氧化鋁廠槽罐基礎瀝青砂漿人工拌制施工技術

董學友，孫維順

（云南建投第二建設有限公司，云南昆明 650000）

1 工程概況

云南文山氧化鋁廠，位于文山市馬塘鎮夾馬石村，第一期設計年產80萬t氧化鋁粉，第二期設計年產60萬t氧化鋁粉，生產方法為拜耳法，該項目總占地面積3500畝，設計有原料系統、磨礦系統、溶出系統、赤泥系統、分解分級系統、蒸發系統和焙燒系統、附屬有煤氣站、氧氣站、空氣壓縮站、鍋爐間、污水處理站和實驗、計量、辦公用房等子項。該項目主要的功能就是把鋁土礦變成電解鋁需要的氧化鋁粉，所以在生產過程中需要生產很多的礦漿，有的需要加熱，有的需要化學反應，有的用于攪拌均勻，這樣就需要大量的槽罐，這些槽罐的容量都比較大，自重加漿液的總重量較大，如種子分解分級槽，自重加上漿液單個槽罐的重量達8000多t，為了使槽罐的基礎和混凝土基礎接合良好，防止槽罐底部與基礎接合局部應力集中，在罐體底部與混凝土基礎之間設計有50mm厚瀝青砂漿柔性過渡層。文山氧化鋁項目所在地為文山州，離廣西的百色距離約330km，項目地質為喀斯特地貌，槽罐基礎采用人工挖孔樁，獨立承臺，承臺頂面再設置瀝青砂漿；該項目槽罐基礎較多，本文在總結技術方法時就以種子分解分級槽為代表進行敘述，其他槽罐的基礎僅在結構尺寸和頂面標高略有差異外，瀝青砂漿柔性層的做法是一樣的。文山氧化鋁廠種分槽一期工程是31個分解槽體，二期是8個分解槽體，為了讓瀝青砂漿外側有一個約束，在基礎頂面的混凝土內設計有50×50×10厚的預埋鋼板，預埋鋼板的間距600mm，并采用5厚的鋼板與預埋板焊接形成一個環形的外模，瀝青砂漿的外側就不存在臨空面，瀝青砂漿設計厚度為50mm。

2 施工準備

2 ．1 瀝青砂漿基層準備

對基礎的主體結構進行驗收，確保基礎的質量符合相關技術標準，基礎頂面50mm厚耐堿細石混凝土找平層施工完成，瀝青砂漿的鋼質環形外模形成，并在耐堿細石混凝土面上涂刷透層油。

2 ．2 施工工具的準備

工具主要有拌合砂漿用的20厚鐵板；熬制瀝青用的瀝青桶；進行瀝青砂漿熨平用的鐵板或者熨平箱；瀝青砂漿運輸用的鐵桶、鏟子、消防器材；20厚的鐵板平面尺寸2m×3m，需要兩塊，主要用來對砂進行加熱，并在鐵板上完成瀝青砂漿的拌制，兩塊鐵板交替使用，施工前在基礎附近采用紅黏土拌和形成砌筑泥漿，砌筑普通粘土磚，形成現場簡易加熱場地，加熱場地高度400高，鐵板周邊加100高的圍邊鋼板，為防止鋼板受熱后變形，在鋼板的中間架設10號工字鋼進行補強，加熱場地就是一個尺寸擴大的農村土灶，并使用200mm圓鋼管做成煙囪，高度超過2m，這樣在施工期間煙氣排除高度較高，減少對工作人員的影響；瀝青按照配合比稱量后熬制成為液體狀態，熬制瀝青的瀝青桶，最簡易的辦法用工地最常見的圓形鋼質汽油桶，去掉頂蓋制作完成，瀝青桶需要2個，汽油桶的加工中，主要注意安全，裝過汽油及其他可燃物的油桶，加工不得使用點焊和氣割的方法進行，防止加工中，一些剩余的可燃物在桶內燃燒，引發爆炸事故；運輸瀝青砂漿的桶，用普通容量15～25L的鐵桶，數量需要8只，使用前刷防黏劑，防粘層采用1:1的柴油和水混合劑，防粘劑的涂刷要均勻，不要產生滴流和聚集液體，也不能有沒有涂刷到的部位；瀝青熨平板采用25厚的鋼板進行制作，尺寸400×500，長邊為寬度，短邊與把手平行，焊接鋼質把手，后端增加木質防燙把，熨平板需要6塊，交替使用。也可以用鋼板焊接一個鋼框，鋼框平面尺寸到500×500，高度450mm，鋼板厚度10mm，底板比框體每邊大25mm，并形成15度翹腳，焊接把手，使用時內置燃燒木炭或者煤炭，形成有一定自重簡易加熱壓實箱。

2 ．3 施工配合比準備

施工配合比需要有資質的試驗單位，通過對原材料進行取樣，并在試驗室完成配合比設計和試配工作，形成正式的配合比報告，現場按照配合比報告進行現場實地壓實試驗，主要確定瀝青砂漿松鋪厚度、人員、工具的組合情況。

2 ．4 原材料準備

拌制瀝青砂漿采用機制砂，砂的顆粒級配，應滿足相應的技術指標要求，含水率應符合規范要求。原材料進場后按照要求進行取樣復檢合格，砂要進行覆蓋，防止淋雨；瀝青為10#和90#瀝青，數量根據配合比和總量進行計算；分解分級槽瀝青砂漿配合比報告中，瀝青砂漿的設計強度等級為M5，每立方米機砂用量為1800kg，10#瀝青用量為220kg，90#瀝青用量為180kg，折算成質量比為8.18:1:0.82。

3 瀝青砂漿的拌和與施工

3 ．1 施工工藝流程

機制砂加熱→瀝青熬制為液體狀態→瀝青與加熱的機制砂拌和→攤鋪→壓實成形。

3 ．2 加熱與拌和

在準備工作階段，在現場已經形成兩個加熱場地，把機制砂稱量后倒入鐵板進行加熱，配合比用量均為干燥狀態的用量，現場拌制是要根據砂的含水率增加用量，砂倒入鐵板厚，用鐵鏟進行翻拌，水分被蒸發，同時還發出滋滋作響，隨著水分蒸發完成，機制砂溫度提升，機制砂加熱至140～160℃時，機制砂加熱完成，機制砂不離開鐵板，在機制砂的中部刨成環形山狀，準備加入瀝青；瀝青按照配合比將兩種瀝青放入瀝青加熱桶進行加熱，完全融化，呈液體樁體；將液體狀態的瀝青，用木棍進行充分的攪拌均勻，按照配比的數量加入熱機制砂環形山的內部，并按照日常拌制水泥砂漿的動作，兩個人，兩把鏟子，對象翻鏟拌和，一遍拌和完成，再來第二遍，拌和使瀝青與機制砂完全融合，拌和均勻，沒有花白料，即可鏟入運輸桶，立即提運至鋪筑點進行攤鋪。

3 ．3 攤鋪與熨平

瀝青砂漿在攤鋪點呈條帶狀進行攤鋪，一般槽罐基礎為圓形，從圓的一側開始，按照弦與弦之間距離為800進行條帶劃分，先鋪第一條的時候，外側有鋼板圓周外模，內側弦長的方向，采用角鋼做模板，模板頂面標高為松鋪厚度控制面，熱瀝青倒上去立即用鏟子鋪筑到角鋼頂面，立即刮平，鏟瀝青砂漿鏟子向內收，減少熱量的損失，一次鋪筑長度2m，并立即用加熱的熨平板對攤鋪好的瀝青面進行熨平壓實，壓實后立即檢查表面標高，如果標高不足，立即進行薄層鋪撒，并立即壓實，符合設計要求的標高；一段施工完立即施工下一段，直至一個條帶全部施工完成，再進行下一個條帶的施工。一天工作完成，需要在施工縫位置設置木枋，將施工的冷接縫設置為垂直縫，不能留成斜縫，并把當天施工的工作面全部壓實到合格；第二天施工時，先將木枋除去，對垂直縫進行清理，并刷一些熱瀝青，瀝青不要刷的太多，并立即進行熱瀝青砂漿的鋪筑；兩個條帶之間，一個條帶鋪筑完成，進行第二個條帶的鋪筑前，接縫處也要涂刷熱瀝青，瀝青涂刷均勻，不要形成積液。熨平采用加熱箱的效果比較好，松鋪完成，立即用加熱箱對瀝青砂漿進行熨平和碾壓，熨平先兩側，后中間，砂漿的溫度高，加熱箱溫度也高，同時加熱箱的重量大，在溫度和重量的雙重作用下，能較好的熨平和壓實瀝青砂漿。

4 質量、安全控制要點

機制砂的顆粒粒徑，粒徑曲線應為光滑的圓曲線，級配不能出現中間的間斷，并控制機制砂內粉含量符合瀝青拌制的相關規范標準。溫度控制，控制瀝青加熱溫度不能過高，控制熨平壓實的溫度，確保壓實終了，表面溫度不低于度60℃，溫度過高，會對瀝青基質造成破壞，溫度過低，施工操作困難。表面標高的控制，一邊施工一邊進行檢查，確保表面標高符合設計要求。施工期間選擇晴好天氣，氣溫低于10℃，或者大霧、大風天氣都不宜施工，下雨天必須停止施工。

安全控制要點：必須對全體施工人員進行安全交底，讓所有作業人員了解施工場地周邊的安全情況，施工各個環節存在的危險因素和防范措施。瀝青加熱和機制砂的加熱，需要使用明火進行加熱，使用明火必須有人監護，并有動火申請，與一切可燃物體保持足夠距離，現場配備滅火用的器材，做到人來生火，下班必須確認滅火后才能離開。

瀝青液化和瀝青砂漿拌制，施工溫度都比較高，特別是高溫液體瀝青的運輸，拌制過程一定要注意防止潑濺到人體任何裸露位置。勞動者均需要個人防護用品，并按照個人防護的相關規定落實好。注意環保的相關要求，一般工廠建設都在環境容量較大的區域，但生態環保是國家的基本國策，在具體執行中，要了解施工地點對環保的相關規定，做好加熱的燃料計劃，盡量使用熱能高，燃燒后污染物排放較小的燃料進行施工。

5 結語

通過使用人工拌制瀝青砂漿技術，我們順利完成云南文山氧化鋁廠所有槽罐基礎的瀝青砂漿柔性墊層的施工，項目自2012年一期工程投入生產，現在已經使用超過8年，使用單位反饋的情況比較好；該技術現在總結起來，內容非常簡單，看似也并不復雜，但在項目實施期間，由于現場條件的限制，機械施工的方法沒有辦法做到，現場怎么弄，沒有現成經驗和技術，一個時期曾引起各方的關注和爭論，雖然很小的工作量，但制約了現場的推進，后來我們公司通過多次現場試驗和摸索，先在試驗產地上小范圍的做，逐步總結出合理的方法，再到工程現場進行實際施工。利用該技術，簡單、便于操作、成本較低，質量完全滿足使用要求，非常適用于類似工程項目施工。