浅析某水库沥青混凝土心墙施工技术
2015-02-22闫国杰
闫国杰
(上海浦东路桥建设股份有限公司,上海市 201210)
1 工程概况
某水库坝体是沥青混凝土心墙堆石坝,坝顶高程151.5 m,坝顶长150 m,坝底高程坝顶宽6.00 m,最大坝高 45.3 m,上游坝坡为 1∶1.8,下游坝坡为l∶1.9~l∶3。沥青混凝土心墙轴线设置在大坝轴线上游2.0 m处,与坝轴线平行,采用竖直等厚布置形式,心墙厚0.6 m,沥青混凝土心墙顶高程为150.2 m,河床底部开挖至高程106.0 m,岸坡部位开挖至基岩,最低建基面高程为106.0 m,建基面与心墙底部之间设置1.5 m厚混凝土垫层。
2 施工设备
(1)沥青混凝土拌合设备
沥青混凝土拌合设备为LJGY-80型滚筒式移动沥青混凝土搅拌设备,采用拖挂式底盘,烘干筒与双轴搅拌器连成一体的结构形式,煤油两用型,配套总功率154 kW,生产率能力为80 t/h。
(2)沥青混凝土施工设备
沥青混凝土摊铺采用JXT-99型牵引式沥青混凝土心墙摊铺机,采用振动滑模成型原理,将沥青混凝土密实成型,形成心墙体。摊铺宽度可在0.4~0.8 m范围内调整,采用振动滑模成型,可以完成沥青混凝土心墙体的摊铺成型,初压压实度在94%以上,并同时完成两侧0.5 m宽过渡料的铺筑。摊铺机前端设置的红外线加热器可将沥青混凝土面层加热,温度传深为1~1.5 cm,沥青混凝土碾压采用YZ18自行式振动碾,自重1.8 t,振动频率为50 Hz。
3 沥青混凝土施工
3.1 沥青混凝土施工材料与准备
3.1.1 沥青混凝土施工材料
(1)沥青
沥青采用克拉玛依70#沥青,三大指标的检测结果分别为:针入度72.3,软化点47.9℃,延度201.4 cm(15℃)
(2)骨料
粗细骨料均为机制破碎石灰岩集料,粗集料破碎的粒径在2.35~19 mm之间[1],吸水率0.609% ,压碎率12.1%,与沥青的黏结力等级为5级。细集料为石灰岩破碎的人工砂,粒径为2.35~0.075 mm,5次硫酸钠溶液循环后重量损失1.1%,水稳定等级为9级。
(3)填料
填料为石灰岩制矿粉,粒径≤0.075 mm部分质量占85.8%。
3.1.2 沥青混凝土施工准备
沥青混凝土心墙座落在水泥混凝土基座上,为了使心墙沥青混凝土与水泥混凝土基础结合良好,密而不渗水,在心墙沥青混凝土铺筑前,先把水泥混凝土基座表面的浮碴清除掉,使表面粗糙、平坦、清洁、干燥[2,3];用红外加热器烘干后,在水泥混凝土表面涂刷沥青和汽油配比为3∶7的稀释沥青,用量约0.18/m;待稀释沥青完全干燥后再涂刷2 cm厚沥青玛蹄脂,然后进行沥青混凝土浇筑。
3.2 沥青混凝土制备
(1)骨料配送与加热
用专门的装载机将各级骨料装入料斗仓里,采用电子计量配好后,用胶带机混合连续输送至干燥加热筒内,干燥筒旋转运行3~3.5 min后骨料加热温度至170℃~190℃。骨料加热温度不超过200℃。此外,矿粉不需要加热,拌制沥青混凝土时直接加入。
(2)混凝土配合比调整与拌制
由试验室开出每天施工配合比,当天的配合比按前一天的沥青混凝土的抽提试验成果对骨料和矿粉的百分比进行调整配料;拌制沥青混凝土时,先投放骨料和矿粉干拌l5~20 s,使矿粉升温与骨料相同时再注入热沥青湿拌45~60 s。混凝土出机口温度150℃~170℃ ,出机后混凝土通过提升料斗立即送入沥青混凝土料保温储罐内。
3.3 沥青混凝土铺筑
该项目以机械摊铺为主,同时辅以人工铺筑过渡料。在机械摊铺前,首先把过渡料预先堆放在心墙两侧,并且预留出摊铺机摊铺时所占的位置,清理干净心墙表面并验收合格后摊铺沥青混凝土。
(1)岸坡混凝土基础处理
铺筑沥青混凝土心墙前,首先把两岸边坡混凝土进行处理,处理内容包括凿毛并采用高压风来干燥高强度混凝土基础的表面,涂刷稀释沥青,12 h后涂刷沥青玛蹄脂,清理干净并涂刷热沥青与止水铜片,采用防雨布保护处理后的心墙表面。
(2)测量放样
在处理好的心墙表面上测放心墙中心线,中心线误差控制在±5 mm之内。
(3)心墙表面清理
摊铺混凝土前,清理干净心墙表面上的黏土、泥等杂物。
(4)混凝土摊铺
沥青混凝土每层压实厚度为20 cm,摊铺厚度为22 cm,摊铺宽度为0.6~0.8 m。
(5)过渡料铺筑
摊铺过渡料时,提前在心墙两侧准备好过渡料,在沥青混凝土随摊铺机摊铺熨平的同时,人工紧随着摊铺机进行过渡料铺筑。
(6)心墙与过渡带压实
心墙沥青混凝土碾压时,先用两台3 t振动碾同时静碾压心墙两边的过渡料2遍,振动碾压6遍,振动碾距心墙边线20 cm,再静压2遍;静压2遍心墙沥青混凝土,振动碾压8遍,再静碾压2遍,碾压时贴缝碾压。碾压速度25~30 m/min。
3.4 沥青混凝土施工注意事项
(1)振动碾振动工作中不可突然停止;
(2)施工接缝处与碾压带重叠碾压不小于30 cm;
(3)横向接缝处碾压时,上、下层的横缝相互错开2 m以上,铲除接缝处的松散沥青混凝土,做成1∶3的坡面,加热坡面,涂刷一层热沥青,再铺筑沥青;
(4)采用分层人工锤夯办法夯实岸坡接头处振动碾不易振到的地方。
4 结语
该项目以某水库沥青混凝土心墙施工为例,详细论述了沥青混凝土心墙施工过程中设备、材料、摊铺与碾压,以及注意事项等方面内容,为提高水库大坝的抗渗能力,排除坝体安全隐患,保证工程正常运行,提供了经验。
[1]SL 501—2010,土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范 [S].
[2]庞涛,张雄,严亮.浅谈恰央水库沥青混凝土心墙设计[J].工程建设,2014(7):201-202.
[3]何锡凯,李娅,吴云凤.玉滩水库扩建工程主坝沥青混凝土心墙施工及质量控制[J].水利水电工程设计,2013,32(1):51-53.