隘口水库大坝沥青混凝土心墙施工技术
孙洪涛 邵国兵 杜浩亮 杨和明 徐更晓
摘要:隘口水库大坝地处典型的喀斯特岩溶发育地区,地质条件极为复杂,设计选择了适应地基变形能力较强、防渗性能好且具有一定自愈合能力的沥青混凝土心墙堆石坝作为挡水建筑物。本文就大坝沥青混凝土心墙的设计参数、配合比、施工设备选型、拌和及铺筑工艺、质量控制与检测等进行了总结和介绍,以供类似工程参考与借鉴。 关键词:隘口水库 沥青心墙 施工技术
1 工程概况
隘口水库位于重庆市秀山土家族苗族自治县隘口镇,水库大坝位于岑龙河与凉桥河汇合口下游500m处的平江河上。隘口水库枢纽工程主要由高100.3m的沥青混凝土心墙堆石坝、宽16m开敞式溢洪道、高55.10m岸边斜卧式取水塔及引水隧洞等组成。
大坝底部高程EL448.9m,坝顶高程549.2m,坝顶长度233.87m,坝顶宽度10m。沥青混凝土心墙底部高程471.2m,顶部高程545.9m。大坝底部沿坝轴线设灌浆廊道,廊道顶部与沥青心墙底部相接,相接部位设扩大段,扩大段高3m,厚度由3m过渡到1.2m。心墙自底部向上由1.2m渐变至0.6m。心墙顶部与防浪墙之间设置倒梯形扩大段,高度2.0m,厚度由0.6m渐变至1.0m。 2. 沥青混凝土原材料及配合比 2.1 原材料
工程选用四川泸州中海油70#水工沥青,对每批进场沥青均提供材质检验合格报告,工地试验室再进行复检后用于工程施工。
粗、细骨料现场加工采用干洞石料厂的石灰岩破碎后加工成20mm~10mm、10mm~5mm、5mm~2.5mm、2.5mm~0.074mm、0.074mm以下五种成品料分仓堆存。骨料堆存场均架设防雨棚,地面采用混凝土找平并高出周围地面10cm。 2.2 沥青混凝土配合比
沥青混凝土配合比委托西安理工大学水工防渗研究所通过试验提供,油石比为6.6%。沥青混凝土配合比见表1。
表1 沥青混凝土配合比(kg/m) 材料种类 数量 10~20mm 545 5~10mm 413 骨 料 2.5~5mm 315 0.075~2.5mm 731 石粉 ﹤0.075mm 273 沥 青 150 3
3 沥青混凝土主要施工设备配置
(1)沥青混凝土拌和站选用一套LB-1000型全自动沥青混合料搅拌设备,主要由两个50t散装沥青储存加热罐及自动配料、骨料加热、矿料计量、沥青计量等系统组成。沥青拌和站设置5个储料仓分别堆存各粒径粗、细骨料及矿粉。拌和站距离大坝约500m。
(2)摊铺设备:选用西安理工大学防渗研究所研制的JXT-09型牵引式沥青混凝土心墙施工专用摊铺机,摊铺宽度0.6~1.2m,行进速度0.8~1.2m/min。
(3)运输设备:选用3台经改造的5t自卸汽车。使用前,预先对自卸汽车车厢底板及两侧进行保温改造,对车厢顶部加装防保温防雨设施。
(4)碾压设备:结合过渡料碾压选用了3台的2.0t振动碾,实现“品”字碾压。
4 场外摊铺、碾压试验
2010年9月20日至9月26日,进行了沥青混凝土坝外摊铺碾压试验。 通过试验验证室内设计配合比的可行性,熟悉沥青混凝土施工各项工艺过程,为心墙沥青混凝土的填筑提供合理的施工工艺和施工参数。 5 沥青混凝土心墙施工
5.1 沥青混凝土原材料的加热处理
(1)沥青加热:散装沥青在加热罐内采用导热油加热至150~170℃。
(2)骨料加热:骨料由称量系统自动配制流入提升料斗后送入加热卧式回转窑加热,该系统采用专用的磨煤喷粉机通过燃煤加热,加热温度为170~190℃。 5.2 沥青混合料的制备
沥青混凝土采用全自动双轴强制式搅拌机拌制,整个拌制过程由微机自动控制。将热骨料与矿粉(矿粉不需加热)干拌15s,再加入热沥青湿拌50s。沥青混凝土混合料出机口温度控制在150~170℃。 5.3 沥青混合料的运输
沥青混合料的运输采用5t保温自卸汽车由拌合站运至作业面,运距600m,然后使用L