新疆北疆碾壓式瀝青混凝土心墻壩工程施工技術

陳 亮

(新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

新疆北疆水利樞紐工程大壩設計為碾壓式瀝青混凝土心墻壩，上游壩坡1 ∶2.1～1 ∶2.25，下游壩坡1∶1.8，壩頂寬度8.0m。上游圍堰與大壩壩體結合，為壩體的一部分。壩體填筑分區從上游至下游分為:上游壩體護坡混凝土、上游砂礫料區、上游過渡區、瀝青混凝土心墻、下游過渡區、下游砂礫料區、下游砌石護坡。其中，心墻寬度在高程630.0m 以上為0.5m 寬，高程630.0m 以下為0.8m 寬，在底部做放大腳與基礎相連，在頂部伸入壩頂路面下。上下游過渡料寬3.0m。上游護坡采用現澆混凝土板;下游為漿砌石框格干砌石護坡。

2 瀝青混凝土配合比及材料

瀝青混凝土配合比及材料見表1。

表1 瀝青混凝土配合比

3 施工流程

瀝青混凝土心墻施工前，施工方會同設計、監理、業主進行了瀝青混凝土碾壓試驗，確定了施工設備型號及數量、施工參數、施工方法和施工流程(見下頁圖)。

4 施工方法

4.1 基座混凝土面處理

a.清除基座混凝土面上的浮漿、乳皮、黏著物等，混凝土表面打毛并用高壓風吹干凈，保持干燥。

b.人工涂刷兩遍冷底子油，涂刷均勻，無遺漏。冷底子油用瀝青和汽油摻配而成，配制重量比按瀝青∶汽油=3∶7。

c.待冷底子油干涸后，涂抹1～2 ㎝厚瀝青瑪蹄脂，瀝青瑪蹄脂按瀝青∶礦粉∶人工砂=1∶2∶2.3 比例進行拌制，拌和溫度保持在160 ±10℃。瀝青瑪蹄脂邊攤鋪邊刮平，刮平后要求表面平整、光潔。

4.2 瀝青混凝土拌制

a.材料倉儲:本工程使用桶裝瀝青，現場堆放不超過兩層，遮陽覆蓋，防止瀝青老化;天然砂、人工砂及粗骨料堆放在指定料倉內，用帆布覆蓋，防止污染;礦粉按要求堆放在指定的平臺上，嚴密覆蓋，做到防潮防雨。

瀝青混凝土心墻施工流程圖

b.瀝青脫桶及加熱:將瀝青桶上蓋剔除，倒置在脫桶鍋上，加熱至100～120℃，瀝青流進鍋內，用泵抽入加熱保溫罐，繼續加熱至160 ±10℃。

c.骨料加熱:粗細骨料由皮帶機同時加入烘干加熱筒，加熱溫度為180 ±10℃。

d.瀝青混凝土拌制:采用RLB—60 型瀝青混凝土拌和站拌制，骨料與填料先拌和25s，再加入瀝青拌和45s。

4.3 瀝青混合料的運輸及入倉

高程598.0m 以下基槽部分，瀝青混凝土混合料采用5t 自卸車配吊罐運輸，運輸過程中用帆布覆蓋保溫，現場20t 吊車吊裝入倉;高程598.0m 以上部分采用裝載機運輸，直接卸入攤鋪機。

4.4 軸線控制

嚴格控制心墻軸線，使用全站儀在左右壩肩的心墻軸線上各做控制點，以供隨時放樣、監測。

4.5 瀝青混合料及過渡料的攤鋪

a.人工攤鋪:基槽部分采用人工攤鋪，人工攤鋪前先架設好模板，先攤鋪過渡料，再攤鋪瀝青混合料。模板兩側采用角鋼限位卡固定，安設完成后用帆布覆蓋好，以防污染。人工配合挖掘機將準備好的過渡料攤鋪整平，過渡料攤鋪厚度略高于模板2cm，瀝青混合料卸料后人工用鐵锨、刮板整平，并及時用帆布覆蓋，覆蓋寬度應超出心墻30cm，鋪料厚度允許誤差±1cm。

b.機械攤鋪:基槽以上部分采用攤鋪機攤鋪，瀝青混合料與兩側1.4m 寬度的過渡料同時攤鋪，邊攤鋪邊用帆布覆蓋心墻，攤鋪厚度30cm，過渡料用挖掘機配合人工整平。

4.6 瀝青混合料與過渡料的碾壓

a.人工夯實:心墻第一層采用HCD80 型夯板夯實，瀝青混合料攤鋪完成后，兩臺夯板分別在止水上下游同步夯實，夯實溫度在145 ±5℃范圍內，夯實6 遍，直至瀝青混凝土表面泛油，完成后及時用帆布覆蓋。

b.結合面清理與加熱:繼續鋪筑前，結合面必須清理干凈。采用空氣壓縮機強力清除或用紅外線加熱器烘烤粘污面，將其軟化后鏟除。若連續鋪筑時，待下層瀝青混凝土溫度降到90℃以下后，才進行上一層攤鋪。

c.機械碾壓:先碾過渡料，后碾瀝青混凝土心墻。兩臺3t 振動碾和一臺2t 振動碾成倒“品”字形進行碾壓。過渡料采用兩臺3t 自行式振動碾同時在心墻兩側進行，靜碾兩遍后再振動碾壓6 遍最后靜碾兩遍，碾壓時離開心墻10cm。心墻初碾溫度為140 ±5℃，終碾溫度應不低于110℃，低溫季節施工時，相應提高碾壓溫度。2t 振動碾按2 遍(靜碾)+6 遍(振動碾)+2 遍(靜碾)在覆蓋的帆布上進行碾壓。

5 施工質量檢測及控制

5.1 瀝青混合料質量控制

a.骨料檢測:每天在拌和樓篩分后的熱骨料倉取樣一次，檢測粗細骨料的級配、超遜徑、含泥量，礦粉每10t 檢驗一次級配以調整施工配合比。

b.配料檢測:瀝青混合料拌制過程中，每4h 對各種原材料的配料稱量進行一次檢查并記錄，共檢查1250 次。

c.溫度檢測:瀝青溫度、骨料溫度每2h 檢測一次，分別檢測1200 次，均滿足規范要求;瀝青混合料出機口溫度每2h 檢測一次，共檢測11489 次，其中合格11365 次，不合格料均作為廢料處理。

d.瀝青混合料檢測:瀝青混合料攤鋪后，分點取樣，每點間隔距離不小于5m，每點取樣數量不少于2kg，將所取得混合料拌和均勻加熱后制作馬歇爾試件4個、水穩定試件6個，檢測馬歇爾穩定度、流值、水穩定性、抽提試驗，共檢驗144 次，均滿足設計要求。

5.2 現場無損檢測

瀝青混合料碾壓完成后，每層20m 檢測孔隙率1次，共檢測2604 次;滲透系數每100m 檢測1 次，共檢測882 次，均滿足設計要求，檢測統計結果見表2。

表2 瀝青混凝土無損檢測結果統計

5.3 取芯樣檢測

瀝青心墻每升高不大于4m 鉆取芯樣1 組，檢測密度、孔隙率、馬歇爾穩定度、馬歇爾流值、水穩定性、滲透系數、抽提試驗，共取芯樣21 組，各項指標均符合設計要求。

6 結 論

a.優選瀝青混凝土原材料，合理確定瀝青混凝土配合比是基礎。

b.選擇合適的施工設備，通過碾壓實驗來確定施工參數至關重要。

c.施工中必須嚴格按選定的配合比拌制瀝青混合料，嚴格控制拌和溫度、碾壓溫度是關鍵。

d.質量檢測及時到位，施工質量才能滿足設計和施工規范的要求。