寨子河水庫大壩碾壓瀝青混凝土心墻施工技術(shù)

王 霞

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

寨子河水庫大壩碾壓瀝青混凝土心墻施工技術(shù)

王 霞

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

本文詳細(xì)介紹了四川萬源寨子河水庫大壩碾壓瀝青混凝土心墻施工方法、施工工藝及技術(shù)措施，可供同類工程參考。

堆石壩工程 瀝青混凝土心墻 碾壓 施工 寨子河水庫

1 工程概況

寨子河水庫攔河大壩為碾壓瀝青混凝土心墻堆石壩，壩頂高程880.00m，壩頂寬度為10m，壩頂軸線長度227.00m，最大壩高93.0m，最大壩底寬度342.60m。大壩上游邊坡為1∶1.7；下游壩坡馬道考慮與上壩公路相結(jié)合，設(shè)縱坡9%的“之”字形馬道，馬道寬度7.0m，平均坡度1∶1.6，局部坡度1∶1.25，壩坡采用0.5m厚干砌塊石護(hù)坡。

瀝青混凝土心墻位于壩體中部偏上游，其軸線與壩軸線間距2.0m，心墻頂部高程879.30m，底部高程792.00m，厚0.5m～0.7m。心墻底部設(shè)寬8.0m、厚1.0m的C20混凝土基座，作為帷幕灌漿和固結(jié)灌漿的蓋板。心墻與壩殼之間設(shè)過渡層，上、下游側(cè)水平厚度均為3.0m。大壩上、下游均采用灰?guī)r堆石料碾壓填筑。

2 瀝青混凝土心墻施工

2.1 主要施工方法及工藝

2.1.1 骨料初配及干燥加熱

(1)骨料初配

堆存于砂石加工系統(tǒng)凈料堆場的骨料，用裝載機(jī)輸送至各級配料倉備用，用膠帶機(jī)混合輸送至干燥加熱筒。

(2)骨料干燥加熱

冷骨料均勻連續(xù)地進(jìn)入干燥加熱筒加熱，加熱溫度控制為240℃～260℃。經(jīng)過干燥加熱的混合骨料，用熱料提升機(jī)提升至拌和樓頂進(jìn)行二次篩分。熱料經(jīng)過篩分分級，按粒徑尺寸儲存在熱料斗內(nèi)，供配料使用。

2.1.2 瀝青熔化、脫水、加熱與恒溫、輸送

(1)瀝青熔化、脫水、加熱

本工程使用罐裝瀝青，來料瀝青即有100℃。瀝青到場后經(jīng)導(dǎo)油管注送到拌合樓油灌。本瀝青罐的加熱方式為煤炭加熱導(dǎo)油管導(dǎo)熱，熔化、脫水集成一體的瀝青罐。

瀝青熔化、脫水一定時間后，繼續(xù)加熱，儲存待用的瀝青，加熱溫度控制在140℃以內(nèi)，瀝青在使用前再加熱，溫度控制在160℃～170℃，加熱時間小于6h。

(2)瀝青恒溫

瀝青恒溫溫度控制在140℃以內(nèi)，加熱上限溫度嚴(yán)格控制。

瀝青加熱至規(guī)定溫度后，輸送至恒溫罐儲存待用，恒溫時間不宜超過72h，以防止瀝青老化。

(3)瀝青輸送

瀝青從恒溫罐至拌和樓采用外部保溫的雙層管道輸送，內(nèi)管與外管間通導(dǎo)熱油，避免瀝青在輸送過程中凝固堵塞管道。

2.1.3 瀝青混合料的拌制

(1)配料

瀝青混合料采用重量配合比，骨料以干燥狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，其中骨料采用累計計量，填料及瀝青分別單獨計量，配料嚴(yán)格按照監(jiān)理批準(zhǔn)的瀝青混凝土配料單進(jìn)行配料。所有稱量設(shè)備在使用前都進(jìn)行校準(zhǔn)、測試，并定期予以校驗，以保證稱量精度。所有組成材料按級配配制，并且總量相符。配料與稱量相互聯(lián)鎖，在配好的料未完全卸出且卸料閥門完全關(guān)閉之前下一次配料不能啟動；在所有配料料斗未達(dá)到需用量前，任何稱量料斗的卸料閥門不能開啟，在配好的料斗中，料未完全卸出且稱量設(shè)備沒有恢復(fù)平衡以前卸料閥門不能關(guān)閉。瀝青、骨料稱量誤差控制為<0.4%，配合比誤差控制為：瀝青±0.3%，骨料±2%，填料±1%。

(2)瀝青混合料拌和

瀝青混合料拌和制備采用RB1000型瀝青混凝土拌和站。在瀝青混合料正式生產(chǎn)前，操作人員對混合料拌和系統(tǒng)各種裝置進(jìn)行檢測，主要檢測稱量系統(tǒng)的精度、計時、測溫設(shè)備及其它控制裝置的運(yùn)行情況。拌制瀝青混合料時，先投骨料和礦粉干拌，再噴灑瀝青濕拌，拌和時間通過試驗確定并報監(jiān)理批準(zhǔn)。拌出的瀝青混合料確保色澤均勻、稀稠一致、無花白料，黃煙及其它異?，F(xiàn)象，卸料時不產(chǎn)生離析，溫度控制在155℃～170℃之間，確保其經(jīng)過運(yùn)輸、攤鋪等熱量損失后的溫度能滿足瀝青混凝土碾壓溫度要求。

2.1.4 瀝青混凝土心墻兩側(cè)過渡料指標(biāo)要求及貯存

(1)過渡層料指標(biāo)要求

瀝青混凝土心墻上、下游側(cè)過渡料主要采用良好級配的石料。具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，施工時與瀝青混凝土心墻同步進(jìn)行攤鋪、碾壓，并對熱瀝青混合料起側(cè)向支撐作用。

(2)過渡料的貯存

本工程填筑用過渡料，在加工系統(tǒng)加工后，分別堆存在過渡料料場，在瀝青混凝土心墻施工時用裝載機(jī)裝料，自卸汽車運(yùn)至施工部位。

2.1.5 瀝青混合料及過渡料運(yùn)輸

(1)瀝青混合料運(yùn)輸

瀝青混合料使用8t保溫汽車水平運(yùn)輸至施工部位后，通過改裝并配有保溫轉(zhuǎn)運(yùn)料斗的3.0m3裝載機(jī)將瀝青混合料卸入模板內(nèi)，人工攤平。

瀝青混合料運(yùn)輸設(shè)備具有良好的保溫效果，能保證瀝青混合料運(yùn)輸過程中溫度損失控制在允許范圍，不出現(xiàn)骨料分離和外漏，能保證瀝青混合料連續(xù)、均勻、快速及時地從拌和樓運(yùn)至鋪筑部位。

(2)過渡料運(yùn)輸

瀝青混凝土心墻上、下游側(cè)各設(shè)有3m寬過渡料，過渡料采用10.5t自卸汽車從儲料場運(yùn)至施工部位。

2.1.6 瀝青混合料及過渡層區(qū)碾壓

(1)碾壓設(shè)備

根據(jù)本合同段瀝青混凝土心墻的設(shè)計寬度，擬選用1臺1.5t單輪振動碾進(jìn)行碾壓，邊角處采用2臺汽油夯；兩側(cè)過渡料擬選用1臺3.0t單輪振動碾進(jìn)行碾壓。

(2)碾壓工藝

根據(jù)在類似瀝青混凝土心墻堆石壩的施工經(jīng)驗，針對本工程不同的心墻寬度，分別采取單邊騎縫、單邊齊縫碾壓的不同碾壓工藝。

施工時，通過現(xiàn)場試驗確定碾壓順序、碾壓溫度、碾壓遍數(shù)等施工工藝參數(shù)，報監(jiān)理審定后指導(dǎo)工程施工。攤鋪時，兩側(cè)過渡層區(qū)攤鋪應(yīng)略低于心墻瀝青混合料5cm，采用單邊騎縫、單邊齊縫碾壓方式進(jìn)行碾壓。

瀝青混合料的初碾壓溫度為155℃～160℃；復(fù)碾溫度為145℃～150℃；終碾溫度不低于110℃。碾壓遍數(shù)宜按先靜壓2遍后，進(jìn)行排氣，再振動碾壓16遍，最后再靜壓2遍的方式進(jìn)行收光。振動碾的行走速度按25m/min～30m/min控制。

過渡層均采用3.0t單輪振動碾進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)執(zhí)行試驗成果。振動碾的行走速度按25m/min～30m/min控制。

瀝青混凝土心墻的鋪筑，盡量減少橫向接縫，有橫縫時，其接合坡度一般做成緩于1∶3的坡，上下層橫縫錯開2m以上距離。碾壓瀝青混凝土?xí)r，碾壓機(jī)械不得突然剎車，或橫跨心墻碾壓。

2.2 接縫及層面處理

2.2.1 瀝青混凝土與混凝土接縫面處理

(1)與瀝青混凝土相接的常態(tài)混凝土表面采用人工鑿毛，將其表面的浮漿、乳皮、廢渣及粘著污物等全部清理干凈，用0.6MPa左右高壓風(fēng)吹干，保證混凝土表面干凈和干燥；

(2)瀝青混凝土與混凝土的接合面鋪設(shè)有一層1cm厚的瀝青砂漿；

(3)鑿毛的常態(tài)混凝土面加熱烘干，然后噴涂冷底子油(瀝青∶汽油=1∶4)，噴槍來回移動、均勻噴涂，直至已鑿毛的常態(tài)混凝土表面泛黑亮油光。在噴涂完畢冷底子油后應(yīng)設(shè)置阻水坎和警示牌，嚴(yán)禁灌漿作業(yè)的廢水及其他雜物污染噴灑過區(qū)域；

(4)瀝青砂漿鋪設(shè)。其配比為瀝青∶礦粉∶人工砂=1∶2∶2。瀝青砂漿鋪設(shè)前需冷底子油表面干燥、干凈，必要時采用噴槍烘干加熱。

2.2.2 層面處理

(1)對于連續(xù)上升、層面干凈，且已壓實的瀝青混凝土，表面溫度處于70℃～90℃，瀝青混凝土層面不作處理，連續(xù)上升；

(2)當(dāng)下層瀝青混凝土表面溫度低于70℃，采用紅外加熱器加熱，加熱時，控制加熱時間以防瀝青混凝土老化；

(3)對于因故停工，停歇時間較長、較臟的瀝青混凝土層面，先用高壓風(fēng)、水處理干凈后，必要時用紅外線加熱器烘烤粘污面，使其軟化后鏟除，再進(jìn)行加熱，當(dāng)層面加熱的溫度達(dá)70℃～90℃時，再在層面上均勻噴涂一層熱瀝青，然后再鋪筑上層瀝青混合料；

(4)鉆孔取芯后，心墻內(nèi)留下的鉆孔及時回填，回填時，先用高壓風(fēng)水槍將鉆孔沖洗干凈，人工擦干孔內(nèi)積水，然后用管式紅外加熱器將孔壁烘干并使瀝青混凝土達(dá)到70℃～90℃后，再用熱瀝青混合料按5cm一層分層回填，人工使用搗棒搗實。芯樣孔回填高度略高于心墻2cm。

3 主要施工技術(shù)措施

3.1 冬季施工保溫措施

冬季施工環(huán)境溫度較低(0℃以下)，必須采取相應(yīng)的措施，主要有：

(1)通過試驗確定瀝青混凝土低溫施工配合比和保溫方法；

(2)瀝青混合料的溫度應(yīng)選用試驗確定的出機(jī)口溫度的上限值；

(3)加強(qiáng)施工組織管理，使各工序緊密銜接，做到及時拌和、及時運(yùn)輸、及時攤鋪、及時碾壓，盡量縮短每一碾壓段，瀝青混合料攤鋪后及時碾壓；

(4)加強(qiáng)層面加熱，保證層面加熱溫度達(dá)到70℃以上；

(5)鋪筑現(xiàn)場準(zhǔn)備大功率的加熱設(shè)備。可根據(jù)施工現(xiàn)場特點采取表面鋪蓋或搭設(shè)取暖棚等擋風(fēng)保溫措施；

(6)提高攤鋪、碾壓溫度的檢測頻率，對達(dá)不到溫度要求的瀝青混合料作廢料處理；

(7)做好天氣預(yù)報資料的收集工作，氣溫與降雨量不能滿足瀝青混凝土正常施工時，暫停施工；

(8)加強(qiáng)瀝青混凝土拌和系統(tǒng)和鋪筑現(xiàn)場的聯(lián)系。

3.2 瀝青混凝土特殊天氣施工措施

(1)在日降雨量5mm以下繼續(xù)施工時，高程810m以下心墻施工采用在高程814m處(直板變坡的位置)左右岸拉設(shè)鋼絲繩，架設(shè)防雨布形成防雨棚，架設(shè)寬度為8m，防止在心墻施工時雨水落至瀝青心墻上，導(dǎo)致混合料溫度損失過快而降低心墻質(zhì)量。此外在施工過后的心墻表面及時覆蓋防雨布防止灰塵、雨水、雜物等落入心墻表面。若有雜物落入，需及時清理干凈。隨著心墻的上升防雨棚位置也將繼續(xù)上升；

(2)在大風(fēng)天氣施工時，及時將防雨布覆蓋在心墻表面以降低溫度損失，并防止灰塵和雜物落入心墻表面；

(3)當(dāng)有大到暴雨及短時雷陣雨預(yù)報及征候時，做好停工準(zhǔn)備，并停止瀝青混合料的制備；

(4)瀝青混合料拌和、儲存過程采用全封閉覆蓋方式，瀝青混合料運(yùn)輸車及攤鋪機(jī)設(shè)防雨蓬；

(5)做到碾壓密實后心墻高于兩側(cè)過渡層區(qū)1cm～2cm，呈拱形層面以利排水；

(6)縮小碾壓段，攤鋪后盡快碾壓密實；

(7)兩岸岸坡混凝土基座設(shè)擋水埂，防止雨水流向心墻部位；

(8)雨后復(fù)工，采用高壓風(fēng)沖洗倉面積水，再用紅外加熱器加熱，加速層面干燥，盡快恢復(fù)生產(chǎn)；

(9)遇暴雨及時停工，接頭做成緩于1∶3的斜坡，接頭處理時先用加熱器加熱人工夯實幾遍后，再用振動碾碾壓密實；

(10)現(xiàn)場準(zhǔn)備防雨布，對已經(jīng)攤鋪未壓實的瀝青混合料及時遮蓋，并盡快進(jìn)行碾壓；

(11)未經(jīng)壓實而受雨浸水的瀝青混合料，全部鏟除；

(12)碾壓密實后的瀝青混凝土表面及時用防雨布遮蓋；

(13)骨料凈料堆場設(shè)置防雨蓬，堆場地面設(shè)混凝土地面，高出周圍30cm以上，防止雨水倒流；

(14)過渡層料區(qū)采用大堆儲存，并采取相應(yīng)的防雨排水措施。過渡層料區(qū)不在現(xiàn)場積壓，隨用隨運(yùn)；

(15)加強(qiáng)瀝青混凝土拌和系統(tǒng)和鋪筑現(xiàn)場的聯(lián)系。

3.3 瀝青混凝土夜間施工措施

本標(biāo)段工程瀝青混凝土最大層施工時間約需11h，若有夜間施工，采取必要的照明措施，為保證夜間施工現(xiàn)場照明，采取如下措施：

(1)在心墻兩岸岸坡各設(shè)置一盞大功率太陽燈；

(2)心墻上、下游側(cè)沿心墻軸線方向設(shè)置碘鎢燈；

(3)設(shè)置可移動式照明燈隨鋪筑前行。

4 結(jié)語

碾壓式瀝青混凝土心墻成墻密實性較好，其主要施工工藝包括瀝青混凝土施工準(zhǔn)備、拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓，施工時可根據(jù)氣候特點確定施工層數(shù)，達(dá)到優(yōu)化施工、縮短工期的目的，并且其防滲效果明顯，具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。

王 霞(1979.11-)，女，湖北竹山縣人，工程師，技術(shù)部部長，主要從事技術(shù)管理工作。

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