淺析小米田水庫(kù)瀝青混凝土心墻堆石壩施工技術(shù)要點(diǎn)

劉任德

（云南省麗江市永勝縣水務(wù)局，云南麗江674200）

淺析小米田水庫(kù)瀝青混凝土心墻堆石壩施工技術(shù)要點(diǎn)

劉任德

（云南省麗江市永勝縣水務(wù)局，云南麗江674200）

本文首先簡(jiǎn)述水庫(kù)工程的概況，然后分析了碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩施工原材料質(zhì)量控制的要求和瀝青混合料設(shè)計(jì)配合比，最后提出瀝青混凝土心墻堆石壩施工程序及質(zhì)量控制做法。

混凝土墻；瀝青；堆石壩

1工程概況

小米田水庫(kù)位于云南省麗江市永勝縣六德鄉(xiāng)雙河村馬過(guò)河上段楚依河上，屬于金沙江一級(jí)支流。壩址斷面以上集水面積154km2，多年平均徑流量8814萬(wàn)m3。大壩為瀝青混凝土心墻堆石壩，壩長(zhǎng)300m，壩頂寬10m，最大壩高81.35m?？値?kù)容2520萬(wàn)m3，年供水量2464.6萬(wàn)m3，可解決下游3.60萬(wàn)人、14.75萬(wàn)大小牲畜的飲水安全問(wèn)題，改善灌溉面積1513.33hm2，新增灌溉面積1853.33hm2，并為下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)供水241萬(wàn)m3，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，同時(shí)保障城鎮(zhèn)居民生活用水和工業(yè)用水，兼顧城鎮(zhèn)防洪的綜合利用水利樞紐工程。

2主要施工原材料質(zhì)量控制要求

在瀝青混凝土心墻施工過(guò)程中，主要采用瀝青、碎石、砂、填料等原材料。一般情況下，所使用的粗骨料粒徑的范圍在5～25mm，細(xì)骨料粒徑一般小于5mm。本工程采用碾壓式瀝青混凝土防滲心墻施工方法。選用的堆石料場(chǎng)位于壩址上游右岸2km的石料場(chǎng)，巖性為弱風(fēng)化砂巖，可采儲(chǔ)量豐富，取樣試驗(yàn)飽和抗壓為24～74MPa，質(zhì)量、儲(chǔ)量滿(mǎn)足要求。瀝青混凝土防滲心墻軸線距壩軸線上游2.0m，且與壩頂“L”型防浪墻連接，采用垂直分3段等厚設(shè)計(jì)，自上而下厚度分別為0.6、0.8、1.0m，心墻底部厚度由1.0m漸擴(kuò)至2.0m，與厚度為1.5m的鋼筋混凝土底座相連，在瀝青心墻與底座間鋪設(shè)砂質(zhì)瀝青瑪蹄脂并設(shè)“Z”型銅片止水。心墻上下游的兩側(cè)布置2層反濾過(guò)渡層，密度分別為1.0和2.0m。

2.1瀝青

施工中，主要使用甲級(jí)石油瀝青。通常情況下，待石油瀝青被運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后，施工人員應(yīng)該按照要求對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)瀝青時(shí)，主要根據(jù)瀝青的針入度、軟化點(diǎn)和延伸度3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。一般將瀝青軟化點(diǎn)控制在449～530c，針入度為900～1200mm，延伸度應(yīng)該≤90cm。

由于瀝青混凝土原料運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，需要在壩址上游右岸設(shè)置1座攪拌站。用罐車(chē)將瀝青材料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，再將其卸入瀝青池。因此，需要在攪拌站旁邊設(shè)置2個(gè)瀝青池，其中1個(gè)備用。每個(gè)瀝青池應(yīng)該能夠盛60t瀝青。在施工過(guò)程中，應(yīng)該將瀝青從池內(nèi)取出，而后放入瀝青鍋中加熱。這道工序能夠讓固態(tài)的瀝青轉(zhuǎn)變成可塑的狀態(tài)。在春、秋和冬季可以使用小型反鏟挖掘機(jī)配合，由人工將其運(yùn)輸出去。夏季氣溫偏高，可以使用小型的蒸汽鍋爐帶排管式散熱器促使瀝青局部融化，然后再安排人工將其舀出去。

加熱過(guò)程中，瀝青在鍋中停留的時(shí)間應(yīng)該小于6h，防止瀝青老化。加熱瀝青多使用燃煤式鍋灶，并需要經(jīng)常處理沉淀于鍋底的雜物。同時(shí)，鍋的容量應(yīng)該根據(jù)本工程施工的強(qiáng)度和加熱的速度來(lái)定。瀝青混凝土墻堆石壩碾壓一次可以使用1～2個(gè)瀝青鍋，每個(gè)攪拌站應(yīng)該使用1個(gè)瀝青鍋。但是，為了安全，應(yīng)該在瀝青鍋附近配置滅火器和滅火砂，并要防止瀝青在鍋中加熱時(shí)外溢。在加熱鍋上口設(shè)置鋼筋焊制的防護(hù)罩，從而有效防止安全事故。

2.2骨料

本工程主要使用碾壓式瀝青混凝土施工技術(shù)，應(yīng)該使用堿性的瀝青混凝土骨料。工程在建設(shè)過(guò)程中使用的骨料是經(jīng)檢驗(yàn)合格的石灰?guī)r破碎所制成的人工碎石骨料。一般情況下，根據(jù)碎石粒徑分為2級(jí)。細(xì)骨料始終小于5mm，粗骨料在6～25mm之間。同時(shí)，骨料在施工加熱之前應(yīng)該嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行測(cè)試。粗骨料的質(zhì)量要求為：含有90%的碳酸鈣，含有2%的水分，含有0.5%的泥量，超徑控制在5%以下，各種比例適中，保持良好；細(xì)骨料主要由石灰石破碎制成，并且對(duì)其進(jìn)行篩分選擇。對(duì)于細(xì)骨料質(zhì)量的要求為：含泥量保持在2%以下，含水量低于4%，各類(lèi)原材料的配置比例合適，不含任何有機(jī)雜質(zhì)。

3瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

在瀝青混凝土墻堆石壩工程建設(shè)中，使用的原材料應(yīng)由人工進(jìn)行過(guò)磅，始終以瀝青脫水之后為準(zhǔn)，并且所使用的骨料和填料應(yīng)該始終保持干燥的狀態(tài)。一般情況下，稱(chēng)量出現(xiàn)的誤差要求為：瀝青土0.5%，填料土1.0%，細(xì)骨料土2.0%，粗骨料土2.0%。根據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，瀝青硅的各種材料重量比為：瀝青6.6%、碎石41.95%、砂46.05%、填料12%。施工期應(yīng)通過(guò)瀝青混凝土配合比室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)攤鋪試驗(yàn)確定。

4施工程序及質(zhì)量控制

碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩的施工程序?yàn)椋喊镀碌暮訛┩潦介_(kāi)挖—截流—主河床土石方開(kāi)挖—下游基礎(chǔ)強(qiáng)夯—基礎(chǔ)灌漿—壩體填筑—上下游護(hù)坡處理。

（1）壩基處理。壩基處理主要為基礎(chǔ)開(kāi)挖、強(qiáng)夯和基礎(chǔ)灌漿。在土石方開(kāi)挖中，坡積物和表層運(yùn)至專(zhuān)門(mén)的棄渣場(chǎng)，開(kāi)挖出的部分石料和砂礫石料作為大壩墊層料，多余的石料和砂礫石料運(yùn)至棄渣場(chǎng)。清除壩基結(jié)構(gòu)松散層和壩體軸線上游至圍堰心墻上游坡腳，然后采取全斷面強(qiáng)夯處理。基礎(chǔ)灌漿包含固結(jié)灌漿和帷幕灌漿2部分，其中固結(jié)灌漿布設(shè)在瀝青心墻壩范圍內(nèi)，下沿基座設(shè)4排，上沿基座設(shè)2排，排距2.0m，孔距3.0m，深度5.0m，采用全孔一次灌漿法循環(huán)施灌；帷幕灌漿布設(shè)在岸坡、河床和兩壩肩，其中岸坡和河床按雙排布置，排拒1.0m，孔距1.2m，岸坡段深度15～22m，河床段深度20m，兩壩肩單排布置，孔距1.2m，壩肩深度42～55m，采用自上而下分段灌漿。帷幕灌漿施工中應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)調(diào)整帷幕灌漿的邊界、底界及灌漿參數(shù)。

（2）壩體填筑。壩體填筑主要包括堆石料、過(guò)渡料、反濾料和墊層找平料填筑。壩體堆石料采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸上壩，用推土機(jī)平料，振動(dòng)碾碾壓密實(shí)。墊層料、反濾料均應(yīng)用機(jī)械攤鋪并碾壓密實(shí)。堅(jiān)持在滿(mǎn)足整個(gè)工程碾壓質(zhì)量的前提下，嚴(yán)格按照工程的施工要求，將其控制在10h之內(nèi)，并以瀝青混凝土凝固是否達(dá)到一定的強(qiáng)度為主要標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，原材料的厚度應(yīng)該滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)層面處理應(yīng)該始終保持干凈無(wú)雜質(zhì)。

（3）瀝青混凝土施工。瀝青混凝土心墻采用機(jī)械攤鋪為主，人工攤鋪為輔的施工方法，其中混凝土基座上部3m高范圍內(nèi)的擴(kuò)大段和兩岸坡擴(kuò)大段采用人工攤鋪，其余采用機(jī)械攤鋪（機(jī)械攤鋪不到的地方要用人工攤鋪）。熱拌瀝青混合料由攪拌站運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，用攤鋪機(jī)沿壩軸線方向?qū)r青混合料和心墻兩側(cè)的過(guò)渡料同時(shí)攤鋪，每層澆筑厚度20～40cm。瀝青混合料的碾壓遍數(shù)和溫度可據(jù)不同混合料和現(xiàn)場(chǎng)條件經(jīng)試驗(yàn)確定，一般瀝青混合料宜先靜壓2遍，再振動(dòng)碾壓4～6遍，最后再靜壓2遍；碾壓溫度一般為140～180℃，最高不超過(guò)185℃，最低不低于120℃。由于過(guò)渡料和瀝青混合料的壓實(shí)性能不同，過(guò)渡料攤鋪厚度要稍大點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)控制攤鋪速度。

5結(jié)論

在小米田水庫(kù)瀝青混凝土心墻堆石壩工程建設(shè)中，為了確保整個(gè)工程的質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制施工原材料的質(zhì)量，堅(jiān)持做好壩基、壩體填筑、瀝青混凝土施工各個(gè)工序的質(zhì)量控制工作。只有這樣，才能夠確保小米田水庫(kù)充分發(fā)揮防洪水利樞紐工程的作用。

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TV544+.924；TV641.4+1

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1008-1305（2016）03-0004-02

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.003

2016-04-02

劉任德（1976年—），男，工程師。