浅析小米田水库沥青混凝土心墙堆石坝施工技术要点.pdf

2 0 1 6年第 3 期 水利技术监督 质 量监 督 DOI ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 6 0 3 0 0 3 浅析小米 田水 库沥青混凝 土心墙堆石坝施工技术要点 刘任德 ( 云南省丽江市永胜县水务局 ，云南丽江 6 7 4 2 0 0 ) 摘要 ：本 文首先 简述 水库 工程 的概 况 ，然后 分析 了碾 压式沥青混凝土心墙堆石坝施工原材料质量控 制的要求和 沥 青 混合料设 计配合比 ，最后提 出沥青混凝土心墙堆石坝施工程序及质量控制做法 。 关键词 ：混凝 土墙 ；沥青 ；堆石坝 中图分 类号 ：T V 5 4 4 9 2 4 ；T V 6 4 1 4 1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 1 3 0 5 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 0 0 4 0 2 1 工 程 概 况 小米 田水 库位 于云 南省 丽江 市永 胜 县六 德 乡双 河村 马过 河 上段 楚 依 河 上 ，属 于金 沙 江 一 级 支 流 。 坝址 断 面 以上 集 水 面 积 1 5 4 k m ，多 年 平 均 径 流 量 8 8 1 4万 m 。大 坝 为 沥 青 混凝 土 心 墙 堆 石 坝 ，坝 长 3 0 0 m，坝 顶宽 l O m，最大 坝高 8 1 3 5 m。总库 容 2 5 2 0 万 m ，年供水量 2 4 6 4 6万 m ，可解决 下 游 3 6 0万 人 、1 4 7 5万大小牲畜的饮水安全问题，改善灌溉面 积 1 5 1 3 3 3 h m ，新增灌溉面积 1 8 5 3 3 3 h m ，并为下 游乡镇工业园区供水 2 4 1万 m ，是一座以农业灌溉 为主，同时保 障城镇居 民生活用水和工业用水 ，兼 顾城镇防洪的综合利用水利枢纽工程。 2 主要施工原材料质量控 制要 求 在沥青混凝 土心墙施 工过程 中，主要采 用沥 青 、碎石 、砂 、填料等原材料 。一般情况下 ，所使 用 的粗 骨 料粒径 的范 围在 5 2 5 mm，细骨料 粒 径一 般小 于 5 m m。本 工程采 用碾 压式 沥青 混凝 土 防渗 心 墙施 工 方 法 。选 用 的 堆 石 料 场 位 于 坝 址 上 游 右 岸 2 k m的石料场 ，岩性为弱风化砂岩，可采储量丰富， 取样试验饱和抗压为 2 4 7 4 MP a ，质量、储量满足 要求。沥 青 混凝 土 防渗 心 墙 轴 线距 坝 轴 线 上 游 2 0 m，且与坝顶 “ L ” 型防浪 墙连接 ，采用垂直分 3 段等厚设计，自上而下厚度分别为 0 6 、0 8 、1 0 m， 心墙底部厚度由 1 0 m渐扩至 2 0 m，与厚度为 1 5 m 的钢筋 混凝土底 座 相 连 ，在 沥 青 心墙 与 底 座 间铺 设 砂质 沥青玛蹄脂并 设“ Z ” 型铜片止 水 。心墙上下 游 的 两侧布置 2层反滤过渡层，密度分别为 1 0和 2 0 m。 2 1 沥 青 施工 中，主要 使用 甲级石油 沥青。通 常情况 下 ，待石 油沥青 被运 送至 施工 现场 后 ，施 工人 员 应 该按照要求对其进行严格检验。在检验沥青时，主 要根据沥青 的针人度 、软化点和延伸度 3个指标进 行检测。一般将沥青软化点控制在 4 4 9 5 3 0 c ，针 入度为 9 0 01 2 0 0 mm，延伸度应该 9 0 e m。 由于沥青混凝土原料运输距离较远 ，需要在坝 址上游右岸设置 1座搅拌站。用罐车将沥青材料运 至施工现场 ，再将其卸入沥青池 。因此 ，需要在搅 拌站旁边设置 2个沥青池 ，其 中 1 个备用。每个沥 青池应该能够盛 6 0 t 沥青 。在施工过程中，应该将 沥青从池 内取出，而后放入沥青锅中加热。这道工 序 能够让 固态 的沥青转 变成 可 塑 的状 态 。在春 、秋 和冬季可以使用小型反铲挖掘机配合 ，由人工将其 运输出去。夏季气温偏高 ，可以使用小型的蒸汽锅 炉带排管式散热器促使沥青局部融化 ，然后再安排 人工将其舀出去。 加 热过 程 中 ，沥 青在锅 中停 留的 时间 应该 小 于 6 h ，防止沥青老化。加热沥青多使用燃 煤式锅 灶 ， 并需要经常处理沉淀于锅底的杂物。同时，锅 的容 量应 该根 据本 工 程施 工 的强 度 和 加 热 的 速 度来 定 。 沥青混凝土墙堆石坝碾压一次可 以使用 12个沥 青锅 ，每个搅拌站应该使用 1个沥青锅。但是 ，为 了安全 ，应该在沥青锅 附近配置灭火器和灭火砂 ， 并要防止沥青在锅中加热时外溢。在加热锅上 口设 置钢筋焊制的防护罩 ，从而有效防止安全事故。 收稿 日期 ：2 0 1 6 0 4 0 2 作者简介 ：刘任德( 1 9 7 6年一) ，男 ，工程师 。 质量 监 督 水利技术监督 2 0 1 6 年第 3 期 2 2 骨料 本工程主要使用碾压式沥青混凝土施 工技术 ， 应该使用碱性的沥青混凝土骨料 。工程在建设过程 中使用的骨料是经检验合格 的石灰岩破碎所制成 的 人工碎石骨料 。一般情况下，根据碎石粒径分为 2 级。细骨料始终小于 5 m m，粗骨料在 62 5 ram之 间。同时，骨料在施工加热之前应该严格按照配合 比进行测试 。粗骨料 的质量要求 为：含有 9 0 的 碳 酸 钙 ，含有 2 的 水 分 ，含 有 0 5 的泥 量 ，超 径控制在 5 以下 ，各种 比例适 中，保持 良好 ；细 骨料主要 由石灰石破碎制成 ，并且对其进行筛分选 择。对于细骨料质量 的要求为 ：含泥量保持在 2 以下 ，含水量低于 4 ，各类原材料 的配置 比例合 适 ，不含任何有机杂质 。 3 沥青混合料 配合 比设计 在沥青混凝土墙堆石坝工程建设中，使用 的原 材料应 由人工进行 过磅 ，始终 以沥青脱 水之后 为 准 ，并且所使用 的骨料和填料应该始终保持干燥的 状态。一般情况下 ，称量 出现的误差要求为：沥青 土 0 5 ，填 料土 1 0 ，细骨 料 土 2 0 ，粗 骨 料 土 2 0 。根据设计的相关要求 ，沥青硅的各种材 料 重 量 比 为 ：沥 青 6 6 、碎 石 4 1 9 5 、砂 4 6 0 5 、填料 1 2 。施工期应通过沥青混凝 土配 合 比室内试验和现场摊铺试验确定。 4施工程序及质量控 制 碾压式沥青混凝土心墙堆石坝 的施工程序为 ： 岸坡 的河滩土石方开挖一截流一主河床土石方开挖 一 下游基础强夯一基础灌浆一坝体填筑上下游护 坡 处理 。 ( 1 ) 坝基 处 理 。坝 基 处 理 主 要 为基 础 开 挖 、强 夯 和基 础灌 浆 。在 土石方 开挖 中 ，坡 积 物和 表 层运 至专门的弃渣场 ，开挖出的部分石料和砂砾石料作 为大坝 垫层料 ，多余 的石料 和砂 砾石料 运至弃 渣 场。清除坝基结构松散层和坝体轴线上游至 围堰心 墙上游坡脚 ，然后采取全断面强夯处理。基础灌浆 包含固结灌浆和帷幕灌浆 2部分 ，其 中固结灌浆布 设在沥青心墙坝范围内，下沿基座设 4排 ，上沿基 座设 2排 ，排 距 2 O m，孔 距 3 O m，深 度 5 O m， 采用全孔一次灌浆法循环施灌 ；帷幕灌浆布设在岸 坡 、河床和两坝 肩 ，其 中岸坡和河床按双排布置 ， 排拒 1 O m，孔距 1 2 m，岸坡段深度 1 52 2 m，河 床段深度 2 0 m，两坝肩单排 布置，孑 L 距 1 2 m，坝 肩深度 4 2 5 5 m，采用 自上而下分段灌浆。帷幕灌 浆施工中应通过生产性灌浆试验调整帷幕灌浆的边 界、底界及灌浆参数 。 ( 2 ) 坝体填筑。坝体填筑主要包括堆石料 、过 渡料 、反滤料和垫层找平料填筑。坝体堆石料采用 自卸汽 车运 输上 坝 ，用推 土机平 料 ，振 动碾 碾 压密 实 。垫层料 、反 滤 料 均 应 用 机 械 摊 铺并 碾 压 密 实 。 坚 持在 满 足整个 工程 碾压 质量 的前 提 下 ，严 格 按 照 工程的施工要求 ，将其控制在 1 O h之内，并 以沥青 混凝土凝 固是否达到一定 的强度为 主要 标准 ；同 时，原材料的厚度应该满足设计标准 ，整个层面处 理应该始终保持干净无杂质。 ( 3 ) 沥青 混凝 土 施 工 。沥 青混 凝 土 心 墙 采 用机 械摊铺为主，人工摊铺为辅 的施工方法 ，其 中混凝 土基座上部 3 m高范 围内的扩大段和两岸坡扩大段 采用人工摊铺 ，其余采用机械摊铺 ( 机械摊铺 不到 的地方要用人工摊铺 ) 。热拌沥青混合料 由搅拌站 运至施工现场，用摊铺机沿坝轴线方 向将沥青混合 料和心墙两侧 的过渡料 同时摊铺 ，每层浇 筑厚度 2 0 4 0 e m。沥青混合料的碾压遍数和温度可据不同 混合料和现场条件经试验确定 ，一般沥青混合料宜 先静压 2遍 ，再振 动碾压 46遍 ，最后再 静压 2 遍 ；碾 压 温 度 一 般 为 1 4 0 1 8 0 C， 最 高 不 超 过 1 8 5 ，最低不低于 1 2 0 C。由于过渡料 和沥青混 合料的压实性能不 同，过渡料摊铺厚度要稍大点 ， 同时应控制摊铺速度。 5 结论 在小米田水库沥青混凝土心墙堆石坝工程建设 中，为 了确保 整个工 程的质量 ，需要严格 控制施工 原 材料的质量，坚持做好坝基、坝体填筑、沥青混凝土 施工各个工序的质量控制工作。只有这样，才能够确 保小米田水库充分发挥防洪水利枢纽工程的作用。 参考文献 1 郝春耕 寒冷地区沥青 混凝土心墙堆石坝施工技术 J 内蒙古 水 利，2 o 1 4 ( 0 4) ： 7 8 7 9 2 姜长杰 ， 何玉 ， 张颖 ， 等，三座店水库堆石坝沥青混凝土心墙施 工技术 J 东北水利水电 ， 2 O l O ( 0 4) ： 3 4 3 5 3 白生贵深覆盖层上修建 沥青混凝土心墙坝 J 水利规划 与设 计 ， 2 o 1 4 ( 0 9 ) ： 8 0 8 2 4 汤洪洁软岩筑混凝土 面板堆石坝关键技术 J 水利规划与设 计 ， 2 O 1 4 ( 0 5 ) ： 3 7 4 0 5 凤炜 ，高强 ，李 晓庆 混凝 土 面板堆 石 坝垫 层料 的 设计 准则 J 水利规 划与设计 ，2 O l 3 ( 0 2 ) ： 5 5 - 5 9 5