浇筑式沥青混凝土在工程中实践应用

2017-06-06曹锐

黑龙江水利科技 2017年3期

关键词：钢模板心墙脱模

曹锐

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

浇筑式沥青混凝土在工程中实践应用

曹锐

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

浇筑式沥青混凝土具有良好的适应变形能力、抗冲蚀能力、抗老化能力及整个心墙无须设置结构缝，且工艺简单、质控容易、造价低，在水利水电工程中的应用日益广泛，基于此，笔者以Klsk水利枢纽为例，对浇筑式沥青混凝土所使用的材料、配合比、施工工艺等技术进行探讨。

浇筑式沥青混凝土；水利枢纽；配比；施工

1 工程概况

Klsk水利枢纽水库总库容24.19亿m3，主坝最大坝高121.5m。枢纽由碾压混凝土重力坝、溢流表孔、泄洪中孔、放水底孔、发电引水系统、电站厂房和沥青混凝土心墙副坝组成。副坝位于主坝右岸Ⅳ级阶地，包括1#副坝和2#副坝，1#副坝、2#副坝为1级建筑物，均为浇筑式沥青混凝土心墙坝。心墙为垂直式，墙体轴线偏向上游，距坝轴线3.0m,厚度0.5m，等厚布置。1#副坝坝顶长度150.0m，最大坝高16.70m；2#副坝坝顶长度500.0m，最大坝高23.20m；1#副坝和2#副坝坝顶高程均为746.70m，坝顶宽度均为10m，副坝上游坝坡为1∶2，下游坝坡为1:1.7。上游采用C30F300混凝土护坡，下游坝坡采用混凝土网格梁护坡，护坡厚度0.3m。

2 浇筑式沥青混凝土的配比

2.1 浇筑式沥青混凝土的材料

2.1.1 沥青

沥青混凝土由沥青、骨料、填料、掺料和其它辅助材料组成。沥青材料性能直接影响沥青混凝土质量和沥青本身的用量，本工程选择克拉玛依石油公司生产的90号(A级)石油沥青，其延度达到140以上，性能主要技术指标见表1。

表1 沥青主要技术指标

2.1.2 骨料

粗骨料最大粒径决定沥青混凝土强度。粗骨料粒径过大，易骨料分离，粒径过小，变形增大。本工程经过试验确定骨料的最大粒径确定为19mm。

细骨料采用天然砂，水稳定性为6级，其技术性质见表2。

表2 天然砂技术性能指标

2.2 浇筑式沥青混凝土的配比

水工沥青混凝土配合比中，通过试验确定两个主要参数。

1)碎石、砂、填料质量之和的百分比：本工程碎石52%，砂34%、水泥14%。

矿料级配则由公式1求得：

(1)

式中：di为某一筛孔尺寸，mm；Pi为粒径为di的筛孔总通过率，%；P0.075为粒径<0.075mm的筛孔通过率，%；Dmax为矿料最大粒径，mm；n为级配指数，通常取值在0.34-0.42。

2)沥青最优用量：沥青用量不影响骨料的配比，本工程通过沥青用量分组试验(10%、11%、12%)，确定沥青最优用量为11%。该用量既能满足浇筑施工的要求，又没有分层离析现象，和易性良好。

2.3 沥青混凝土试件马歇尔试验成果

马歇尔试验是沥青混凝土最基本最重要的试验方法，本工程设置试验温度20℃时，马歇尔试验成果结果见表3，试验结果均达到技术要求。

表3 马歇尔实验成果统计表

根据以往的工程经验，当沥青混凝土的孔隙率<3%时，沥青混凝土的渗透系数是<10-7cm/s的，可以认为是滴水不透的。本工程沥青混凝土配比，测出孔隙率平均值为2%。

3 浇筑式沥青混凝土施工

3.1 沥青混凝土拌制

沥青混凝土拌和系统采用LB-1000型沥青拌和站。沥青加热后，溶化、脱水，经过处理后，继续加热至145℃-175℃，保持恒温，恒温时间最好在6h内。骨料加热温度控制在175℃-185℃。加热好的骨料卸入搅拌锅后直接加入称量的填料(水泥)干拌15-30s，再加入热沥青湿拌40-60s，沥青混凝土出机口温度控制在155℃-175℃。

3.2 沥青混凝土心墙浇筑关键技术

3.2.1 基座处理关键技术

本工程基础开挖至岩石，基座混凝土厚1.5m。基座混凝土面凿毛后，将表面清除干净，保持清洁干燥。在清洁干燥的基座面上，涂刷冷底子油两遍。等冷底子完全自然晾干后，涂抹1-2cm厚沥青玛蹄脂。冷底子油配合比为沥青：汽油=3∶7，沥青玛蹄脂配合比：沥青:矿粉:人工砂=1∶2∶2。

3.2.2 沥青混凝土心墙工序及关键技术

沥青混凝土心墙浇筑工序为：①心墙立模→②过渡带填铺→③过度带碾压→④沥青混凝土入仓→⑤拆除模板→⑥检验合格→⑦下一道工序。

3.2.2.1 浇筑式沥青混凝土入仓

沥青混凝土是半流态形态，运输直接可以采用3.0m3装载机运输。入仓由装载机与入仓漏斗配合入仓，人工平仓，无需振捣，每层浇筑厚度控制在0.4m，施工工艺简单，质控容易[1]。

3.2.2.2 层间结合

浇筑式沥青混凝土入仓温度控制在140±5度，入仓后高温会将下层沥青混凝土表面融化，骨料下沉，部分骨料会进入到下层沥青混凝土当中，达到层间结合的目的。现场通过沥青混凝土心墙现场取样，采用孔径Φ100mm，目测芯样表面无层间缝，骨料级配分布均匀、密实、空隙少或无空隙。

每一升层沥青混凝土浇筑完成后，做好覆盖保护措施，为下一升层提供清洁的基础面，同时避免阳光照射可能对沥青混凝土表面造成老化问题。

3.2.2.3 脱模

沥青混凝土心墙采用尺寸为125cm×45cm×0.5cm钢模板。工程初期，采用价格较高的脱模剂，可以正常脱模。当遇到钢模板有油污、粉尘时，脱模剂会部分涂抹不均，造成钢模板局部脱模困难。工程中先后试用过汽油、柴油等进行脱模，效果均不好。通过实践，发现将牛皮纸填充在钢模板与沥青混凝土之间，30-45min后进行脱模，脱模效果很好，巧妙的解决了脱模困难问题，且造价低廉，适合在今后工程当中推广使用。