拉洛水利樞紐及灌區(qū)工程碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術(shù)研究

王海凌，劉寶艷，德吉卓瑪，何偉剛

（1.西藏拉洛水利樞紐及灌區(qū)管理局，857000，拉薩；2.西藏自治區(qū)重點水利項目建設(shè)管理中心，857000，拉薩；3.江蘇科興項目管理有限公司，210000，南京）

一、工程概況

西藏拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程位于日喀則市薩迦縣、桑珠孜區(qū)境內(nèi)，是雅魯藏布江右岸一級支流夏布曲干流控制性工程。樞紐工程包括大壩、泄洪洞（先期兼作導流洞）、溢洪道、電站、魚道、德羅引水發(fā)電系統(tǒng)等。大壩為瀝青混凝土心墻砂礫石壩，壩長425.6 m，壩頂高程4 305.0 m，最大壩高61.50 m。工程位于高海拔地區(qū)，晝夜溫差大，施工難度較大。為確保瀝青混凝土心墻壩的施工質(zhì)量，必須試驗選擇適合的瀝青混凝土配合比及參數(shù)。

二、瀝青混凝土心墻施工技術(shù)要求

1.瀝青混凝土配合比

根據(jù)室內(nèi)配合比設(shè)計試驗和現(xiàn)場攤鋪碾壓試驗成果，瀝青混凝土生產(chǎn)性試驗采用配合比見表1和表2。施工中應采用現(xiàn)場攤鋪碾壓試驗確定配合比，心墻鋪筑時對采用人工攤鋪和機械攤鋪部位分別進行生產(chǎn)性試驗，及時對施工技術(shù)參數(shù)進行驗證和調(diào)整，最后確定施工配合比。

2.瀝青混凝土、瑪蹄脂技術(shù)指標

（1）瀝青混凝土技術(shù)指標

碾壓式瀝青混凝土主要技術(shù)要求見表3。

（2）瀝青瑪蹄脂技術(shù)指標

瀝青混凝土與水泥混凝土的結(jié)合面設(shè)有一層瀝青瑪蹄脂。瀝青瑪蹄脂施工配合比為瀝青∶礦粉∶人工砂=1∶2∶2。

瀝青混凝土與廊道頂拱之間的三角區(qū)回填瀝青砂漿，瀝青砂漿施工配合比為瀝青∶礦粉∶人工砂=1∶2∶2。

3.瀝青混凝土原材料技術(shù)要求

瀝青混凝土材料由瀝青和礦料組成，礦料包括粗、細骨料及填料。

（1）瀝青

瀝青混凝土使用的瀝青必須與現(xiàn)場攤鋪試驗一致，其主要技術(shù)指標應滿足表4的要求。

表2 現(xiàn)場試驗推薦瀝青混凝土施工配合比

（2）粗、細骨料

粗、細骨料采用灰?guī)r堿性骨料，骨料可由加工系統(tǒng)生產(chǎn)，骨料加工的工藝流程及設(shè)備選型應滿足瀝青混凝土施工要求。粗骨料粒徑大于2.36 mm且小于19 mm，最大粒徑為19 mm；細骨料系指粒徑在0.075～2.36 mm的顆粒。要求骨料質(zhì)地較堅硬，在加熱過程中不出現(xiàn)性質(zhì)變化，比如開裂、分解等現(xiàn)象，與瀝青黏附力強，堅固性較好。

粗、細骨料粒徑組成應符合設(shè)計提出的級配曲線要求，其主要技術(shù)指標應滿足表5和表6的要求。

（3）填料

填料采用灰?guī)r粉，要求不含泥土、有機質(zhì)、雜質(zhì)和結(jié)塊，其主要技術(shù)指標應滿足表7的要求。

三、瀝青混凝土心墻施工

1.瀝青混凝土的拌制

瀝青拌和系統(tǒng)采用現(xiàn)場已建的JD1500型間歇強制式瀝青混凝土拌和樓，布置于大壩上游左岸高地，緊鄰瀝青混凝土骨料加工系統(tǒng)，占地面積達6 000 m2，距大壩軸線約2 km，拌和系統(tǒng)由瀝青拌和廠、骨料儲存?zhèn)}、礦粉加工系統(tǒng)、礦粉儲存?zhèn)}、瀝青儲存?zhèn)}、柴油儲罐和DT8型瀝青脫桶設(shè)備等組成，在瀝青混凝土生產(chǎn)前，需對整套設(shè)備進行檢修調(diào)試，使其達到運行條件。瀝青混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力為120 t/h，高原按0.5系數(shù)折減，實際生產(chǎn)能力可達60 t/h，完全滿足本工程瀝青混凝土生產(chǎn)需求。

表3 碾壓式瀝青混凝土主要技術(shù)要求

表4 大壩心墻瀝青主要技術(shù)指標

表5 粗骨料主要技術(shù)指標

表6 細骨料主要技術(shù)指標

2.瀝青混凝土的運輸

主要利用左岸現(xiàn)有的交通道路，從瀝青站運輸至上游圍堰，然后結(jié)合大壩填筑主要上壩交通道路，完成瀝青混凝土的運輸。重型車輛跨越瀝青混凝土心墻則采用大于2 cm厚型鋼板橋鋪設(shè)在心墻上，供車輛經(jīng)過，跨心墻道路的鋼板不能長時間放置于同一位置，要隨時進行更換，以減少對瀝青混凝土心墻的影響。瀝青混凝土混合料運輸設(shè)備使用2 t農(nóng)用自卸車，現(xiàn)場經(jīng)過保溫改裝，能夠滿足施工要求；卸料裝載機由柳工裝載機改裝而成，在瀝青混凝土心墻施工中作為專用瀝青混凝土上料。

本工程運輸瀝青混凝土為自卸汽車及裝載機，機械內(nèi)部均涂刷一層防黏劑，當機械設(shè)備停止使用時人工進行表面混合料的清理，以便下次使用；為保證瀝青混凝土混合料在運輸過程中不產(chǎn)生骨料分離、外漏、污染等現(xiàn)象，對自卸汽車的車速、載重量（容量與瀝青混凝土拌和站的生產(chǎn)能力、人工及機械攤鋪的能力相適應）、路線等進行合理布置。

3.瀝青混凝土的攤鋪

瀝青混凝土心墻攤鋪分為人工和機械兩種方法，由于大壩內(nèi)有廊道，由此在瀝青混凝土基座至廊道頂及岸坡均采用人工攤鋪的方式，廊道頂至心墻頂高程則采用改裝的攤鋪機進行。人工攤鋪段施工流程如圖1所示，機械攤鋪段施工流程如圖2所示。

本工程在廊道頂高程以下采用人工攤鋪的方式，與廊道接觸部位采用瀝青瑪蹄脂涂刷，卸料后采用人工攤平至與鋼模板齊高，對于卸料后鋼模板變形處進行及時處理以滿足要求，對于無法采用機械碾壓的部位可采用小型機械碾壓；廊道頂高程以上采用經(jīng)改裝的SLTP 600-1000型瀝青混凝土攤鋪機，機械攤鋪厚度為35±10%cm，攤鋪寬度 50～125 cm，行駛速度2～3 m/min。心墻采用水平分層攤鋪的方式，虛鋪為35 cm，實鋪為25 cm，根據(jù)現(xiàn)場施工資源配置可采用全軸線一次攤鋪的方法。瀝青混凝土攤鋪后采用帆布覆蓋，以免風沙、降雨等影響質(zhì)量。

表7 填料主要技術(shù)指標

圖1 人工攤鋪段鋪筑工藝流程圖

圖2 機械攤鋪段鋪筑工藝流程圖

4.瀝青混凝土的碾壓

瀝青混合料碾壓采用寶馬BW120AD型2.6t振動碾（重型），本工程瀝青心墻寬度分別為1.0 m、0.8 m、0.6 m，其中高程在4 272.00 m以下為1.0 m，4 272.00～4 290.00 m 之間為0.8 m，4 290.00 m以上為0.6 m，由于漸變寬度較小，因此采用寶馬BW120 AD型2.6 t振動碾（重型）進行碾壓。瀝青混凝土心墻及過渡料首先碾壓心墻兩側(cè)的過渡料 （碾滾距離瀝青混凝土鋼模板不得小于10 cm），直至瀝青混凝土鋼模板穩(wěn)定時停止碾壓，此時對瀝青鋼模板進行檢查其位置是否有擾動，若有擾動進行調(diào)整至設(shè)計位置；其次碾壓攤鋪好的瀝青混凝土，根據(jù)環(huán)境溫度可以采用覆蓋碾壓和非覆蓋碾壓的方式；最后對瀝青心墻進行騎縫碾壓。

瀝青混凝土采用初碾、復碾和終碾，碾壓速度宜為 20～30m/min，根據(jù)碾壓試驗成果首先靜碾2遍，其次動碾8遍，最后再靜碾2遍；對同一水平層接頭處重疊碾壓不小于50cm。由于環(huán)境惡劣，為了保證碾壓質(zhì)量和效果，碾壓溫度控制在14～155℃，碾壓過程中做到不粘碾、不陷碾、瀝青混凝土表面不開裂。由于現(xiàn)場其他部位的施工，車輛需要經(jīng)過瀝青混凝土心墻，本工程采用在心墻不同部位設(shè)置鋼棧橋，鋼棧橋的位置根據(jù)每上升一層更換位置的方法，避免車輛對瀝青混凝土心墻的影響。

四、質(zhì)量檢測

1.瀝青質(zhì)量檢測

根據(jù)設(shè)計要求對進入施工場地的每批次瀝青原材料進行檢測，自瀝青混凝土施工以來共檢測5次，其質(zhì)量均符合設(shè)計要求。

2.瀝青混凝土質(zhì)量檢測

根據(jù)設(shè)計要求對不同碾壓層進行取芯試驗，瀝青混凝土心墻檢測結(jié)果均符合設(shè)計要求。

試驗結(jié)果表明，本工程采取的施工技術(shù)措施是有效的，其空隙率、水穩(wěn)定系數(shù)、密度、穩(wěn)定度等技術(shù)要求均符合設(shè)計要求。 ■