【摘要】沥青混凝土心墙是水利工程施工中的关键,其施工质量直接关系到工程质量。文本结合工程实例,从心墙沥青混合料拌和、摊铺以及碾压等环节,系统探讨了沥青混凝土心墙及过渡料铺筑施工技术,总结了切实可行的施工技术措施,意在为同类工程提供参考实例。
【关键词】沥青混凝土;施工;技术
1、沥青混凝土心墙施工
1.1 沥青混凝土心墙施工方案。沥青混凝土心墙采用分层,全轴线一次铺筑碾压的施工方法。沥青混凝土在沥青拌和站伴制,5t保温自卸汽车运输至现场,经改制后的3m3转载机给摊铺机供料或人工配合直接入仓,沥青混凝土心墙铺筑采用摊铺机机械化施工,摊铺机无法施工的接触部位(沥青混凝土心墙与混凝土基座)及两岸接头部位,采用人工摊铺。下层沥青混凝土混合料由摊铺机自带的红外线加热器加热,对于摊铺机加热不到的地方,用红外线加热器加热至70℃。
1.2 工程量及工期安排。本工程大坝沥青混凝土心墙工程量为:15456m3,沥青混凝土心墙与过渡层、坝壳填筑平起平压,均衡施工。沥青混凝土心墙顶高程1448.0m,混凝土基座最低高程1368.5m,沥青混凝土心墙最高79.5m,心墙底部为矩形断面,下部为0.8m,上部为0.5m。
沥青心墙混凝土工程计划于2014年10月20日开工,在2014年12月30日施工完成至高程1390m;2015年4月30日,沥青混凝土达到1408m高程;在2015年10月30日前完成全部心墙施工。
1.3 强度分析
1.4 沥青混凝土拌和站选型。按照每天最大方量0.65m*0.25m*415m=67.44m3,沥青混凝土容重取2.4t/m3,共需拌和沥青混凝土161.856t。摊铺机行走速度控制为1.2m/min,最大工程量坝轴线长415m,摊铺完成需345分钟合计5.75小时
按5.75小时计算沥青混凝土拌合强度,161.856t/5.75h=28.15t/h。选LB-1000型沥青混凝土拌和机(60-80t/h)可满足最大强度混凝土摊铺需求,为了保证沥青混凝土的拌合质量和进度要求,施工现场安装采用LB-1300型拌合系统,每小时满足100-120t拌合量。
1.5 铺筑前的准备。沥青混凝土心墙与基座、岸坡等刚性建筑物连接面施工前,为了使心墙沥青混凝土与混凝土基础面结合良好,先将结合面进行人工凿毛,再将混凝土表面浮渣吹洗干净,然后均匀涂抹一层稀释沥青,用量为0.15-0.20kg/㎡,潮湿部位的混凝土在喷涂前须将表面烘干。待稀释沥青安全干燥后再涂刷2cm厚沥青玛蹄脂,然后进行沥青混凝土浇筑。
1.6 人工摊铺。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。
1.6.1 钢模安装
(1)钢模采用300mm*6mm*1250mm的钢板制作,模板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脱模剂,拼装好的模板平整严密,尺寸准确,相邻钢模搭接长度不小于5cm,定位后的钢模距心墙中心线的偏差小于1cm。
1.6.2 过渡料铺筑。模板定位检查合格后铺筑两侧过渡层。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。心墙两侧的过渡料同时铺筑、碾压,靠近模板部位小心作业,防止模板走样、移位,距钢模15-20cm的过渡层,先不压实,待钢模拆除后,与心墙骑缝碾压。
1.6.3 结合面清理与加热。在已压实的心墙上继续铺筑时,将结合面清理干净,污面用压缩空气喷吹清除,或用红外线加热器烘烤粘污面,使其软化后铲除。摊铺前用红外线加热器(局部采用煤气喷灯)使结合面加热到70℃以上。当面层为沥青玛蹄脂时不需要加热。
1.6.4 沥青混凝土混合料入仓。沥青混凝土混合料拌好后采用保温自卸汽车由拌和站运输至仓面附近,将混合料卸入装载机,由装载机入仓,人工配合平仓,松铺厚度为30cm,入仓温度控制在140-170℃。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的意义。钢模拆除后,立即将黏附在模板内壁沥青混凝土清理干净,以备下次使用。
1.6.5 混合料与过渡料碾压
(1)碾压顺序及方法:采用2台3t自行式振动碾同时静压心墙两侧过度料2遍后再振动碾压,振动碾压沥青混凝土混合料遍数通过碾压试验确定。
(2)碾压温度:碾压时最高温度不超过150℃,最低温度不低于110℃。
1.7 机械摊铺
1.7.1 两岸混凝土基础面处理及心墙结合层面清理方法与人工摊铺相同。
1.7.2 测放中线:心墙中心在机械摊铺时尤为重要。采用全站仪每隔5-10m测放并用铁钉标记中点,用金属丝连接各点。用墨斗在心墙上弹出白线控制中线。
1.7.3 摊铺机到位。本工程使用的摊铺机为西安理工大学自行研制的自行式沥青、过渡料联合摊铺机。
1.7.4 混合料摊铺。沥青混合料从沥青拌和站送至摊铺现场后,卸入改制的3m3装载机,由装载机给摊铺机供料,摊铺机进行速度1.2m/min控制松铺厚度为28cm,误差控制在±2cm,碾压后厚度为25cm±2cm,摊铺温度为140-170℃。同时由人工供料,摊铺机摊铺过渡料0.5m。
1.7.5 心墙与过渡料压实。用2台振动碾先静压心墙两侧过渡料,离心墙20-30cm宽度和心墙一起碾压;接着用1.5t振动碾碾压沥青混凝土混合料。振动碾无法碾压的边角部位采用手扶振动碾碾压,辅以人工夯实。碾压遍数按照碾压试验确定的遍数碾压,振动碾压行进速度以30m/min为宜,初碾时温度不高于150℃;终碾温度不低于110℃。
2、结语
沥青混凝土心墙是水利工程施工中的关键,其施工质量直接关系到工程质量。文本结合工程实例,从心墙沥青混合料拌和、摊铺以及碾压等环节,系统探讨了沥青混凝土心墙及过渡料铺筑施工技术,总结了切实可行的施工技术措施,意在为同类工程提供参考实例。