李蓮義
(甘肅省水利工程局有限責任公司,甘肅 蘭州 730000)
新疆呼圖壁縣齊古水庫瀝青混凝土心墻壩為瀝青砂殼壩,壩長396.3m,是大壩最主要的防滲體。
想要控制好瀝青混凝土心墻的施工質量,瀝青混凝土骨料生產系統位置的選擇、拌和設備的選擇非常重要,直接關系到瀝青混合料是否能連續、均勻、快速及時地從拌和站運至鋪筑部位;同時,通過瀝青混凝土現場鋪筑試驗,確定瀝青混凝土施工配合比,確保施工質量符合要求。本文就瀝青混凝土心墻施工準備工作要點進行淺述。
瀝青混凝土心墻施工工藝流程為:瀝青混凝土混合料(成品骨料、瀝青、水泥)的生產——瀝青混合料的運輸——瀝青混凝土心墻攤鋪、碾壓施工,采用水平分層,按全軸線一次攤鋪碾壓完成。
在正式鋪筑前,需做好準備工作,做好生產系統位置和拌和設備的選擇,瀝青混凝土混合料原材料性能及配比試驗,以確保施工質量。
一般來講,為了施工的方便快捷,瀝青混凝土生產系統的位置選擇在常態混凝土生產系統旁,建立符合要求的瀝青混凝土拌和站。
該工程的瀝青混凝土用量為8400m3,選擇西安路泰機械制造有限公司YQLB-1000 型瀝青拌合樓系統。該拌和樓額定生產能力60~80t/h,實際生產能力為40t/h,最大生產能力約2000m3/月,能夠滿足本工程施工要求。拌和設備的選擇需先根據相關參數對其鋪筑能力進行計算。
鋪筑能力P計算公式:
式中:P——鋪筑能力,t/h;
Qm——瀝青混凝土心墻月最高鋪筑能力,m3;
M——月最高鋪筑天數,按每月25d;
n——日實際工作時數,h/班,按8h計算;
K——小時生產不均勻系數,K=1.2~1.4,考慮現場因素,按最大取值,取K=1.4。
根據前述瀝青混凝土心墻施工進度計劃,月最高鋪筑能力Qm取2000m3,代入公式(1),計算出鋪筑能力P=(1.4×2000m3)/25×8h=14m3/h。瀝青混合料密度取2.37t/m3,計算出鋪筑能力P=14m3/h×2.37t/m3=33.18t/h。
經上述核算,所選用的YQLB-1000 型瀝青拌合系統生產能力滿足工程實際需求。
“新疆農業大學水利水電設計研究院”推薦的7 號瀝青混凝土配合比和根據《新疆呼圖壁縣齊古水庫瀝青心墻壩及止水材料施工設計要求》,對現場實際冷熱礦料分別做兩次平行篩分試驗,根據試驗結果,對冷熱礦料級配進行合成(見表1、圖1)。冷料合成結果主要考察原材料的穩定性,熱料合成結果主要是確定現場瀝青混凝土施工配合比。試驗用瀝青混凝土配合比參數見表2。
圖1 礦料級配合成曲線
表1 齊古水庫現場配合比調配
為了保證心墻順利施工,需提前進行現場攤鋪碾壓試驗,以確定生產配合比和碾壓施工工藝參數,以指導瀝青混凝土心墻的施工。瀝青混凝土現場鋪筑試驗方案見表3,在實施過程中根據現場情況進行調整。
表3 瀝青混凝土現場試驗項目及程序
瀝青采用70#A級道路石油瀝青,是中國石油克拉瑪依石化公司生產的,瀝青檢驗結果見表4,技術指標滿足設計要求。
表4 瀝青檢驗成果
粗骨料、細骨料采用工地料場的天然卵石經篩分、清洗獲得,粒徑范圍為0.075~4.75mm、4.75~9.5mm、9.5~19mm 級配連續,質地堅硬,不因加熱產生性質變化。其性能試驗結果見表5、表6。
表5 粗骨料性能試驗結果
表6 細骨料性能試驗結果
填料是指粒徑<0.075的顆粒,填料使用水泥。其性能試驗結果見表4,從表中可以看出,水泥性能滿足《水工瀝青混凝土施工規范》(SL 514-2013)標準中表3.3.2瀝青混合料填料質量技術要求。
表7 填料物理性能試驗結果
(1)應具備質量穩定、滿足設計要求的瀝青貨源及儲備量。
(2)施工前和施工過程中,需對瀝青心墻施工機械及混合料拌合設備進行檢測校核,確保設備正常運行。正式施工前10d,施工單位需將準備好的所有施工機械設備的性能、數量、生產率等報送監理單位審批。施工前5d,所有機械設備及施工人員必須全部進場到位。
(3)瀝青混合料制備系統、鋪筑等應滿足瀝青混凝土的施工質量和施工強度要求。
瀝青混凝土心墻施工過程中,骨料生產系統位置和拌和設備的選擇,碾壓式瀝青混凝土心墻現場鋪筑試驗,瀝青混凝土配合比等對心墻的施工質量有直接影響。因此,應針對現場實際情況,進行合理的位置選擇,嚴格進行施工及設備選型,并按照設計要求及規范進行試驗,以獲得最佳配合比,通過以上各環節的有效控制,才能為大壩的施工質量提供保證。