心墻瀝青混凝土施工技術(shù)在水電站施工中的應(yīng)用

鄧思文(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司 湖北宜昌 443000)

心墻瀝青混凝土施工技術(shù)在水電站施工中的應(yīng)用

鄧思文
(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司 湖北宜昌 443000)

本文從瀝青混凝土心墻施工程序、施工工藝及方法、瀝青混凝土的拌制運(yùn)輸及質(zhì)量控制等幾個(gè)方面簡(jiǎn)要介紹了心墻瀝青混凝土施工技術(shù)在水電站施工中的應(yīng)用，以期為類似瀝青混凝土心墻施工項(xiàng)目提供借鑒參考經(jīng)驗(yàn)。

水電站；心墻瀝青混凝土；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

1、工程概況

某水電站項(xiàng)目位于旁遮普省吉拉姆河卡洛特橋的上游，是巴基斯坦杰魯姆河水電規(guī)劃五級(jí)開(kāi)發(fā)方案中的第四級(jí)，其上游為 Azad Pattan 水電站，下游為 Mangla水電站。該電站總裝機(jī)為720MW，選定瀝青心墻土石壩配地下廠房方案。

2、心墻瀝青混凝土施工技術(shù)

2.1 施工程序

心墻瀝青混凝土施工程序圖

2.2 瀝青混凝土的制備及運(yùn)輸

瀝青混凝土在瀝青混凝土拌和系統(tǒng)拌制，瀝青混凝土出機(jī)口溫度控制在150～170℃。采用8t 瀝青混凝土保溫汽車水平運(yùn)輸，由 3.0m3 裝載機(jī)轉(zhuǎn)料入倉(cāng)，該裝載機(jī)經(jīng)改裝并配有2.5 m3 保溫轉(zhuǎn)運(yùn)料斗，入倉(cāng)溫度控制在 140～170℃。

2.3 心墻瀝青混凝土的鋪筑施工

(1)人工攤鋪

人工攤鋪流程：測(cè)量放線→支立鋼?！鷼植间伾w模板→過(guò)渡料鋪筑與初步壓實(shí)→基礎(chǔ)面處理（表面清理、干燥、加熱） →人工攤鋪瀝青混合料→抽掉鋼摸→鋪蓋氈布→過(guò)渡料碾壓和瀝青混合料碾壓→施工質(zhì)量檢查。

a.混凝土基礎(chǔ)面處理:先人工進(jìn)行混凝土基礎(chǔ)面鑿毛，后涂刷稀釋瀝青和瀝青瑪蹄脂，在銅止水表 面用熱瀝青涂刷兩遍。

b.過(guò)渡料鋪筑:模板立好后，用氈布遮蓋心墻表面，防止砂石、雜物落入倉(cāng)面內(nèi)。采用 1m3 反鏟將摻配好的過(guò)渡料粗平，人工配合整平，松鋪厚度為 30cm。心墻兩側(cè)的過(guò)渡料同時(shí)鋪筑，靠近模板部位作業(yè)時(shí)要特別小心，防止模板走樣、變位。

c.結(jié)合面清理與加熱:結(jié)合面人工清理干凈，攤鋪前用紅外線加熱器（局部采用煤氣噴燈）使接合 面加熱到 70℃以上。當(dāng)面層為瀝青瑪蹄脂時(shí)不需要加熱。

d.瀝青混凝土攤鋪:人工整平，松鋪厚度為 28cm。瀝青混合料在活動(dòng)鋼模內(nèi)攤平后將鋼模拔出， 采用先拆模后碾壓的方法。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組內(nèi)比較采用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析，組間比較采用單因素方差分析，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

e.瀝青混凝土與過(guò)渡料碾壓:采用2臺(tái)2t振動(dòng)碾同時(shí)靜壓心墻兩側(cè)過(guò)渡料2遍后再動(dòng)壓 6遍，然后再振 動(dòng)碾壓瀝青混凝土 6 遍。振動(dòng)碾行進(jìn)速度按 30m/min控制。對(duì)于振動(dòng)碾碾壓不 到的邊角部位，采用重錘人工夯實(shí)，直至表面“返油”為止。初碾時(shí)最高溫度不超 過(guò) 150℃，最低溫度不低于 110℃。

(2)機(jī)械攤鋪

機(jī)械攤鋪流程：基礎(chǔ)結(jié)合面處理（表面干凈、干燥） →測(cè)量放線并固定定位金屬絲→攤鋪機(jī)攤鋪瀝青混凝土和過(guò)渡料→人工攤鋪兩側(cè)岸坡擴(kuò)大段瀝青混凝土→過(guò)渡料碾壓→瀝青混凝土碾壓→施工質(zhì)量檢測(cè)。

a.兩岸混凝土基礎(chǔ)面處理及心墻結(jié)合層面清理方法與人工攤鋪相同。

b.測(cè)放中線采用全站儀每隔 5～10m 測(cè)放并用鐵釘標(biāo)記中點(diǎn)，用金屬絲連 接各點(diǎn)。

c.瀝青混凝土攤鋪:心墻瀝青混凝土采用專用攤鋪機(jī)攤鋪，攤鋪厚度 25cm。攤鋪機(jī)行進(jìn)速度按 1～2m/min 控制。

d.過(guò)渡料鋪筑:心墻瀝青混凝土與過(guò)渡料的鋪筑超前大壩填筑 2～3 層，不高于 80cm。瀝青混凝土攤鋪前在心墻兩側(cè)準(zhǔn)備好過(guò)渡料。攤鋪機(jī)行進(jìn)路線上的過(guò)渡料要人工二次整平，防止攤鋪機(jī)行進(jìn)過(guò)程中心偏移。緊貼心墻兩邊 50cm 寬度過(guò)渡料采用人工 上料，瀝青混凝土攤鋪機(jī)布料，其它過(guò)渡料緊隨攤鋪機(jī)后人工配合機(jī)械鋪筑，整 平。每攤鋪段采用氈布遮蓋心墻，然后整平碾壓。

e.心墻瀝青混凝土與過(guò)渡料碾壓:采用2臺(tái) 2.0t 振動(dòng)碾同時(shí)靜壓心墻兩側(cè)過(guò)渡料 2 遍后再動(dòng)壓 6 遍，然后再振 動(dòng)碾壓瀝青混凝土 6 遍。振動(dòng)碾行進(jìn)速度按30m/min 控制。對(duì)于振動(dòng)碾碾壓不 到的邊角部位，采用重錘人工夯實(shí)，直至表面“返油”為止。初碾時(shí)最高溫度不超過(guò) 150℃，最低溫度不低于 110℃。

3、心墻瀝青混凝土施工質(zhì)量控制

3.1 原材料試驗(yàn)

a.粗骨料:對(duì)選定的粗骨料進(jìn)行化學(xué)成分分析和與瀝青的粘附性試驗(yàn)，判定粗集料的酸堿性和粘附性等級(jí)，并對(duì)粗集料進(jìn)行密度、吸水率、耐久性、耐熱性、壓碎值試驗(yàn)。

b.細(xì)骨料:對(duì)細(xì)骨料的主要進(jìn)行表觀密度、吸水率、 堅(jiān)固性、 石粉含量、 含泥量、 水穩(wěn) 定等級(jí)、 有機(jī)質(zhì)含量、 輕物質(zhì)含量和超徑等值試驗(yàn)。

c.瀝青:對(duì)瀝青的主要進(jìn)行針入度、 軟化點(diǎn)、 延度（15℃）、延度（4℃）、密度、含蠟量、當(dāng)量脆點(diǎn)、溶解度和閃點(diǎn)等值試驗(yàn)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)

a.瀝青砼配合比試驗(yàn)

骨料級(jí)配和瀝青含量采用富勒公式計(jì)算， 施工前根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)原材料的實(shí)際情況，對(duì)參考配合比進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工的需要。瀝青混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)有二次篩分裝置，在拌和系統(tǒng)料場(chǎng)測(cè)試的礦料級(jí)配、超遜徑、含水量等不能作為計(jì)算施工配料單的依據(jù)，在經(jīng)過(guò)二次篩分后的熱料倉(cāng)取料進(jìn)行礦物級(jí)配、超遜徑試驗(yàn)后計(jì)算施工配合比顯得不現(xiàn)實(shí)，因此，在計(jì)算施工配料單時(shí)以前一倉(cāng)位的瀝青混合料的抽提試驗(yàn)測(cè)試成果作為依據(jù)；抽提試驗(yàn)的取料部位在施工現(xiàn)場(chǎng)，瀝青混合料在攤鋪完成后未碾壓之前從不同部位取料混合，用四分法分取試樣進(jìn)行抽提試驗(yàn)計(jì)算出各組分?jǐn)?shù)值，結(jié)合設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行調(diào)整。

b.場(chǎng)外攤鋪試驗(yàn)

一般選在瀝青混凝土拌和樓附近進(jìn)行，試驗(yàn)的內(nèi)容包括正式施工中將要應(yīng)用的各種機(jī)械

設(shè)備的攤鋪和人工攤鋪的試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)的基礎(chǔ)和周邊 情況應(yīng)盡量與實(shí)際情況相同。試驗(yàn)中，可根據(jù)實(shí)際需要（如模擬不同工況下瀝青混凝土的施工）劃分不同的條帶，分別取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

c.場(chǎng)內(nèi)攤鋪試驗(yàn)

即為生產(chǎn)性試驗(yàn)，是配合比試驗(yàn)的最后一道工序，其主要目 的是為了進(jìn)一步驗(yàn)證場(chǎng)外攤鋪試驗(yàn)推薦的施工配合比。場(chǎng)內(nèi)攤鋪試驗(yàn)的步驟與場(chǎng) 外攤鋪試驗(yàn)的步驟基本相同。試驗(yàn)內(nèi)容也基本相同，但由于試驗(yàn)場(chǎng)地即選擇施工 現(xiàn)場(chǎng)、其試驗(yàn)過(guò)程是結(jié)合施工而進(jìn)行的，因此對(duì)試驗(yàn)質(zhì)量（即一次成功性）要求極高。

3.3 質(zhì)量檢測(cè)

心墻碾壓完畢后，必須進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)方法主要有：現(xiàn)場(chǎng)C200核子密度儀無(wú)損檢測(cè)容重，用ZC-6型滲氣儀無(wú)損檢測(cè)瀝青混凝土的滲透系數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)取芯樣檢測(cè)和室內(nèi)瀝青混合料抽提及馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)。檢測(cè)指標(biāo)包括瀝青混凝土容重＞2.4kg/cm3，孔隙率＜3%，滲透系數(shù)＜1×10-7及其他設(shè)計(jì)指標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)以無(wú)損檢測(cè)為主，若發(fā)現(xiàn)有不合格點(diǎn)，應(yīng)立即鉆取芯樣進(jìn)行測(cè)試，芯樣測(cè)試不合格則要進(jìn)行處理。

4、安全監(jiān)測(cè)

瀝青心墻壩主要監(jiān)測(cè)大壩表面變形、壩體內(nèi)部變形、防滲體變形、界面及接縫變形、近

壩岸坡變形、大壩內(nèi)部滲透壓力、壩基滲流壓力、滲流量、繞 壩滲流、孔隙水壓力、壩體填料土壓力、鋼筋應(yīng)力和瀝青心墻溫度等。

5、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)施工觀測(cè)結(jié)果表明已施工瀝青混凝土心墻運(yùn)行良好，各種指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求。實(shí)踐證明，瀝青混凝土的施工程序、瀝青混凝土拌制運(yùn)輸、攤鋪方式的選擇、質(zhì)量控制方法是可行的，可以為類似瀝青混凝土心墻施工項(xiàng)目提供借鑒參考。

TU75

B

1007-6344（2016）06-0213-01

鄧思文（1984-），男，工程師，現(xiàn)擔(dān)任中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司國(guó)際工程公司副總經(jīng)理、總經(jīng)濟(jì)師，主要從事水利水電國(guó)際項(xiàng)目工程管理工作。