象鼻咀水庫(kù)堆石壩瀝青混凝土心墻施工工藝及質(zhì)量控制.doc

象鼻咀水庫(kù)堆石壩瀝青混凝土心墻施工工藝及質(zhì)量控制 【摘要】本文結(jié)合四川省威遠(yuǎn)縣象鼻咀水庫(kù)大壩瀝青混凝土心墻的施工工藝、瀝青混合料的拌制、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓及質(zhì)量控制等，總結(jié)出適用于一般中、小型水庫(kù)瀝青混凝土心墻壩的施工方法。 【關(guān)鍵詞】堆石壩；瀝青混凝土心墻；施工方法；質(zhì)量控制；象鼻咀水庫(kù) 中圖分類(lèi)號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1工程概況 象鼻咀水庫(kù)樞紐工程位于四川省威遠(yuǎn)縣連界鎮(zhèn)先鋒村與反帝村的界河（寶溪河）上，威遠(yuǎn)鋼鐵廠五號(hào)橋下游3.24km，距威遠(yuǎn)縣城約38km。 水庫(kù)正常蓄水位：583.00m ，死水位：554.00m ，校核洪水位：583.70，設(shè)計(jì)洪水位：583.00m ，正常蓄水位庫(kù)容：533萬(wàn)m³，死庫(kù)容：40.5萬(wàn)m³, 有效庫(kù)容：492.5萬(wàn)m³，總庫(kù)容542.3萬(wàn)m³。 象鼻咀水庫(kù)樞紐主要由瀝青混凝土心墻堆石壩、放空洞、溢洪道等組成。其中，瀝青混凝土心墻堆石壩，壩頂高程584.30m，壩頂寬6.00m，最大壩高55.30m，壩頂軸線長(zhǎng)123.30m，瀝青混凝土心墻高程在554.50m以上厚度0.55m，以下厚度0.6m。瀝青混凝土心墻底部為厚1.0m、寬6.8m鋼筋混凝土蓋板，鋼筋混凝土蓋板與瀝青混凝土心墻接觸部位設(shè)中置紫銅片止水。 2原材料、施工配合比及質(zhì)量要求 21瀝青混凝土心墻主要材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2.1.1瀝青混凝土采用瀝青材料的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下： 瀝青質(zhì)量主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表 2.1.2瀝青混凝土骨料 本工程所用瀝青混凝土骨料的粒徑不大于20mm，粒徑分組為2010mm、105mm、52.5mm，級(jí)配應(yīng)連續(xù)。粗骨料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、新鮮、不因加熱導(dǎo)致性質(zhì)變化的灰?guī)r骨料。 瀝青混凝土粗骨料主要指標(biāo)表 瀝青混凝土細(xì)骨料主要指標(biāo)表 瀝青混凝土細(xì)骨料宜采用人工砂。也可采用天然砂和人工砂的混合物，但天然砂的摻量不大于含砂量的30%。 2.1.3礦粉 礦粉是指石灰?guī)r粉，粒徑小于0.075mm，不含 有有機(jī)質(zhì)、泥土等雜質(zhì)，無(wú)結(jié)塊團(tuán)粒。 礦粉技術(shù)要求表 2.2瀝青混凝土施工配合比 象鼻咀水庫(kù)樞紐工程瀝青混凝土配合比由西安理工大學(xué)防滲研究所根據(jù)配合比試驗(yàn)結(jié)果，從防滲、變形、強(qiáng)度、施工等性能和安全、經(jīng)濟(jì)考慮，提出推薦配合比：礦粉含量為12%，油石比為7%。 3瀝青混凝土施工工藝 3.1瀝青混凝土礦料儲(chǔ)存 粗細(xì)骨料及礦粉應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)程的指標(biāo)要求，粗骨料、細(xì)骨料及礦料分別堆放在三間20m5m簡(jiǎn)易庫(kù)房?jī)?nèi)，庫(kù)房?jī)?nèi)砼地坪高出外地面30cm，每間三面均設(shè)有條石砌成的1.2m高圍墻，頂棚采用型鋼屋架上安設(shè)彩鋼板的防雨屋面。 礦料為袋裝，宜用庫(kù)房?jī)?chǔ)存。 3.2瀝青混凝土心墻的施工作業(yè)程序（見(jiàn)圖3.2） （圖3.2） 3.3骨料的干燥加熱 堆存于庫(kù)房的骨料，用裝載機(jī)分別輸送至各級(jí)配料倉(cāng)，由稱量系統(tǒng)自動(dòng)配制流入提升料斗后送入加熱桶加熱，該系統(tǒng)采用煤粉點(diǎn)火，柴油加熱，加熱溫度為170190。 3.4瀝青的加熱及輸送 散裝瀝青在加熱罐內(nèi)采用燃煤加熱至150170，低溫季節(jié)取上限溫度值，加熱時(shí)間控制在6小時(shí)以內(nèi)。 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)外管間通導(dǎo)熱油，避免瀝青在輸送過(guò)程中凝固堵塞管道。 3.5瀝青混凝土制備 瀝青混凝土采用全自動(dòng)雙軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制，整個(gè)拌制過(guò)程由微機(jī)自動(dòng)控制，將熱骨料與礦粉干拌15s，再加入熱瀝青濕拌50s。瀝青混凝土混合料出機(jī)口溫度控制在160175。 礦料及瀝青應(yīng)按重量計(jì)算配料，各種材料均以干燥為基準(zhǔn)。礦料和瀝青分別分級(jí)計(jì)量和單獨(dú)計(jì)量，配料嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師批準(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(cè)試，并定期予以校驗(yàn)，以保證稱量精度。所有組成材料按配合比配制，并且總量相符。配料與稱量應(yīng)相互聯(lián)鎖，在配好的料未完全卸出且卸料閥門(mén)完全關(guān)閉之前下一次配料不能啟動(dòng)；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(mén)不能開(kāi)啟；在配好的料斗中，料未完全卸出且稱量設(shè)備沒(méi)有恢復(fù)平衡以前卸料閥門(mén)不能關(guān)閉。 在瀝青混合料正式生產(chǎn)前，對(duì)混合料拌和系統(tǒng)各種裝置進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)稱量系統(tǒng)的精度、計(jì)時(shí)、測(cè)溫設(shè)備及其它控制裝置的運(yùn)行情況。瀝青混合料在拌和前需預(yù)先對(duì)拌和系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱方式可通過(guò)內(nèi)熱料進(jìn)入拌和系統(tǒng)進(jìn)行，連續(xù)預(yù)熱時(shí)間不得低于30min，或拌和機(jī)內(nèi)溫度不低于100。拌制瀝青混合料時(shí)，先投骨料和礦粉干拌25s（參考值），再噴灑瀝青濕拌，拌和時(shí)間為60s（參考值），具體拌和時(shí)間通過(guò)試驗(yàn)確定并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。要求拌和均勻，瀝青裹覆骨料良好。拌出的瀝青混合料確保色澤均勻，稀稠一致，無(wú)花白料、黃煙及其他異?，F(xiàn)象，卸料時(shí)不產(chǎn)生離析。 瀝青從恒溫罐中取樣，對(duì)瀝青進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)及延度試驗(yàn)，溫度控制在150170；骨料從熱料斗取樣，進(jìn)行超遜徑、級(jí)配試驗(yàn)，溫度控制在180190。確保其經(jīng)過(guò)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。 若瀝青混合料的和易性較差或存在其它一些不足，均應(yīng)作廢料處理。當(dāng)攪拌機(jī)停機(jī)后，或由于機(jī)械故障等其它原因停機(jī)時(shí)間超過(guò)30min時(shí)，應(yīng)將機(jī)內(nèi)瀝青混合料及時(shí)放出，再用熱礦料攪拌，將攪拌機(jī)清理干凈。在拌和生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)微機(jī)系統(tǒng)記錄每一混合料的配料情況。 瀝青混凝土試驗(yàn)允許偏差表 3.6瀝青混凝土運(yùn)輸 瀝青混合料采用ZL50G裝載機(jī)運(yùn)輸，裝料斗采用自制的液壓控制開(kāi)合的底閥，料斗外壁采用礦棉層保溫。保證了接料、卸料位置、高度能靈活準(zhǔn)確的控制?；旌狭献园韬蜋C(jī)到心墻澆筑面約200m左右。 3.7瀝青混凝土心墻鋪筑 3.7.1瀝青混凝土鋪筑的工藝流程 測(cè)放中心線支立鋼模氈布鋪蓋模板過(guò)渡料鋪筑基面處理（表面清理、干燥、加熱）人工攤鋪瀝青混合料抽掉鋼模鋪蓋氈布過(guò)渡料和瀝青混合料碾壓施工質(zhì)量檢查。 3.7.2混凝土基礎(chǔ)面處理 瀝青混凝土心墻同周邊建筑物的連接是防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，其處理的好壞將直接影響大壩的安全，必須精心組織施工。 混凝土基礎(chǔ)面鑿毛：待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70后即可進(jìn)行鑿毛。 涂刷稀釋瀝青：稀釋劑采用汽油，其摻配比例應(yīng)視氣溫、風(fēng)力等氣候條件確定，一般采用40：60(瀝青：汽油)。涂刷后的混凝土表面應(yīng)為棕色，待冷底子油干12h后，可涂刷瀝青瑪蹄脂。 涂刷瀝青瑪蹄脂：厚度一般為12cm。在施工現(xiàn)場(chǎng)采用人工拌和，對(duì)人工砂和礦粉分別加熱，溫度控制在150170，然后再加入到熱瀝青（140160）中一起攪拌均勻。瀝青瑪蹄脂涂抹寬度至少比瀝青混凝土心墻基底每側(cè)寬出25cm。 銅止水表面用熱瀝青涂刷兩遍。 3.7.3鋼模安裝 鋼模采用300mm6mm1250mm的鋼板制作，模版兩側(cè)采用角鋼限位卡固定，模板間連接采用承插式。 鋼模安裝前表面涂刷廢機(jī)油作為脫模劑，拼裝好的模板平整嚴(yán)密，尺寸準(zhǔn)確。定位后模板距心墻中心線偏差一般控制在5mm內(nèi)。 3.7.4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)渡料應(yīng)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。 3.7.5結(jié)合面清理與加熱 結(jié)合面要清理干凈，攤鋪前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。 3.7.6瀝青混凝土混合料運(yùn)輸及入倉(cāng) 由于瀝青拌和站距離心墻鋪筑現(xiàn)場(chǎng)較近，瀝青混凝土混合料拌好后采用ZL50G裝載機(jī)由拌和站直接運(yùn)輸至倉(cāng)面入倉(cāng)，人工整平，松鋪厚度為30cm，誤差控制在2cm內(nèi)，入倉(cāng)溫度控制在140170。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，可使瀝青混凝土與過(guò)渡帶形成犬牙交錯(cuò)的斷面，利于兩者的結(jié)合，這樣對(duì)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(nèi)壁的瀝青混凝土清理干凈，以備下次使用。 3.7.7混合料與過(guò)渡料碾壓 碾壓順序及方法：采用2臺(tái)2.0t自行式振動(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，最后振動(dòng)碾壓瀝青混凝土混合料6遍。振動(dòng)碾行進(jìn)速度按30m/min控制。瀝青混合料攤鋪完成后，用氈布將瀝青混合料表面覆蓋，其寬度為蓋住上下游過(guò)渡料各20cm，然后振動(dòng)碾在氈布上碾壓，這樣不僅解決了瀝青混合料表面污染，而且保持了瀝青混合料表面的溫度，不產(chǎn)生硬殼。對(duì)于振動(dòng)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(shí)，直至表面“返油”為止。 碾壓溫度：碾壓時(shí)最高溫度不超過(guò)150，最低溫度不低于110。 4瀝青混凝土心墻施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 （1）瀝青混合料與過(guò)渡料的碾壓，以貼縫碾壓方式為宜。但是當(dāng)碾輪寬度大于瀝青混凝土心墻寬度時(shí)，就必須采取騎縫碾壓方式。 瀝青混凝土心墻與過(guò)渡料、壩殼填筑應(yīng)同步上升，均衡施工，以保證壓實(shí)質(zhì)量。瀝青混凝土心墻最好全線平起，盡量減少橫向接縫。但是，當(dāng)因施工需要、雨天等因素的影響而停工，第二天接著施工時(shí)，心墻在該層中的接坡部位應(yīng)按1：3的坡度接坡，烘烤和碾壓時(shí)應(yīng)特別仔細(xì)，應(yīng)該用振動(dòng)碾反復(fù)碾壓、碾壓困難時(shí)，應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)夯，直至“返油”為止。上下層的橫縫應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)距必須大于2m。橫向接縫處應(yīng)重復(fù)碾壓3050cm。 （2）碾壓瀝青混凝土心墻時(shí)，嚴(yán)禁碾壓機(jī)械突然剎車(chē)，或橫跨心墻碾壓，振動(dòng)碾表面嚴(yán)禁涂刷柴油。橫縫處重疊碾壓3050cm。心墻鋪筑后，在心墻兩側(cè)過(guò)渡層以外4m范圍內(nèi)禁止使用大型機(jī)械振動(dòng)壓實(shí)壩殼體，以防止心墻局部受振破壞。 （3）在任何時(shí)候、任何情況下，瀝青混凝土心墻都不允許承受橫跨心墻的荷載作用。若有車(chē)輛、人員或其它設(shè)備需橫跨瀝青混凝土心墻時(shí)，均應(yīng)設(shè)置橫跨心墻的交通措施。 （4）對(duì)于連續(xù)上升、層面干凈且已壓實(shí)的瀝青混凝土，表面溫度大于70，瀝青混凝土層面不作處理，連續(xù)上升。當(dāng)下層瀝青混凝土表面溫度低于70，采用煤油噴燈加熱，加熱時(shí)，控制加熱時(shí)間以防瀝青混凝土老化。 （5）鉆孔取芯后，心墻內(nèi)留下的鉆孔及時(shí)回填?；靥顣r(shí)，先將鉆孔沖凈、擦干，將孔壁烘干、加熱到90以上，將孔口擴(kuò)成45º斜坡，清除孔內(nèi)廢料，再用熱瀝青混凝土回填，每層厚5cm，人工用10kg 重的搗棍夯實(shí)25次以上，芯樣孔回填高度應(yīng)略高出心墻2cm。 5質(zhì)量控制 瀝青混凝土心墻施工對(duì)瀝青混凝土的配合比和溫度控制等要求較高，施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和檢測(cè)尤為重要。施工單位實(shí)行“三檢制”，施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行“威遠(yuǎn)縣象鼻咀水庫(kù)瀝青混凝土心墻壩施工技術(shù)要求”，對(duì)各工序進(jìn)行全過(guò)程質(zhì)量控制，按照每層為一個(gè)單元進(jìn)行驗(yàn)收簽證。瀝青混凝土開(kāi)倉(cāng)實(shí)行聯(lián)合開(kāi)倉(cāng)證制度，即由業(yè)主、監(jiān)理、施工三方聯(lián)合進(jìn)行驗(yàn)倉(cāng)，同意開(kāi)倉(cāng)后當(dāng)場(chǎng)在開(kāi)倉(cāng)證上簽字。監(jiān)理和業(yè)主對(duì)瀝青混凝土心墻施工的全過(guò)程進(jìn)行旁站監(jiān)督，在瀝青拌和站和大壩施工現(xiàn)場(chǎng)均安排專(zhuān)人測(cè)記瀝青混凝土出機(jī)口溫度、入倉(cāng)溫度、碾壓溫度等參數(shù)。 拌和站質(zhì)量控制重點(diǎn)：原材料質(zhì)量控制；混合料制備過(guò)程中的溫度控制及外觀檢查；瀝青、礦料的計(jì)量控制； 攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制重點(diǎn)：工序質(zhì)量控制；攤鋪寬度、厚度控制；混合料入倉(cāng)溫度、碾壓溫度控制；碾壓質(zhì)量控制（密度、孔隙率、滲透系數(shù)）；外觀檢查。 瀝青混凝土心墻施工期間分別在出機(jī)口和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)對(duì)瀝青混合料入倉(cāng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，每層為一個(gè)單元進(jìn)