西藏波堆水電站大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工

馬 超 峰，馬 林

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 工程概況

波堆水電站屬波得藏布流域規(guī)劃四級梯級水電站開發(fā)中的第三級水電站，位于西藏林芝地區(qū)波密縣傾多鎮(zhèn)境內，主要開發(fā)任務為發(fā)電。

電站大壩為碾壓式瀝青混凝土心墻土石壩，長×寬×高為147.7 m×7 m×44.65 m。瀝青混凝土心墻高40.7 m，底 高 程2 751.5 m，頂 高 程

2 792.2 m，其中高程2 751.5～2 753.5 m間心墻厚度由2.2 m過渡至0.7 m，高程2 753.5 m以上心墻厚度統(tǒng)一為0.7 m。瀝青混凝土心墻與基座連接處采用弧形槽連接(圖1)。在心墻上下游各設置3 m寬心墻過渡層(最大粒徑80 mm)。

圖1 心墻與基座連接圖

2 原材料、施工配合比及現場攤鋪要求

2.1 原材料

波堆水電站瀝青混凝土所用材料為2#水工瀝青、當地白云巖粗細骨料及填料。

(1)瀝青選用中石油新疆克拉瑪依石化公司生產的2#水工瀝青。

(2)礦料由波得藏布左岸岸坡開采的白云巖破碎后篩分形成。

2.2 瀝青混凝土施工配合比

波堆水電站瀝青混凝土配合比由發(fā)包人提供，再經項目部進行室內復核和現場攤鋪試驗后、結合工程實際情況優(yōu)選出最終的施工配合比。

2.3 現場攤鋪質量要求

瀝青混凝土現場攤鋪質量要求見表1。

3 瀝青混凝土拌和站的布置

瀝青混凝土拌和站布置在大壩右岸下游，距離大壩鋪筑現場平均不足2 km，路況好，運輸便利，可以減少瀝青混凝土運輸過程中的熱量損失。瀝青拌和站由一個瀝青脫桶及儲存加熱設備、全自動瀝青混合料攪拌設備及礦料計量、瀝青計量系統(tǒng)組成。

4 瀝青混凝土心墻施工

4.1 施工作業(yè)程序

施工作業(yè)程序見圖2。

圖2 施工作業(yè)程序圖

4.2 瀝青混凝土原材料的加熱

(1)瀝青加熱：桶裝瀝青經脫桶后通過導熱油加熱至150 ℃～170 ℃。

(2)骨料加熱：骨料由稱量系統(tǒng)自動配置并經皮帶機輸送至提升料斗后送入加熱桶加熱，該系統(tǒng)采用柴油加熱，加熱溫度為170 ℃～190 ℃。

4.3 瀝青混合料的制備和運輸

瀝青混凝土采用全自動強制式攪拌機拌制，整個拌制過程通過電腦自動控制。將熱骨料與礦粉(礦粉不需加熱)干拌15 s，再加入熱瀝青濕拌50 s。瀝青混凝土混合料出機口溫度控制在150 ℃～170 ℃。瀝青混凝土混合料通過5 t自卸車接料后由拌和站運至攤鋪現場，運距1.7 km。

4.4 瀝青混凝土心墻的鋪筑施工

心墻瀝青混凝土采用人工立模攤鋪。

4.4.1 施工程序

測量放線→→支立鋼模→→帆布鋪蓋模板→→過渡料鋪筑與初步壓實→→基面處理(表面清理、干燥、加熱)→→人工攤鋪瀝青混合料→→抽掉鋼模→→鋪蓋帆布→→過渡料碾壓和瀝青混合料碾壓→→施工質量檢查。

4.4.2 混凝土基礎面的處理

瀝青混凝土心墻同周邊結構的連接是防滲系統(tǒng)結構的關鍵，其處理的好壞將直接影響到大壩的安全，必須予以高度重視。

(1)鑿毛混凝土基礎面、待混凝土強度達到設計值的70%后即可進行鑿毛。采用小錘和鏨子鑿掉混凝土表面的乳皮并用高壓風吹凈，保證混凝土面平整、干燥。

(2)涂刷冷底子油：稀釋劑采用汽油，其摻配比例應視氣溫、風力等氣候條件確定，一般采用30∶70(瀝青∶汽油)。

(3)涂刷瀝青馬蹄脂：厚度一般為1～2 cm。在施工現場采用人工拌和，對人工砂和礦粉分別加熱，溫度控制在150 ℃～170 ℃，然后再加入到熱瀝青(140 ℃～160 ℃)中一起攪拌均勻。

4.4.3 鋼模安裝

(1)鋼模采用300 mm×8 mm×1 250 mm的鋼板制作，模板兩側及模板間的連接采用限位卡連接。

(2)模板安裝前在其表面涂刷廢機油作為脫模劑，拼裝好的模板應平整嚴密，尺寸準確。定位后將模板距心墻中心線偏差控制在±10 mm內。

4.4.4 過渡料的鋪筑

模板立好后，用帆布遮蓋心墻表面，防止砂石等雜物落入倉面內。采用1 m3反鏟將摻配好的過渡料粗平，人工配合整平，松鋪厚度為30 cm。心墻兩側過渡料應同時鋪筑，靠近模板部位施工時要特別小心，防止模板走樣、變位。

4.4.5 結合面的清理與加熱

結合面要清理干凈，攤鋪前用煤氣噴燈將結合面加熱到70 ℃以上。當面層為瀝青馬蹄脂時不需要加熱。

4.4.6 瀝青混凝土混合料的運輸及入倉

由于瀝青拌和站距離心墻鋪筑現場較近，瀝青混凝土混合料拌和后采用5 t自卸汽車運至現場后卸入ZL50裝載機再運至倉面入倉，人工整平，松鋪厚度為28 cm，將誤差控制在±2 cm內，入倉溫度控制在140 ℃～170 ℃。瀝青混合料在活動鋼模內攤平后將鋼模拔出，采用先拆模后碾壓的方法可使瀝青混凝土與過渡帶形成犬牙交錯的斷面，利于兩者的結合，如此實施對防止瀝青心墻的塑性變形具有重要意義。鋼模拆除后，立即將粘附在模板內壁的瀝青混凝土清理干凈，以備下次使用。

4.4.7 混合料及過渡料碾壓

(1)碾壓順序及方法：采用1臺1.5 t自行式振動碾碾壓心墻兩側的過渡料，先靜壓兩遍，再動碾6遍，最后碾壓瀝青混凝土混合料6遍。振動碾行進速度按20～30 m/min控制。瀝青混凝土混合料攤鋪完成后，用帆布將瀝青混合料覆蓋，其寬度為蓋住上下游過渡料各20 cm；然后用振動碾在帆布上碾壓，不僅解決了瀝青混合料表面污染問題，而且保持了瀝青混合料表面的溫度，不產生硬殼。實踐證明：經過這種方法碾壓后的瀝青混合料表面“返油”良好，未產生縱向裂縫。由于采用帆布遮蓋，解決了瀝青混凝土表面的“冷卻”問題，所以，在使用振動碾碾壓時，還可以采用邊下料、邊攤平、邊遮蓋、集中碾壓的方法施工。當攤鋪長度達到8～10 m時，用振動碾集中碾壓，其壓實標準以瀝青表面返油為準。對振動碾碾壓不到的邊角部位(如銅止水附近和齒槽邊角)，采用重錘人工夯實，直至表面返油為止。

(2)碾壓溫度：碾壓時的最高溫度不超過150 ℃，最低溫度不低于110 ℃。

4.5 瀝青混凝土施工過程中應注意的幾個問題

(1)瀝青混凝土的鋪筑應與過渡料平行施工，瀝青混凝土心墻的鋪筑應均衡上升，心墻基面應盡可能保持在同一高程，避免或減少橫縫；因客觀原因出現橫縫時，其結合面坡度應等于或緩于1∶3，同時，上、下層橫縫應錯開2 m以上，橫縫處應重疊碾壓30～50 cm，用振動夯夯至表面返油為止。

(2)對于連續(xù)上升、層面干凈且已壓實好的瀝青混凝土，其表面溫度大于70 ℃即可鋪筑上層瀝青混合料，當下層瀝青混凝土表面溫度低于70 ℃時需進行加熱，但加熱時間不宜過長，以防止瀝青混凝土老化。若已壓實的瀝青混凝土表面有污物則需采用人工清鏟，對于無法鏟掉的需加熱軟化后鏟除。對于不合格、因故間歇時間太長或溫度損失過大的瀝青混合料應及時清除。清除廢料時，嚴禁損害其下層已鋪好的瀝青混凝土。

(3)對兩岸坡接頭部位、結合槽、銅止水周圍等振動碾不易到達的地方，采用人工振動夯配合重錘人工夯實至返油。

(4)對于鉆孔取芯部位要隨取隨蓋，盡可能保持孔內潔凈并及時回填，回填時，先將鉆孔擦干，然后用噴燈將孔壁烘干至70 ℃后再分層由人工回填搗實。

(5)振動碾在心墻上不能急剎車，心墻兩側2 m范圍內禁止大型機械進入及橫跨心墻。

5 瀝青混凝土心墻施工機械設備的配置

瀝青混凝土心墻施工機械設備配置情況見表6。

表6 瀝青混凝土心墻施工機械設備配置表

6 質量控制

瀝青混凝土心墻施工是一種熱施工，對瀝青混凝土的配合比和溫度控制等要求較高，施工過程中的質量控制和檢測尤為重要?？刂频闹攸c主要為拌和質量控制及攤鋪質量控制。

拌和站質量控制重點：①原材料質量控制；②混合料制備過程中的溫度控制及外觀檢查；③瀝青、礦料的計量控制。

攤鋪現場質量控制重點：①工序質量控制；②攤鋪寬度、厚度控制；③混合料入倉溫度、碾壓溫度控制；④碾壓質量控制(密度、孔隙率、滲透系數)；⑤外觀檢查。

瀝青混凝土心墻施工期間分別在出機口和攤鋪現場對瀝青混合料溫度進行檢測，每層為一個單元進行抽提試驗并進行無損檢測瀝青混凝土指標，如密度、孔隙率、滲透系數等。瀝青混凝土心墻共計完成單元工程163個且全部合格，優(yōu)良率為92.3%。

7 瀝青混凝土心墻埋設儀器觀測資料分析

根據設計要求，瀝青混凝土心墻僅埋設觀測儀器4套，全部為位錯計，經觀測，各種測量數據平穩(wěn)變化，無突變，觀測結果表明：瀝青混凝土心墻位移在正常范圍之內。

8 結 語

波堆水電站碾壓式瀝青混凝土心墻至今已運行2 a，觀測結果表明瀝青混凝土心墻運行良好，各種指標滿足設計和技術規(guī)范要求。實踐證明：瀝青混凝土拌和站的設備配置、拌和工藝、機械運輸、碾壓設備的選擇及各工序人員的安排、施工工藝和方法可行，可供相關工程借鑒。