氧化铝厂槽罐基础沥青砂浆人工拌制施工技术

董学友，孙维顺

（云南建投第二建设有限公司，云南昆明 650000）

1 工程概况

云南文山氧化铝厂，位于文山市马塘镇夹马石村，第一期设计年产80万t氧化铝粉，第二期设计年产60万t氧化铝粉，生产方法为拜耳法，该项目总占地面积3500亩，设计有原料系统、磨矿系统、溶出系统、赤泥系统、分解分级系统、蒸发系统和焙烧系统、附属有煤气站、氧气站、空气压缩站、锅炉间、污水处理站和实验、计量、办公用房等子项。该项目主要的功能就是把铝土矿变成电解铝需要的氧化铝粉，所以在生产过程中需要生产很多的矿浆，有的需要加热，有的需要化学反应，有的用于搅拌均匀，这样就需要大量的槽罐，这些槽罐的容量都比较大，自重加浆液的总重量较大，如种子分解分级槽，自重加上浆液单个槽罐的重量达8000多t，为了使槽罐的基础和混凝土基础接合良好，防止槽罐底部与基础接合局部应力集中，在罐体底部与混凝土基础之间设计有50mm厚沥青砂浆柔性过渡层。文山氧化铝项目所在地为文山州，离广西的百色距离约330km，项目地质为喀斯特地貌，槽罐基础采用人工挖孔桩，独立承台，承台顶面再设置沥青砂浆；该项目槽罐基础较多，本文在总结技术方法时就以种子分解分级槽为代表进行叙述，其他槽罐的基础仅在结构尺寸和顶面标高略有差异外，沥青砂浆柔性层的做法是一样的。文山氧化铝厂种分槽一期工程是31个分解槽体，二期是8个分解槽体，为了让沥青砂浆外侧有一个约束，在基础顶面的混凝土内设计有50×50×10厚的预埋钢板，预埋钢板的间距600mm，并采用5厚的钢板与预埋板焊接形成一个环形的外模，沥青砂浆的外侧就不存在临空面，沥青砂浆设计厚度为50mm。

2 施工准备

2 ．1 沥青砂浆基层准备

对基础的主体结构进行验收，确保基础的质量符合相关技术标准，基础顶面50mm厚耐碱细石混凝土找平层施工完成，沥青砂浆的钢质环形外模形成，并在耐碱细石混凝土面上涂刷透层油。

2 ．2 施工工具的准备

工具主要有拌合砂浆用的20厚铁板；熬制沥青用的沥青桶；进行沥青砂浆熨平用的铁板或者熨平箱；沥青砂浆运输用的铁桶、铲子、消防器材；20厚的铁板平面尺寸2m×3m，需要两块，主要用来对砂进行加热，并在铁板上完成沥青砂浆的拌制，两块铁板交替使用，施工前在基础附近采用红黏土拌和形成砌筑泥浆，砌筑普通粘土砖，形成现场简易加热场地，加热场地高度400高，铁板周边加100高的围边钢板，为防止钢板受热后变形，在钢板的中间架设10号工字钢进行补强，加热场地就是一个尺寸扩大的农村土灶，并使用200mm圆钢管做成烟囱，高度超过2m，这样在施工期间烟气排除高度较高，减少对工作人员的影响；沥青按照配合比称量后熬制成为液体状态，熬制沥青的沥青桶，最简易的办法用工地最常见的圆形钢质汽油桶，去掉顶盖制作完成，沥青桶需要2个，汽油桶的加工中，主要注意安全，装过汽油及其他可燃物的油桶，加工不得使用点焊和气割的方法进行，防止加工中，一些剩余的可燃物在桶内燃烧，引发爆炸事故；运输沥青砂浆的桶，用普通容量15～25L的铁桶，数量需要8只，使用前刷防黏剂，防粘层采用1:1的柴油和水混合剂，防粘剂的涂刷要均匀，不要产生滴流和聚集液体，也不能有没有涂刷到的部位；沥青熨平板采用25厚的钢板进行制作，尺寸400×500，长边为宽度，短边与把手平行，焊接钢质把手，后端增加木质防烫把，熨平板需要6块，交替使用。也可以用钢板焊接一个钢框，钢框平面尺寸到500×500，高度450mm，钢板厚度10mm，底板比框体每边大25mm，并形成15度翘脚，焊接把手，使用时内置燃烧木炭或者煤炭，形成有一定自重简易加热压实箱。

2 ．3 施工配合比准备

施工配合比需要有资质的试验单位，通过对原材料进行取样，并在试验室完成配合比设计和试配工作，形成正式的配合比报告，现场按照配合比报告进行现场实地压实试验，主要确定沥青砂浆松铺厚度、人员、工具的组合情况。

2 ．4 原材料准备

拌制沥青砂浆采用机制砂，砂的颗粒级配，应满足相应的技术指标要求，含水率应符合规范要求。原材料进场后按照要求进行取样复检合格，砂要进行覆盖，防止淋雨；沥青为10#和90#沥青，数量根据配合比和总量进行计算；分解分级槽沥青砂浆配合比报告中，沥青砂浆的设计强度等级为M5，每立方米机砂用量为1800kg，10#沥青用量为220kg，90#沥青用量为180kg，折算成质量比为8.18:1:0.82。

3 沥青砂浆的拌和与施工

3 ．1 施工工艺流程

机制砂加热→沥青熬制为液体状态→沥青与加热的机制砂拌和→摊铺→压实成形。

3 ．2 加热与拌和

在准备工作阶段，在现场已经形成两个加热场地，把机制砂称量后倒入铁板进行加热，配合比用量均为干燥状态的用量，现场拌制是要根据砂的含水率增加用量，砂倒入铁板厚，用铁铲进行翻拌，水分被蒸发，同时还发出滋滋作响，随着水分蒸发完成，机制砂温度提升，机制砂加热至140～160℃时，机制砂加热完成，机制砂不离开铁板，在机制砂的中部刨成环形山状，准备加入沥青；沥青按照配合比将两种沥青放入沥青加热桶进行加热，完全融化，呈液体桩体；将液体状态的沥青，用木棍进行充分的搅拌均匀，按照配比的数量加入热机制砂环形山的内部，并按照日常拌制水泥砂浆的动作，两个人，两把铲子，对象翻铲拌和，一遍拌和完成，再来第二遍，拌和使沥青与机制砂完全融合，拌和均匀，没有花白料，即可铲入运输桶，立即提运至铺筑点进行摊铺。

3 ．3 摊铺与熨平

沥青砂浆在摊铺点呈条带状进行摊铺，一般槽罐基础为圆形，从圆的一侧开始，按照弦与弦之间距离为800进行条带划分，先铺第一条的时候，外侧有钢板圆周外模，内侧弦长的方向，采用角钢做模板，模板顶面标高为松铺厚度控制面，热沥青倒上去立即用铲子铺筑到角钢顶面，立即刮平，铲沥青砂浆铲子向内收，减少热量的损失，一次铺筑长度2m，并立即用加热的熨平板对摊铺好的沥青面进行熨平压实，压实后立即检查表面标高，如果标高不足，立即进行薄层铺撒，并立即压实，符合设计要求的标高；一段施工完立即施工下一段，直至一个条带全部施工完成，再进行下一个条带的施工。一天工作完成，需要在施工缝位置设置木枋，将施工的冷接缝设置为垂直缝，不能留成斜缝，并把当天施工的工作面全部压实到合格；第二天施工时，先将木枋除去，对垂直缝进行清理，并刷一些热沥青，沥青不要刷的太多，并立即进行热沥青砂浆的铺筑；两个条带之间，一个条带铺筑完成，进行第二个条带的铺筑前，接缝处也要涂刷热沥青，沥青涂刷均匀，不要形成积液。熨平采用加热箱的效果比较好，松铺完成，立即用加热箱对沥青砂浆进行熨平和碾压，熨平先两侧，后中间，砂浆的温度高，加热箱温度也高，同时加热箱的重量大，在温度和重量的双重作用下，能较好的熨平和压实沥青砂浆。

4 质量、安全控制要点

机制砂的颗粒粒径，粒径曲线应为光滑的圆曲线，级配不能出现中间的间断，并控制机制砂内粉含量符合沥青拌制的相关规范标准。温度控制，控制沥青加热温度不能过高，控制熨平压实的温度，确保压实终了，表面温度不低于度60℃，温度过高，会对沥青基质造成破坏，温度过低，施工操作困难。表面标高的控制，一边施工一边进行检查，确保表面标高符合设计要求。施工期间选择晴好天气，气温低于10℃，或者大雾、大风天气都不宜施工，下雨天必须停止施工。

安全控制要点：必须对全体施工人员进行安全交底，让所有作业人员了解施工场地周边的安全情况，施工各个环节存在的危险因素和防范措施。沥青加热和机制砂的加热，需要使用明火进行加热，使用明火必须有人监护，并有动火申请，与一切可燃物体保持足够距离，现场配备灭火用的器材，做到人来生火，下班必须确认灭火后才能离开。

沥青液化和沥青砂浆拌制，施工温度都比较高，特别是高温液体沥青的运输，拌制过程一定要注意防止泼溅到人体任何裸露位置。劳动者均需要个人防护用品，并按照个人防护的相关规定落实好。注意环保的相关要求，一般工厂建设都在环境容量较大的区域，但生态环保是国家的基本国策，在具体执行中，要了解施工地点对环保的相关规定，做好加热的燃料计划，尽量使用热能高，燃烧后污染物排放较小的燃料进行施工。

5 结语

通过使用人工拌制沥青砂浆技术，我们顺利完成云南文山氧化铝厂所有槽罐基础的沥青砂浆柔性垫层的施工，项目自2012年一期工程投入生产，现在已经使用超过8年，使用单位反馈的情况比较好；该技术现在总结起来，内容非常简单，看似也并不复杂，但在项目实施期间，由于现场条件的限制，机械施工的方法没有办法做到，现场怎么弄，没有现成经验和技术，一个时期曾引起各方的关注和争论，虽然很小的工作量，但制约了现场的推进，后来我们公司通过多次现场试验和摸索，先在试验产地上小范围的做，逐步总结出合理的方法，再到工程现场进行实际施工。利用该技术，简单、便于操作、成本较低，质量完全满足使用要求，非常适用于类似工程项目施工。