黄金坪水电站大坝心墙沥青混凝土快速施工工艺.pdf

水 力 发 电 第4 2 卷第3期 2 0 1 6年 3月 黄金坪水 电站 大坝心 墙沥青混凝土 快 速施 工工 艺 叶晓培 ，罗 亮 ( 中国人 民武装警察部 队水 电部 队第一总 队，广 西 南 宁 5 3 0 0 2 8 ) 摘 要 ：黄金坪水电站大坝沥青混凝土心墙是坝体防渗 的关键部位 ，施工 中温度控制 严格 ，施工质 量要求高 ，而 大 坝地 处大渡河峡谷 ，受气候 条件制约大 ，难以实现快速施工 。通过科学 、合 理的施工 布置 、配合 比设计 、施 工方法 及工艺 ，有效保证 了沥青混凝土心墙施工质量 ，达到了快速施工 的目的。 自电站投产运行 至今 ，沥青混凝 土心墙 防 渗效 果 良好 ，质量处于受控状态 。 关键词 ：沥青混凝 土心墙 ；快速施工 ；施 工工艺 ；黄金坪水 电站 Ra p i d Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f As p h a l t Co n c r e t e Co r e W a l l f o r t h e Da m i n Hu a n g J i n p i n g Hy dr o p o we r S t a t i o n YE Xi a o pe i ， LU0 Li a ng ( T h e No 1 Ge n e r a l T e a m o f Ar me d P o l i c e Hy d r o p o we r T r o o p s ，N a n n i n g 5 3 0 0 2 8 ，G u a n g x i ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e a s p h a l t c o n c r e t e c o r e wa l l o f t h e d a m i n Hu a n g j i n p i n g Hy d r o p o we r S t a t i o n i s t h e k e y p a r t o f d a m b o d y s e e p a g e c o n t r o 1 Th e c o ns t r uc t i on a s ph a l t c o n c r e t e c o r e wa l l n e e d s t r i c t l y c o nt r o l t emp e r a t u r e a n d mee t t h e h i g h q ua l i t y r e q ui r e me nt Be c a u s e t h e d a m l o c a t e s i n Da d u Ri v e r Ca n y o n，t he c on s t r u c t i o n i s s e r i o us l y r e s t r i c t e d b y c l i ma t i c c o n di t i o n s ，S O i t i s di ffic ul t t o a c h i e v e r a pi d c o n s t r u c t i o nBa s e d o n s c i e n t i f i c a n d r a t i o na l c o n s t r u c t i o n l a y o ut ，mi x p r o p o r t i o n d es i g n，c o n s t r u c t i o n me t h o d a n d t e c hn o l o g y ， t h e c o ns t r uc t i o n q u a l i t y o f a s ph a l t c o n c r e t e c o r e wa l l i s e ffe c t i v e l y e n s u r e d， a n d t he p u r po s e o f r a pi d c o n s t r u c t i o n i s a l s o a c h i e v e dSi nc e pu t t i ng i nt o o p e r a t i o n o f s t a t i o n，t h e s e e pa g e c o nt r o l e f f e c t o f a s ph a h c o nc r e t e c o r e wa l l i s we l l a n d t he q ua l i t y i s i n a c o n t r o l l e d s t a t e Ke y Wo r d s ：a s p h a l t c o n c r e t e c o r e w a l l ；r a p i d c o n s t r u c t i o n ；c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y ；H u a n g j i n p i n g H y d r o p o w e r S t a t i o n 中图分类号 ：T V 5 4 4 9 2 4 ；T V 6 4 1 4 1 ( 2 7 1 ) 文献标识码 ：B 文章编 号 ：0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 0 5 8 0 3 1 工程简述 1 1 概况 黄 金 坪 水 电 站 大 坝 为 沥 青 混 凝 土 心 墙 堆 石 坝 ， 最 大坝 高 8 5 5 m，心 墙 底 部 置 于 两 岸 ? 昆凝 土 基 座 、 左 岸溢 洪道 右 边墙 和坝 基 廊 道 顶 部 。 沥青 昆凝 土心 墙 轴 线位 于坝 轴线 上游 2 2 5 1 1 q ，顶 高程 1 4 8 0 7 0 i n， 底 高程 1 4 0 5 5 0 i n，顶 部 厚 0 6 i n，至 1 4 0 7 5 0 in 高程 处逐渐 加厚 至 1 1 In，从 1 4 0 7 5 0 in高程 以下至 1 4 0 5 5 0 i n高程为心墙 放大 脚 ，心 墙底部 逐 渐变厚 至 2 3 in，心墙铺筑长度 3 0 63 9 5 in。 自 2 0 1 4年 4月 2 8 日大 坝沥青 心墙 开始 填筑 ，至 2 0 1 5年 4月 2 4 日填筑 至 1 4 8 0 7 1T I坝顶 高 程 ，施 工 时 段 缩 短 了 3 5个 月。 填筑 沥青 混凝土 2 3万 in ，沥青玛 蹄脂 1 8 9 8 in 。 圄 er V o 1 4 2 3 1 2沥 青混凝 土施 工特 点 ( 1 ) 为保 证 沥青 混 凝 土摊 铺 碾 压 时 的 施 工 温度 ， 需 要 对 骨 料 和 沥 青 进 行 加 热 ，并 控 制 其 拌 和 温 度 、 运 输 温 度 、人 仓 温 度 等 。 ( 2) 沥 青 混 凝 土 心 墙 是 土石 坝 坝 体 防渗 的关 键 部位 ，施 工质 量要求 高 。 ( 3 ) 要 保 证 施 工 的 连 续 性 ，除 非 特 殊 情 况 ，应 一 次 摊 铺 完 成 ， 不 得 随 意 中 断 施 工 ， 施 工 过 程 中 尽 量少 留接 头 。 ( 4)心 墙 采 用 水 平 分 层 铺 筑 ，每 层 摊 铺 厚 度 收稿 日期 ：2 0 1 5 1 2 2 7 作者 简介 ：叶晓培 ( 1 9 7 8 一 )，男 ，广 西南 宁人 ，高级 工程 师 从事水利水 电工程施工技术及管理工作 第 4 2卷第 3期 叶晓培 ， 等 ： 黄金坪水 电站大坝心墙沥青混凝土快速施工工艺 2 5 e m，同时 要求 心墙 两侧 的过 渡料 均衡 同步上 升 。 ( 5 ) 施 工 过 程 中对 温 度 控 制 要 求 高 ，受 气 候 条 件 制约 大 。 1 3 施工 条件 根 据四川大 渡河 黄金 坪水 电站 大 坝心墙 沥青 混 凝 土及 过渡 料 I 填 筑技 术要 求 ，沥青 混 凝 土正 常 施 工 的气 象 条 件 为 ：非 降雨 时段 、非 降雪 时段 、施 工 时 风力 小 于 4级 、施 工时 气温 在 0 o C以上 。 施 工 过 程 中要 确 保 沥 青 混 凝 土 心 墙 及 过 渡 层 I 与坝 壳 料填 筑 同步 上 升 ，心 墙 及 过 渡 层 I与 相 邻 坝 壳 料 的填筑 高差 应不 大 于 8 0 e m。 1 4施工 布置 沥青 混 凝 土 拌 和 站 布 置 在 距 沥 青 混 凝 土 心 墙 1 2 k m的临 时施 工场地 上游侧 ，施 工 区及 临时生 活 区 下 风 口处 。除 为 了保 证 沥青 混 凝 土 温度 满 足 要 求外 ， 还要 避免意外 情况下对 生活区人员造 成污染危 害 。 2 施工配合比及碾压试验 2 1 施 工配合 比 通 过 试 验 研 究 ，从 防 渗 、变 形 、强 度 、施 工 、 耐 久性 和经 济 性 等 综 合 考 虑 ，摊 铺 材 料 中粗 骨 科 采 用 白云岩 ，细 骨 料 采 用 人 工砂 ，填 料 采 用 白云 岩 矿 粉 ，沥 青采 用克 拉 玛依 7 0号 A级 沥青 ，选定 试 验配 合 比为 ：矿 料 最 大 粒 径 1 9 mm，级 配 指 数 0 4 1，填 料 含量 1 3 ，油 石 比 7 O 。 2 2碾压 试 验 现 场碾 压试 验 场次按 照 不 同配 合 比、铺 筑 方 式 、 碾 压遍 数 、铺 料 厚 度 等 进 行 ，最 终 选 定 碾 压 试 验 参 数 见表 1 。 表 1 推荐沥青混凝土施工参数 3 施工工艺 及方法 3 1 心 墙沥 青混 凝 土施工 工序 碾压 式 沥青 混 凝 土 心墙 施 工 分 人 工摊 铺 施 工 和 机械摊 铺 施工 ，其 中 沥青 混 凝 土基 座 及 岸 坡 混凝 土 基 座相 接 的扩 大 段 及摊 铺 机 不 能摊 铺 的位 置 采 用 人 工 摊铺 ，剩余 河 床 段 采 用 机 械 摊 铺 。施 工 流 程 如 图 1所 示 。 3 2 施 工准备 施 工前应 做 好 骨料 加 工 与贮 存 、燃 料 储 存 与 输 图 1 沥青混凝土心墙施 工工艺流程 送 、骨 料初 配 及 干 燥 加 热 、沥 青 加 热 与 恒 温 输送 及 粉料 的贮存 与输 送 等准备 工作 。 施 工 机 械 为 L G一 9型 心 墙 专 用 摊 铺 机 1台 、B w 1 2 0 0( 2 4 t )型 心 墙 沥 青 混 凝 土 专 用 振 动 碾 2台 、 j wl 2 0 0( 2 t ) 型过 渡 I料 专 用 振 动 碾 2台 、C L 5 0型 沥青专 用 上料 机 、2 0 m 挖 掘机 及运 输设备 等 。 3 3 沥 青 混合料 的拌 制 根据 试验选 定 的施 工配 合 比，结 合 矿料 的级 配 ， 确定 拌和 每盘 沥 青 混 合 料 的各 种 材 料 用 量 ，配 料 严 格按 照沥 青混 凝土 配料 单进 行 。 在拌 制沥 青 混 合 料 前 ，预 先 对 拌 和 系 统 进 行 预 热 ，保证 拌 和时 拌 和 机 内温度 不 低 于 1 0 0 o C。拌 制 沥青 混合 料 时 ，先 投 骨 料 和 矿 粉 进 行 干拌 ，再 喷 洒 沥青 进行 湿拌 ，干 拌 时 间 1 52 5 s ，湿 拌 时 间 4 5 6 0 s 。混 合料 温度 控 制 在 1 6 01 8 0 ，确 保 其 经 过 运输 、摊 铺等 热量 损失 后 的温度 能满 足要求 。 3 4沥青 混合料 运 输 采用 沥青 混凝 土专 用运 输车 。现 场采用 8 t自卸 汽 车水 平 运 输 至 施 工 部 位 后 ，用 改 装 的 带 料 斗 的 C L 5 0装 载机将 沥 青混合 料 卸人 摊铺 机沥 青 混合 料 料 斗 内 ；人 工摊 铺则 用改 装 的带料 斗 的 C L 5 0装 载机 直 接将 沥青 混合 料卸 入模 板 内再人 工摊 平 。 3 5 沥青 混凝 土心墙 铺筑 ( 1 ) 沥 青 混 合 料 摊 铺 。沥 青 混 凝 土 心墙 采 用 水 平分 层 ，全 轴 线 不 分 段 一 次 摊 铺 碾 压 的 施 工 方 法 。 施工 严格 根据 现场 试验 成果 确 定 的铺 筑方 向、次 序 、 铺筑 层厚 、摊 铺 温 度 、碾 压 温 度 及 碾 压 遍 数 进 行 分 层 铺 筑 。 沥 青 混 合 料 的 入 仓 温 度 控 制 在1 4 0 1 7 0 o C，摊 铺 厚度 为 2 5 c m。人 工摊 铺 时 ，每 摊铺 一 层 调整一次模 板间距 ；铺 筑使用 的模 板采 用方便 拆装 W a ce ， P o V o L 4 2 N o 3囡 的沥青混凝 土专用模 板 ，选 用钢 板焊 制而 成 。模 板架 设方便牢 固 ，相邻钢 模接缝 严 密 。钢 模定 位后 ，经检 查合格 ，方可填筑两 侧过渡 料 ；再 将沥 青混 合料 填入 钢模铺平 ，在沥青 昆合料碾 压前 将钢 模拔 出，并 及 时 将表面 黏 附物 清 除干净 。机 械摊 铺 采 用 L G 一 9型 专用 摊铺机 ，该摊铺 机可 同 时进行 沥 青 混合 料 和过 渡 料 I 的摊铺 ，摊铺机行走 速度控制在 13 m mi n 。心 墙铺 筑 时 连 续 、 均 匀 地 进 行 。沥 青 混 凝 土 铺 筑 按 一 天 I2 层 控 制 ，当天 连 续 铺 筑 2层 沥 青 混凝 土 时 ，第 一 层 ( 基 础层 ) 沥青 混凝 土表 面温 度应 降至 8 0 以下 后方 可摊 铺上 层 沥 青 混 合 料 。第 二 层 沥 青 混 合 料 及 过 渡料 I 增 加 动 碾 2遍 。铺 筑 过 程 中 ，随 时 观 察 铺 筑效 果 ，若 发 现 不 符 合 要 求 ，立 即停 止 铺 筑 ，查 明 原 因 ，校 正后 才 能 续 铺 ；对 已铺 但 不 符 合 设 计 要 求 的部 位 ，预 以清 除 并 重 新 铺 筑 。机 械 摊 铺 时 ，沥 青 混凝 土 心墙 每上 升 3 m，调 整 次 摊 铺 机模 板 间距 。 专用 摊铺 机摊 铺 沥青混 合料 前 ，使 用徕 卡 T C RA1 2 0 2 全站仪 标 出 准确 的 坝轴 线 ，并 打 线 定位 ，摊 铺 机 精 确 跟 随 白 线 前 进 。 ( 2) 沥 青 混 合 料 碾 压 。碾 压 温 度 、遍 数 及 工 艺 根据碾 压 试验 成 果 确 定 。沥 青 混 合 料 初 碾 温 度 控 制 在 1 4 01 6 0 ，终碾 温度 不低 于 1 1 0 o C，若 摊铺 温 度过 高 ，摊铺 后 可 静 止 一 定 时 问 后 再 进 行 碾 压 。振 动碾 行走 速度 控 制 在 2 03 0 m mi n 。与 岸坡 结 合 部 位及 振 动碾碾 压 不 到 的 边 角 或 斜 坡 部 位 ，采 用 小 型 人 工 夯 夯 实 。 3 6 沥 青混 凝土 接缝 与层 面处 理 ( 1 ) 沥 青 混 凝 土 与 混 凝 土 ( 底 座 、岸 坡 ) 接 缝 处 理 。与沥 青混凝 土 相接 的普通 混 凝 土表 面采 取 冲毛 、 刷毛 等 处 理措 施 ，并 将 其 表 面 的 浮浆 、乳皮 、废 渣 及黏 附污 物 等 全部 清 理 干净 ，保 持 表 面 干燥 ，在 处 理后 的普 通 混凝 土表 面 均 匀 喷 涂 12遍 稀 释 沥 青 ( 约 0 2 k g m ，稀 释 沥 青 配 比 为 沥 青 ： 汽 油 =3 ： 7)， 待稀释 沥青 干涸 后 ，再铺设一层 1 52 e m 厚沥 青玛 蹄脂 ，宽度 至少 比沥青 混凝土心墙基 底宽 出 3 0 c m。 ( 2) 沥 青 混 凝 土 心 墙 横 向接 缝 处 理 。沥 青 混凝 土心墙 尽量 保证 全线 均衡 上 升 ，保 证 同一高 程 施工 ， 减少横 缝 ，当必 须 出现 横缝 时 ，结 合 坡 度 做 成 缓 于 1 ： 3的斜 坡 ，且上 下层 横缝 位置 错开 2 m 以上 。 ( 3) 沥 青 混 凝 土 心 墙 层 面处 理 。在 已压 实 的 心 墙上 继续铺 筑前 ，将 结 合 面 清 理 干 净 。污 染 面 采 用 压缩 空 气 喷 吹 清 除 ，用 红 外 线 加 热 器 烘 烤 污 染 面 ， 使其 软化 后铲 除 。当 沥青 混 凝 土 心墙 层 面 温 度 低 于 7 0 o I =时 ，采 用红 外线 加热 器 加 热 至 7 01 0 0 ，加 热 时 间不宜 过 长 ，以 防 沥青 混 凝 土 老 化 。必 要 时 在 层 面上均匀 喷涂一层稀 释沥青 ，待稀 释 沥青干 涸后 再 囫 P o V o L 4 2 n 3 铺筑 上层沥青混合 料 。钻 孔取 芯后 ，心墙 内 留下 的钻 孔及 时 回填 ，芯样孔 回填高度应 略高 于心墙 1 e m。 3 7 沥青 混凝 土特 殊情 况施 工 ( 1 ) 低 温施工 及冬 季保 护 。当气 温在 0。 I二以下 时 应停 止施 工 ，停 工 时 ，表 面采 取保 温措施 。 ( 2) 雨 季 施 工 及 施 工 期 度 汛 。施 工 过 程 中遇 下 雨时应 停 止摊铺 ，已摊 铺 的 沥 青 混合 料 碾 压 时应 覆 盖 防雨 蓬 或 防雨 布 ，否 则 铲 除 。恢 复 生 产 时 ，应 清 除仓 面积水 并用 红 外 线 加 热器 或 其他 加 热 设 备 使 层 面 干 燥 。 当 有 大 到 暴 雨 及 短 时 雷 阵 雨 预 报 及 征 兆 时 ， 应 做好 停工 准备 ，并做 好 相应 的防雨 措施 。 ( 3) 风 力较大 时施 工 。当风 力大 于 4级 时应 停止 沥青 混 凝 土 施 工 。停 工 时 ，应 进 行 表 面 覆 盖 保 护 ， 覆 盖范 围超 出心 墙两 侧各 3 0 c m；未能 及 时碾压 的沥 青混合 料 ，采 用 耐 热 防 雨 蓬 或 防雨 布 覆 盖 后 碾 压 ， 确保 沥青混 凝 土 的 碾 压 温度 。恢 复施 工 时应 对 沥青 混凝土 表 面的 尘土 进 行 清 理 或 铲 除 ，并 用 红 外 线 加 热 器或 者其 他加 热设备 加热 。 ( 4 ) 夜 间 施 工 。 必 须 在 夜 间 施 工 时 ， 除 必 须 注 意保 暖保温 工作 外 ，还 应有 足 够 的 照 明 和质 量 保 证 措 施并 经试 验验 证 。 4结语 黄 金 坪 水 电 站 大 坝 沥 青 混 凝 土 心 墙 自 开 工 至 完 工 ，保 证 了铺 筑 连 续 、均 匀进 行 ，其 施 工 布 置 、配 合 比设 计 、施 工 方 法 和 工 艺 科 学 、合 理 ，有 效 保 证 了 沥 青 混 凝 土 心 墙 施 工 质 量 ， 达 到 了 快 速 施 工 的 目 的 ，沥 青 混 凝 土铺 筑 全部 达 到 了 12层 d的上 升 速 度 ，在施 工 资 源 配 备 充 足 、保 养 到 位 、统 筹 协 调 及 天气 良好 的情 况 下 ，甚至 达 到 了 3层 d的施 工 速 度 。 白 2 0 l 5年 9月 电站 投产 运行 至 今 ，沥 青 混凝 土 心墙 防渗效 果 良好 ，质量 处于受 控状 态 。 参 考文献 ： 1 尚苏吕浅谈大坝碾压式沥青 混凝土心墙施 工技术 J 中国高 新技术企业 ， 2 0 0 9 ( 2 2 )： 4 0 4 2 2 常焕生 ，孙国红 ， 等尼尔基大坝碾压式沥青混凝 土心墙施工 技 术 J 水力发 电， 2 0 0 4 ，3 0 ( 4 ) ： 3 5 3 7 3 乔玲，焦 阳库什塔 依水 电站工程 沥青混 凝土 心墙坝设 计 J 水力发电，2 0 1 2， 3 8 ( 4 ) ： 7 5 7 6 4 孙 国伟 ， 陈贵喜碾 压式 沥青混凝 土心墙 施工及 质量 控制 J 水 利技术监督 ， 2 0 0 7 ( 5 ) ： 1 3 1 4 5 马家燕 ；何开明 ，等高寒多雨地区碾压式沥 青混凝土心墙 施工 技术 J 水力发电 ， 2 0 0 5 ， 3 1 ( 1 0 )： 6 1 6 3 6 何鹏飞高寒地 区土石坝沥青混凝 土心墙冬季施- i 技术 J 水 力发电 ， 2 0 1 2， 3 8 ( 4) ： 8 8 9 0 ( 责任编辑焦雪梅)