干凈，無 臟、亂雜物，層面干燥。2）上下層間 歇時間：在滿足澆注質(zhì)量的前提下，根據(jù)施工需要，以不

15、小于10h控制，冬季可適 當縮短，以瀝青混凝土凝固并達到一定強度為準。3） 稀釋瀝青的配料比例正確，涂抹均勻，粘吸 牢固，色澤一致，無空白團塊，涂抹厚度符合設計 ： 無流淌，表面色澤光亮。4） 層面處理應干燥、干凈，且平整光順，返油 光亮。7.2心墻預制塊砌筑1）坐漿法騎縫砌筑應平、正、穩(wěn)，砌縫內(nèi)瀝青砂漿飽滿。2 ）預制塊砌筑平直度以不 大于10mm，且砌塊 表面無污物及附灰，涂刷稀釋瀝青均勻。每單元以 不小于10點為宜。3）中心線與心墻軸線立模后）允許偏差 犬一10mm,檢驗結(jié)果 90%以上達到要求標準 。7.3瀝青混凝土制備1） 原材料配料正確且符合規(guī)范設計要求。2）施工配合比投料先后順序

16、及拌和時間應符 合要求。3） 機口岀料色澤均勻，稀稠一致，無花白料及黃煙等異?，F(xiàn)象 。瀝青T1W 180C 0C）。4）原材料加熱：骨料T2W 200C （0C）且 T2-T1 20C為宜。每班測試 510次，檢驗結(jié)果 90%以上達到要求標準 。5 ）配料允許偏差在 要求內(nèi)，每班檢測90%以 上點數(shù)達到要求 。下轉(zhuǎn)第62頁）下限：為最小允許土壤水分不減產(chǎn)）指標。1.2枯水年份的豐產(chǎn)指標當水庫蓄水偏枯，灌溉水源不足時，為確保原 有灌溉面積不減，可以采用水效益最高原則下的 最低豐產(chǎn)灌溉指標，見表2。表2枯水年水稻豐產(chǎn)灌水指標/cm.生育階段有效分孽無效分孽拔節(jié)孕穗抽穗楊花灌漿乳熟水分指標返冃80%

17、80%68%90%90%85%控制下限指標飽和飽和飽和飽和飽和飽和田面無水天數(shù)3-53-55-82-42-32-31.3實施優(yōu)化節(jié)水灌溉技術措施實施節(jié)水的優(yōu)化灌溉，關鍵在于適時，要采取先上游后下游的原則，渠系砼板襯砌防滲、涵、閘建筑物配套齊全，力求單排單灌，按年度編制供水計劃，根據(jù)田間持水量，適時定量供水，抓住恰當時機施灌，逐步實現(xiàn)管理制度化、節(jié)水目標化、措施規(guī)范化、調(diào)度科學化的灌區(qū)管理模式。踐，它比傳統(tǒng)常規(guī)的灌溉方法具有明顯的增產(chǎn)優(yōu) 勢和較高的經(jīng)濟效益。 從抗災性能看它的穩(wěn)產(chǎn)作用。2005年，由于階段性低溫冷害和早霜的影響，柳楊灌區(qū)1200公頃水田的水稻總產(chǎn)量基本與往年持平，但實施優(yōu)化灌溉的

18、西干渠比常規(guī)灌溉渠系的水稻產(chǎn)量普遍增產(chǎn)6-9%，主要是淺濕灌溉，地溫增高，彌補了不利氣候因素造成的影響。 從省水增產(chǎn)看它的經(jīng)濟效益。柳楊灌區(qū)實施優(yōu)化節(jié)水技術前，每畝毛用水量達800立方米，實施優(yōu)化節(jié)水灌溉技術五年來，每畝毛用水量為650立方米，比沒有實施應用前每年節(jié)約用水182萬立方米，年平均水稻增產(chǎn)幅度在6%以上，年均增加產(chǎn)值100多萬元。 從普及程度看它的效果。近幾年，通過實施優(yōu)化節(jié)水灌溉供水以來，該項技術不僅節(jié)水增產(chǎn)，而且還簡單易行，便于普及。廣大農(nóng)民群眾，特別是村、社二級干部，嘗到了甜頭后 ，能夠主動的參 與灌區(qū)灌溉管理，把優(yōu)化節(jié)水灌溉技術變?yōu)樽杂X行動。因此，使應用優(yōu)化節(jié)水灌溉技術得到普及推2實施優(yōu)化節(jié)水灌溉技術的效益 廣，具有良好的發(fā)展前景?？谒畮旃鄥^(qū)水稻節(jié)水優(yōu)化灌溉技 術的應用實上接第60頁）6 ）岀機混凝土溫度 T=150 170C,夏季140 C TW 190C,冬季160CWT 190C且每盤測量，檢 測總點數(shù)90%以上達到要求。7.4瀝青混凝土的澆注1） 攤鋪厚度及搗固標準符合設