新疆呼圖壁石門水庫大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量控制

張永偉

(新疆維吾爾自治區(qū)水利廳建設(shè)管理與質(zhì)量安全中心， 新疆 烏魯木齊　830000)

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新疆呼圖壁石門水庫大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量控制

張永偉

(新疆維吾爾自治區(qū)水利廳建設(shè)管理與質(zhì)量安全中心， 新疆 烏魯木齊830000)

【摘要】本文針對(duì)呼圖壁石門水庫大壩碾壓式瀝青混凝土心墻配合比設(shè)計(jì)、原材料質(zhì)量、鋪筑控制、質(zhì)量檢驗(yàn)等主要質(zhì)量環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制進(jìn)行了總結(jié)和探討。

【關(guān)鍵詞】碾壓式瀝青混凝土心墻； 施工質(zhì)量控制

1工程概況

新疆呼圖壁石門水庫位于呼圖壁縣呼圖壁河中游河段，為中型Ⅲ等工程。調(diào)節(jié)庫容為7016×104m3，由瀝青心墻砂礫石壩(2級(jí)建筑物)、右岸泄洪系統(tǒng)、左岸引水系統(tǒng)、地面廠房組成。最大壩高106m，壩體上游壩坡為1∶2.2，下游壩坡為1∶2。壩體填筑材料從上游至下游依次為上游預(yù)制混凝土塊護(hù)坡區(qū)、砂礫料填筑區(qū)、過渡層、瀝青混凝土心墻、過渡層、砂礫料填筑區(qū)、下游預(yù)制混凝土框架護(hù)坡區(qū)。

碾壓式瀝青混凝土心墻位于壩體軸線上游，心墻軸線距壩軸線3.25m。心墻頂部厚0.5m，上、下側(cè)按1∶0.0054的坡度放坡至1.5m厚。心墻底部厚3m，與混凝土基座連接，見圖1。

圖1　心墻和基座連接

2瀝青混凝土施工質(zhì)量控制

2.1原材料質(zhì)量

心墻瀝青混凝土原材料主要由瀝青、骨料、填料、摻料和其他輔助材料配合而成。

工程采用70號(hào)罐裝瀝青，廠家自檢合格后發(fā)貨，入場后監(jiān)理、施工單位對(duì)每批次瀝青全項(xiàng)目檢測。制備瀝青混合料時(shí)，每天對(duì)針入度、軟化點(diǎn)、延度檢測一次。

粗骨料為無風(fēng)化膜石灰?guī)r軋制的堿性巖石，質(zhì)地堅(jiān)硬、新鮮，熱穩(wěn)定性好，粒徑大于2.5mm。材料準(zhǔn)備階段，每100～200m3為一個(gè)取樣單位，檢測超遜徑、針片狀含量、吸水率、含泥量、堅(jiān)固性等項(xiàng)目。在瀝青混合料制備階段，每天對(duì)骨料級(jí)配檢測。

細(xì)骨料采用粒徑為2.5～0.075mm的人工砂或摻入比例超過50%的天然砂。

填料為石灰?guī)r粉，最大粒徑0.074mm。材料準(zhǔn)備階段，每批或每10t為一取樣單位進(jìn)行細(xì)度和含水量檢測，在瀝青混合料制備階段，每天對(duì)細(xì)度檢測。

選用成品石棉、消石灰和塑料(SBS)等摻料改善瀝青混凝土物理力學(xué)性能。

2.2瀝青混凝土試驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)(見表1)在初步選定原材料后，進(jìn)行瀝青混凝土原材料物理力學(xué)性能試驗(yàn)，通過在室內(nèi)選定不同的瀝青、礦粉含量、礦料級(jí)配，拌制瀝青混合料并制作馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件，測定其密度、孔隙率、馬歇爾穩(wěn)定度和流值、滲透系數(shù)，并進(jìn)行三軸試驗(yàn)、水穩(wěn)定性試驗(yàn)、小梁彎曲試驗(yàn)，確定出符合設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)室配合比。

表1　瀝青混凝土防滲心墻技術(shù)指標(biāo)

通過碾壓試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)配合比進(jìn)行復(fù)核，選定施工配合比(見表2)；確定不同環(huán)境溫度下的配料、拌和工藝流程、出機(jī)口溫度、運(yùn)輸方式、鋪筑厚度、鋪筑溫度、碾壓溫度、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)及合理的施工程序、方法。選擇永久工程部位進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，驗(yàn)證碾壓試驗(yàn)成果后，形成瀝青混凝土材料的貯存、拌和、運(yùn)輸、攤鋪至碾壓的施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

表2　瀝青混凝土防滲心墻施工階段配合比

2.3瀝青混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸

瀝青混凝土拌和站由堆料場，骨料初配系統(tǒng)，混合骨料加熱干燥系統(tǒng)，熱料提升、稱量系統(tǒng)，瀝青加熱、熔化、脫水、供給系統(tǒng)，填料供給系統(tǒng)，混合料攪拌系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)以及成品料倉和中心控制系統(tǒng)組成，實(shí)際生產(chǎn)能力約55t/h。

瀝青采用2個(gè)5m3的內(nèi)熱式加熱鍋加熱，一個(gè)鍋脫水，一個(gè)鍋保溫待用，人工觀察控制溫度。容積滿足當(dāng)天施工強(qiáng)度及瀝青脫水時(shí)間的要求。瀝青混凝土材料攪拌時(shí)先將粗細(xì)骨料和填料干拌20s，再加入熱瀝青攪拌50s放出。材料重量允許偏差：瀝青±0.5%、填料±1.0%、骨料±2.0%。

工藝流程見圖2。

圖2　工藝流程

拌制好的瀝青混合料采用5t保溫自卸汽車運(yùn)輸至工作面，卸入3m3裝載機(jī)給攤鋪機(jī)供料。

2.4瀝青混凝土鋪筑

混凝土基礎(chǔ)面、岸坡結(jié)合面需進(jìn)行鑿毛，吹凈、烘干處理，均勻涂抹一層稀釋瀝青，完全干燥后，再涂刷2cm厚瀝青瑪蹄脂，之后進(jìn)行瀝青混凝土澆筑。

a.工程主要采取機(jī)械攤鋪施工，工序如下:基礎(chǔ)結(jié)合面處理(使表面干凈、干燥)→測量放線并固定定位金屬絲→攤鋪機(jī)攤鋪瀝青混合料和過渡料→人工攤鋪兩側(cè)岸坡擴(kuò)大段瀝青混合料→過渡料碾壓→瀝青混合料碾壓→施工質(zhì)量檢測→下一層施工。

b.瀝青混凝土心墻鋪筑。

?常態(tài)施工。瀝青混凝土施工為熱施工，分層、全軸線一次鋪筑碾壓。攤鋪寬度0.5～3.2m，振動(dòng)碾行進(jìn)速度1.2m/min，入倉溫度140～170℃，松鋪厚度為28cm±2cm，攤鋪壓實(shí)厚度25cm±2cm，碾壓時(shí)最高溫度不超過110～150℃，心墻中線采用全站儀每隔5～10m測量，并用墨斗彈出中線，允許偏差±10mm。

心墻測量放線后，按心墻設(shè)計(jì)寬度調(diào)整聯(lián)合攤鋪機(jī)隔料板寬度后就位，在行進(jìn)路線上鋪瀝青混凝土和過渡料。心墻兩邊鋪過渡料各50cm寬，其他過渡料人工配合反鏟鋪筑整平，用2臺(tái)振動(dòng)碾離心墻20～30cm寬，靜壓心墻兩側(cè)過渡料。

當(dāng)攤鋪長度達(dá)到8～10m時(shí)，用帆布將過渡料和瀝青混合料表面覆蓋。在帆布上碾壓(銅止水和邊角部位采用手扶振動(dòng)碾碾壓，輔以人工夯實(shí))至瀝青表面“返油”為準(zhǔn)。

?特殊環(huán)境施工。為確保施工質(zhì)量，瀝青防滲墻停工的原則是“有雨、雪停工，低溫停工，大風(fēng)停工”(見表3)。

表3　特殊氣候條件施工要求

環(huán)境溫度低于5℃時(shí)施工，對(duì)外露瀝青混凝土拌制品、新攤鋪心墻面全部采用帆布覆蓋保溫。瀝青混凝土混合料的出機(jī)溫度按設(shè)計(jì)上限值160～180℃控制；必要時(shí)在心墻處搭設(shè)暖棚；鋪筑現(xiàn)場配備2套遠(yuǎn)紅外電加熱器，并預(yù)熱升溫，使下層已鋪瀝青心墻表溫升至70～90℃，盡量縮短作業(yè)時(shí)間。

?結(jié)合面處理。當(dāng)下層結(jié)合面為瀝青混凝土混合料，由紅外線加熱器加熱接合面至70℃，將表層清理干凈，涂抹一層熱瀝青后進(jìn)行鋪碾施工；當(dāng)面層為瀝青瑪蹄脂時(shí)不加熱。對(duì)于連續(xù)上升，層面干凈，緊密壓實(shí)的，如表面溫度大于70℃，直接進(jìn)行鋪碾施工。

?橫縫處理。橫向施工縫縫面搭接坡度緩于1∶4，清理干凈后壓實(shí)。

接縫處的溫度高于80℃時(shí)，直接攤鋪；溫度低于80℃時(shí)按冷縫處理，在接縫表面涂熱瀝青，并用紅外線加熱器烘烤至100℃后再進(jìn)行攤鋪碾壓。

2.5瀝青混凝土心墻質(zhì)量檢驗(yàn)

a.施工過程檢驗(yàn)。施工過程中應(yīng)對(duì)中心線偏差、鋪筑溫度、初碾溫度、終碾溫度和心墻寬度、鋪筑層面平整度、高程、蜂窩、麻面等外觀質(zhì)量隨時(shí)進(jìn)行檢測。對(duì)每層容重、滲透系數(shù)均進(jìn)行檢測。

b.取芯試驗(yàn)。心墻每升高2～4m，待溫度降至60℃左右，沿心墻軸線方向布置2～4個(gè)取樣斷面鉆取芯樣。主要進(jìn)行外觀、容重、孔隙率、滲透系數(shù)、馬歇爾穩(wěn)定度、馬歇爾流值、水穩(wěn)定系數(shù)、彎曲試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)等參數(shù)檢測。必要時(shí)進(jìn)行三軸剪切試驗(yàn)與抽提檢驗(yàn)其瀝青含量和礦料級(jí)配。

3瀝青混凝土心墻施工應(yīng)注意的問題

a.嚴(yán)格控制瀝青混合料制備過程中各環(huán)節(jié)的加熱溫度和出機(jī)溫度，如發(fā)現(xiàn)出機(jī)瀝青混合料有花白料、時(shí)稀時(shí)稠或冒黃煙等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。

b.高溫季節(jié)瀝青混凝土拌和溫度選用較低的范圍，盡量降低層間結(jié)合時(shí)間。

c.碾具行走后再開啟振動(dòng)裝置，行進(jìn)中避免剎車，停車前先關(guān)閉振動(dòng)裝置，心墻兩側(cè)過渡料以外2m范圍內(nèi)禁止使用大型壓實(shí)機(jī)械振動(dòng)碾壓，防止心墻受剪破壞。

d.心墻與過渡層盡量平起平壓，均衡施工，并超高壩殼料2～3層，但不高于80cm。

4結(jié)語

將瀝青混凝土拌和站靠近鋪筑現(xiàn)場布置，可有效減少混合料的熱量損失及離析。用帆布將瀝青混合料和兩側(cè)過渡料同時(shí)覆蓋碾壓，既保溫、防污又可避免產(chǎn)生縱向裂縫，有效防止心墻塑性變形。

瀝青混凝土心墻質(zhì)量關(guān)系到大壩工程建設(shè)的成敗，工程開工前認(rèn)真編制施工組織設(shè)計(jì)，施工過程中強(qiáng)化原材料、拌和、運(yùn)輸、入倉、鋪筑、檢驗(yàn)等各質(zhì)量環(huán)節(jié)控制，可有效提高工程質(zhì)量。目前，呼圖壁石門水庫工程已安全蓄水運(yùn)行了兩年，大壩無明顯滲漏，心墻防滲效果較好。

參考文獻(xiàn)

[1]DL/T 5362—2006水工瀝青混凝土試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2006.

[2]DL/T 5363—2006水工碾壓式瀝青混凝土施工規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2006.

[3]SL 632—2012水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(混凝土工程)[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

DOI:10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.07.012

中圖分類號(hào)：TV523

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1005-4774(2016)07- 0045- 03

Construction quality control of dam RCC asphalt concrete core wall in Xinjiang Hutubi Shimen Reservoir

ZHANG Yongwei

(ConstructionManagementandQualitySafetyCenterofXinjiangUygurAutonomousRegionWaterResourcesDepartment,Urumqi830000,China)

Abstract：Construction quality control is summarized and discussed aiming at main quality links of dam RCC asphalt concrete core wall mix proportion design, raw material quality, paving control, quality inspection and other main quality links in Hutubi Shimen Reservoir.

Key words：RCC asphalt concrete core wall; construction quality control