浅谈石门水电站大坝沥青混凝土心墙施工质量控制要点.pdf

浅谈石门水电站大坝 沥青混凝土心墙施工质量控制要点 张文涛 ( 大唐呼图壁能源开发有限公 司水力发 电厂 新 疆 呼 图壁8 3 1 2 0 0 ) 摘要 新疆呼图壁河石门水电站地处于我国西北高寒地区， 大坝为沥青混凝土心墙砂砾石坝， 沥青混凝土心墙是大 坝的主要防渗体。本文从为满足高寒地区沥青混凝土施工质量控制要求， 结合现场实际情况， 在沥青混凝土 施工的设备配置、 摊铺碾压等方面进行了充分论证和比选， 确保 了各设备、 工序等配置合理， 满足施工进度， 实现工程质 量 目标。 关键词 土石坝； 心墙； 沥青混凝土； 施工技术 中图分类号 ： 1 、 ， 6 4 1 4 + 1 文献标识码 ： B 1 工 程概 况 新疆呼图壁河石门水电站工程位于新疆 维吾尔自治区呼图壁县呼图壁河中游河段。 电站大坝为沥青混凝 土心墙砂砾石坝 ，最大 坝高 1 0 6 0 0 m，坝顶全长 3 1 2 5 1 m，坝顶宽 1 0 m， 坝体 最大底宽约 3 9 2 m， 坝 体上游坝坡为 1 ： 2 2 ， 下游坝坡为 l： 2 0 。其中沥青混凝土 心墙是坝体的主要防渗结构， 心墙上、 下游侧 分别设 3 m 4 m厚的过渡层。 沥青混凝土心墙 为碾压式， 总方量为 1 6 9 8 0 m 3 ， 位于坝体中部， 坝轴线上游 。沥青混凝土心墙采用直 心墙形 式， 心墙厚度呈阶梯形递减， 最大宽度 1 2 m， 顶部宽度0 6 m， 每间隔 1 3 m宽度减小 1 0 c m 。 2石门水电站大坝沥青混凝土心墙 的特点 ( 1 ) 施工地域位于新疆天山腹地 ， 属于北 方高寒 地 区 ， 冬季漫 长 ， 有效 施工期 短 ， 填筑 强度高， 施工期跨越冬季， 部分坝体填筑须在 冬季施工。 ( 2 ) 沥青混凝土心墙左右两岸差异明显， 右 岸陡峻， 左岸呈台阶分布， 心墙受力状态不好。 两 善其受力状态， 因此对 沥青混凝土自身品质和施工质量要求较高。 ( 3 ) 沥青混凝土心墙施工技术必须能够 保证高强度 、 连续施工 、 低温施工的要求。 3沥青混凝土施工工艺 碾压式沥青混凝 土心墙施工 工艺主要分 六大部分 ：碱性 骨料加工一混合料拌 和一运 输一 机械摊铺一碾压一检测 。 3 1 碱性 骨料 的生产加T1 二 艺 根据沥青混凝 土配合 比试验结 果 ，碱性 骨 料 采 用 三级 配 料 ，分 成 2 0 mm 1 0 m m、 1 0 mm5 m m、 5 m m0 0 7 4 mm三级 ， 料源 为外 购成品混合料。沥青骨料生产系统主要设备 为立轴式冲击破碎机和振动筛，不同规格碱 性骨料的产量利用立轴式冲击破碎机调节 ， 达到满足配合 比用量 ， 均衡生产。矿粉采用 当 地水泥厂生产 的成 品料。 3 2沥青混凝土拌合工艺 3 2 1 沥青拌合设备型号 沥青混凝土拌和设备采用西安路泰筑路 机械公司生产的Y Q L B 1 0 0 0型沥青混合料拌 合设备， 理论生产能力 6 o t ， l l ， 实际生产能力约 4 5 t h ( 2 0 m3 h ) 。 此套设备技术成熟 ， 自动化程度 高，拌合能力和可靠性满足沥青心墙高强度 施工的要求 。 3 - 2 2心墙 沥青混凝土的技术指标 ( 如表 1 ) 3 2 3拌制 ( 1 ) 沥青混合料制备工艺流程( 如图 1 ) ( 2 ) 拌制过程环节控制 沥青加热 沥青加热采取 内加热式 ，以导热 油为介 质来加热溶化 沥青 ， 确保加热均匀 ， 防止沥青 老化。 沥青脱水温度控制在 l l O o C一1 3 0 ， 配 有除泡和脱水装置 。 骨料加热 堆存于成品料仓的骨料，用 Z L S O G装载 机分别将各级骨料上料至配料机料仓内。然 后 冷骨 料连 续 均匀 地进 入 干燥 加热 筒 内加 热， 加热温度控制为 1 7 0 C 1 9 0 C 。 配料 控制沥青 混合 料时 ，先投放 骨料 和矿粉 干拌，在喷洒沥青进行湿拌 ，干拌时间约 1 0 s 1 5 s ， 湿拌时间约 4 5 s 6 0 s 。拌合楼配置 计算机 自动配料和记录系统， 沥青 、 矿料称量 误差为 2 - 3 5 核子密度仪无损检测 孔隙 率( ) 2 5 芯样检 测 渗透 系数 ( e m s ) 11 芯样检 测 水 稳定 系数 O 8 5 芯样 检测 沥青含量( 占矿料总重) ( ) 7 0 O 5 芯样或混合料抽提试验 骨料最大粒径( m m) 2 0 芯样或混合料抽提试验 表 2 拌和站原材料质量检验表 检查材料 检查部位 检查项 目 质量要求 检查频次 针 入度 ( 2 5 ， l l O mm) 6 08 O 每 浇 筑一 层 沥 青 混凝 土 从 加 沥青 沥青 罐 软化点 ( 环 球法 ， ) 4 6 热 罐 中取 样 检 延度( 1 5 ， c m) 1 0 0 测前三项。 针片状 颗粒含 量 ( ) 1 5 含泥量 ( ) 超 逊径 ( 圆 超径 每浇 筑 一 层 沥 粗 骨料 热 料仓 O 5 青混 凝 土 从 拌 筛 ) ( ) 7 5 库取样检测含 不含泥土及 有机物等杂质 水量 其 他 和结 块 图 1沥青混合料作业工艺流程 料 ，采用直径小 于坑洞直径 的铁锤按 5 e ra 一 层进行分层夯实。 4 要点 4 1 沥青拌 和站 检测要点 ( 1 ) 拌和站原材料检测 拌和站原材料质量检测频 次见表 2 。 ( 2 ) 拌和站沥青混合料检测的要点 温度检测：拌和站温度的控制是施 工质量控制的重点，主要控制主要从原材 料的加热进行控制，沥青必须保证温度在 1 6 o 5 之间，粗细骨料必须保证温度在 1 8 0- i- 5 之 间 ， 最 高不超过 2 0 0 。 沥青含量抽提试验 ：每层做抽提试 验一次，检测沥青含量 ，配合比允许误差 为 0 3 。 矿料级配试验：矿料级配每层检测 一 次 ， 粗 骨料 的级配 误差 为 4 - 5 ， 细骨 料 级配误差为 3 ，填料配合比允许误差 为 l 。 马歇尔稳定度和流值、 孔隙率检测： 每层成型试件各项指标检测一次。 外观检测：随时观察，要求色泽均 匀 、 稀稠一致 ， 无花白料及其 他异常现象 。 4 2现场 注意要 点 ( 1 ) 混凝土基座结合面处理 先将混凝土基础面浮浆 、 乳 皮 、 粘着物 等清除干净， 再进行凿毛， 凿毛完成后采用 高压风吹干净 ， 对潮湿部位进行烘干。 烘干 后人工均匀涂刷两遍冷底子 油 ( 沥青 ： 汽 油 = 3： 7 ) ，待冷底子油干涸后涂抹 l e m 2 e m厚的沥青玛蹄脂。 ( 2 ) 边角部位摊铺与碾压 在摊铺机机械无法铺筑的部位采用人 工立模 、 人工摊铺 ， 小 型机械 压实。加强质 量检查 ， 人工摊铺 、 人工碾压 沥青混合料表 面要求返油 良好 ， 不产生纵 向裂缝 。 ( 3 ) 结合 面清理 与加热 在已压实的心墙上继续铺筑时，结合 面必须清理干净，灰尘等污染面采用空气 压缩机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 7 O 以上 。 ( 4) 沥青混凝土与过渡料摊铺 、 碾压 摊铺 ：摊铺前采 用全站仪每 隔 l O m 测放并用铁钉标记中点，采用墨斗在心墙 上弹出控制 中线 。摊铺机行 进速度按 1 O m m i n 控制。摊铺厚度摊铺试验确定的 厚度进行 ， 误差控 制在 4 - 2 e m， 摊铺 温度宜 为 1 4 5 。 碾压顺序及方法 ： 先碾压过渡料再碾 压沥青混合料，过渡料碾压采用 2 台2 7 t 自 行式振动碾 同时静压心墙两侧 2遍后再振动 碾压。碾压时离心墙 2 0 e ra 3 0 e ra， 沥青混凝 土心墙采用 1 5 t 振动碾 先静压 2遍后再振 动碾压 ， 振 动碾行进速度按 3 0 m m i n控制。 ( 5 ) 碾压 温度 碾压时最高温度不超过 1 5 0 ，最低 温度不低 于 l 1 0 。最 优温度 根据碾压试 验确定 。 5结语 新疆呼图壁河石 门水 电站碾压式沥青 混凝 土 心 墙 自 2 0 l 1年 5月 开 始 铺 筑 至 今 ， 已达到设计填筑高程 1 2 4 2 7 m， 最高 当 月上升 1 5 m，保持连续施工每天摊铺 三 层的国内行业领先记 录。观测结果表明 。 已 施工沥青混凝土心墙各项指标正常 ， 满足 设计和技术规范要求。 截止目前， 共完成单 元 工 程 1 0 6 9个 ，单 元 工 程 验 收 合 格 率 1 0 0 ， 优 良率 9 8 4 。实践证明 ， 沥青混凝 土拌和站的设备配置、 拌和工艺、 机械运输、 摊铺机械、 碾压设备的选择及各工序人员 的安排 、 施 工 工艺 和方 法 是可 行 的 ， 满 足 了工程质量的要求 ， 实现了快速连续施工， 保证了工程进度，可在同类型工程中推广 应用 。l 唠 ；拳剩 ( 责任编辑 ： 黄灵芝 ) C _ C C C