某水库大坝沥青混凝土心墙施工技术.docx

某水库大坝沥青混凝土心墙施工技术［摘 要］本文结合某水库大坝沥青混凝土心墙施工方法、施工工艺、拌和站布置、沥青 混合料拌制、施工机械配置及质量控制等,总结出适用于中、小型工程沥青混凝土心墙施工 的方法［关键词］石料填筑 沥青混凝土心墙 施工方法 质量控制 某水库绪论:沥青混凝土具有抗渗能力强，变形能力大,结构简单，工程量小，施工速度快,安 全可靠，不破坏环境资源，因此优于其他材料的心墙.沥青心墙防渗能力可达10—8以上，可 视为不漏水，同时有较好的塑性和柔性,能适应坝体的变形和沉陷,对已产生的裂缝有一 定的自愈能力,是一种安全合理的防渗形式.我国从 70 年代以来，已建成了东北的尼尔基,三 峡茅坪渓，重庆黔江洞塘，四川冶勒，新疆鄯善坎尔其等许多座沥青混凝土心墙坝.本文结 合我部正在施工的某水库大坝沥青混凝土心墙，介绍其施工方法、施工工艺、拌和站布置、 沥青混合料拌制、施工机械配置及质量控制等，总结出适用于中、小型工程沥青混凝土心墙 施工的方法1、工程概况某水库工程属于中型水库，水库总库容4903万m3,交通极为方便，由碾压式 沥青砼心墙石渣坝、溢洪道、放空底孔、取水塔、输水管道和加压泵站、取水管 道等建筑物组成。

水库是以城区后备水源及应急水源为主，兼有农业灌溉、灌区 场镇供水、农村人畜饮水及改善生态环境等综合效益大坝坝顶高程3433m，坝顶长度2410m，坝顶宽度10m,最大坝高66m, 大坝石渣料填筑工程量为88万m3,心墙沥青混凝土铺筑工程量5477 m3,心墙底 部高程2833m,顶部高程342m.沥青混凝土心墙与灌浆廊道基座结合处设置0.3m X04m齿槽，接触段局部加大，扩大段高3m，厚度由2m过渡到1m （见图1）; 心墙由底向上分别为08m、0.7m、0.6m、0.5m四种梯形断面，沥青砼心墙与防 浪墙连接处同样设置局部扩大段（见图2）在心墙上游侧设置3m宽碎石过渡带 及在下游侧设置4m宽碎石过渡带（最大粒径为80mm）图1 心墙与基座连接图 图2 心墙与防浪墙连接图2、原材料、施工配合比及质量要求21原材料某水库沥青混凝土所用材料为70＃水工沥青、是当地石灰岩粗细骨料、矿粉填料1) 沥青沥青是混合料的重要组成部分，其质量的好坏直接影响工程的防渗效 果，沥青的选择是工程质量的关键.本工程选用中海油70＃水工沥青，厂家 对每批进场沥青提供材质试验合格报告,工地试验室进行复检后方可用于工 程施工。

2) 沥青主要指标及检验成果详见表1.2) 矿料沥青混凝土矿料包括粗骨料、细骨料及矿粉某水库沥青混凝土粗、 细骨料采用的石灰岩破碎后筛分成20~10mm、10〜5mm、5~0074mm三种成品运 至工地分仓堆存矿粉堆存在铺有木板且其上敷有油毡的干燥库房内骨料堆存 场均架设有防雨棚，地面采用低标号混凝土找平并高出周围地面10cm，以防雨 水倒灌.在沥青混凝土摊铺前对加工好的粗细骨料的物理力学性能进行了检验， 检验结果见表2、表3.从检测成果可以看出，沥青混凝土原材料主要指标满足规范要求,可用于工程施工.表1 70＃水工沥青主要指标检测成果表项目针入度(25°C,0.1mm)软化点(C)延度(15C, cm)密度(g/cm3)薄膜烘箱试验后(153C, 5h)质量损 失(%)针入度 比(％)延度(15C, cm)技术要 求60〜8048〜55>150实测~1<0.4>68>80试验结 果68.349.21901.0030.08373102.8表2 粗、细骨料物理力学性能检验成果表骨料项目密度(g/cm3)吸水率(%)压碎率 (%)含泥量(%)耐久性(5次 Na SO循环重量r 2 4损失)粗技术要 求±2.6<2.0<30<0。

5<12试验结 果2.720305857500335细技术要 求三255<2.0<2<15试验结 果2.721.680387表3 S75矿粉主要指标检测成果表项目密度含水率亲水系数细度(%)各筛通过率(g/cm3)(%)(%)0.6mm0.15mm0.074mm技术要求〉2.5〈0.5〈11009085试验结果289100100992沥青混凝土施工配合比某水库工程沥青混凝土配合比由西安理工大学防渗研究所及工地试验室经室内 试验和场外摊铺试验，优选出施工配合比及允许偏差具体指标见表4:表4 施工配合比及允许偏差指标矿料级配筛孑L(mm)油石比191613.29.54.752.361180.60074通过率(％)10093.5986.9276.7458.9345.4035.26282121.8717431466允许偏差(%)±2±1±0.5项目密度(g/cm3)含水率(%)亲水系数(%)细度(％)各筛通过率0.6mm0.15mm0 074mm技术要求>2.5<0.5〈11009085试验结果2.73089100100999稀释沥青(冷底子油)配合比-—沥青:汽油=40： 60砂质沥青玛蹄脂配合比一一沥青：矿粉：人工砂=1： 2： 22・3沥青混凝土现场摊铺质量要求(见表5)表5 沥青混凝土现场摊铺质量要求序号检査项目质量要求备注1模板轴线偏差±5mm人工摊铺2摊铺轴线偏差±5mm机械摊铺3摊铺温度140〜170°C每层随时检测4碾压温度〈150°C 且〉110C每层随时检测5摊铺厚度±20mm每层随时检测6碾压遍数静2动67夕卜观无裂纹、蜂窝、麻面、空洞及花白料每层随时检测8渗透系数<10 — 8渗气仪无损检测9密度〉2。

4g/cm3核子密度仪无损检测10孔隙率〈3%室内马歇尔击实试件孔隙率〈2%3 沥青混凝土拌和站布置沥青混凝土拌和站布置在大坝右岸下游，占地面积1200m2,距离大坝铺筑现 场600m,运输方便，可以减少沥青混合料的热量损失；该处地质和排水条件良好, 不受洪水威胁；位于坝区下风口，且远离生活区,有利于防火及环境卫生 沥青拌和站由一个30t散装沥青储存加热罐、QLB — 30B型全自动沥青混合料搅 拌设备及矿料计量、沥青计量系统组成沥青拌和站设置3个储料仓分别堆存粗、 细骨料沥青拌和站储料仓、储料斗、加热及上料系统等均架设有防雨棚进行遮 盖4 沥青混凝土心墙施工4.1 施工作业程序（见图 3）图 3 施工作业程序4.2 沥青混凝土原材料的加热处理1） 沥青加热:散装沥青在加热罐内采用燃煤加热至150〜170°C;2） 骨料加热：骨料由称量系统自动配制流入提升料斗后送入加热桶加热，该 系统采用柴油加热，加热温度为 170〜190C；43 沥青混合料的制备及运输沥青混凝土采用全自动双轴强制式搅拌机拌制 ,整个拌制过程由微机自动 控制将热骨料与矿粉（矿粉不需加热）干拌15s，再加入热沥青湿拌50s。

沥 青混凝土混合料出机口温度控制在150〜170C•沥青混凝土混合料采用ZL50装 载机由拌和站直接运至摊铺现场，运距600m4 心墙沥青混凝土的铺筑施工心墙沥青混凝土施工以机械摊铺为主，当摊铺宽度＞80cm时或与两岸廊道 砼结合处扩大段部分采用人工立模摊铺4.1人工摊铺测量放线f支立钢模f毡布铺盖模板f过渡料铺筑与初步压实f基面面处 理（表面清理、干燥、加热）f人工摊铺沥青混合料f抽掉钢摸f铺盖毡布f过 渡料碾压和沥青混合料碾压f施工质量检查1）混凝土基础面处理 沥青混凝土心墙同周边建筑物的连接是防渗系统结构的关键，其处理的好 坏将直接影响大坝的安全，必须精心组织施工① 混凝土基础面凿毛：待混凝土强度达到设计值的70%后即可进行凿毛 采用带刃的小斧或锤剁掉混凝土表面的乳皮，并用高压风吹净，保证混凝土面平 整、干燥.② 涂刷稀释沥青:稀释剂采用汽油，其掺配比例应视气温、风力等气候条件 确定，一般采用 40：60（沥青：汽油）涂刷后的混凝土表面应为棕色③ 涂刷沥青玛蹄脂：厚度一般为1〜2cm在施工现场采用人工拌和，对人 工砂和矿粉分别加热，温度控制在150〜170°C,然后再加入到热沥青（140~160°C） 中一起搅拌均匀。

④ 铜止水表面用热沥青涂刷两遍.2）钢模安装① 钢模采用300mmX6mmX 1250mm的钢板制作，模版两侧采用角钢限位卡固 定，模板间连接采用承插式.② 钢模安装前表面涂刷废机油脱作为模剂，拼装好的模板平整严密，尺寸准 确定位后模板距心墙中心线偏差一般控制在±5mm内3） 过渡料铺筑：模板立好后，用毡布遮盖心墙表面，防止砂石、杂物落入 仓面内采用1m3反铲将掺配好的过渡料粗平，人工配合整平，松铺厚度为30cm. 心墙两侧的过渡料应同时铺筑，靠近模板部位作业时要特别小心，防止模板走样、 变位4） 结合面清理与加热：结合面要清理干净，摊铺前用红外线加热器（局部采 用煤气喷灯）使接合面加热到70C以上.当面层为沥青玛蹄脂时不需要加热5） 沥青混凝土混合料运输及入仓:由于沥青拌和站距离心墙铺筑现场较近， 沥青混凝土混合料拌好后采用ZL50G装载机由拌和站直接运输至仓面入仓，人工 整平，松铺厚度为28cm，误差控制在±2cm内，入仓温度控制在140〜170C沥 青混合料在活动钢模内摊平后将钢模拔出 ,采用先拆模后碾压的方法 ,可使沥青 混凝土与过渡带形成犬牙交错的断面，利于两者的结合,这样对防止沥青心墙的 塑性变形具有重要意义。

钢模拆除后，立即将粘附在模板内壁的沥青混凝土清理 干净，以备下次使用6）混合料与过渡料碾压① 碾压顺序及方法：采用2台2.0t自行式振动碾同时静压心墙两侧过渡料2 遍后再动压 6 遍，最后振动碾压沥青混凝土混合料 6 遍.振动碾行进速度按 30m/min 控制沥青混合料摊铺完成后，用毡布将沥青混合料表面覆盖，其宽度 为盖住上下游过渡料各20cm，然后振动碾在毡布上碾压，这样不仅解决了沥青 混合料表面污染,而且保持了沥青混合料表面的温度，不产生硬壳实践证明经 过这种方法碾压后的沥青混合料表面“返油"良好，未产生纵向裂缝.由于采用毡 布遮盖，解决了沥青混凝土表面的“冷却”问题，所以在用振动碾碾压时，还可 以采用边下料、边摊平、边遮盖，集中碾压的方法施工当摊铺长度达到8〜10m 时，用振动碾集中碾压，其压实标准以沥青表面“返油”为准.对于振动碾碾压 不到的边角部位（如铜止水附近和齿槽边角），采用重锤人工夯实,直至表面“返 油”为止.② 碾压温度：碾压时最高温度不超过150°C,最低温度不低于110°C2 机械摊铺基础结合面处理（使表面干净、干燥）一测量放线并固定定位金属丝一摊铺 机摊铺沥青混合料和过渡料f人工摊铺两侧岸坡扩大段沥青混合料f过渡料碾 压一沥青混合料碾压一施工质量检测。

1） 两岸混凝土基础面处理及心墙结合。