李莲义
(甘肃省水利工程局有限责任公司,甘肃 兰州 730000)
新疆呼图壁县齐古水库沥青混凝土心墙坝为沥青砂壳坝,坝长396.3m,是大坝最主要的防渗体。
想要控制好沥青混凝土心墙的施工质量,沥青混凝土骨料生产系统位置的选择、拌和设备的选择非常重要,直接关系到沥青混合料是否能连续、均匀、快速及时地从拌和站运至铺筑部位;同时,通过沥青混凝土现场铺筑试验,确定沥青混凝土施工配合比,确保施工质量符合要求。本文就沥青混凝土心墙施工准备工作要点进行浅述。
沥青混凝土心墙施工工艺流程为:沥青混凝土混合料(成品骨料、沥青、水泥)的生产——沥青混合料的运输——沥青混凝土心墙摊铺、碾压施工,采用水平分层,按全轴线一次摊铺碾压完成。
在正式铺筑前,需做好准备工作,做好生产系统位置和拌和设备的选择,沥青混凝土混合料原材料性能及配比试验,以确保施工质量。
一般来讲,为了施工的方便快捷,沥青混凝土生产系统的位置选择在常态混凝土生产系统旁,建立符合要求的沥青混凝土拌和站。
该工程的沥青混凝土用量为8400m3,选择西安路泰机械制造有限公司YQLB-1000 型沥青拌合楼系统。该拌和楼额定生产能力60~80t/h,实际生产能力为40t/h,最大生产能力约2000m3/月,能够满足本工程施工要求。拌和设备的选择需先根据相关参数对其铺筑能力进行计算。
铺筑能力P计算公式:
式中:P——铺筑能力,t/h;
Qm——沥青混凝土心墙月最高铺筑能力,m3;
M——月最高铺筑天数,按每月25d;
n——日实际工作时数,h/班,按8h计算;
K——小时生产不均匀系数,K=1.2~1.4,考虑现场因素,按最大取值,取K=1.4。
根据前述沥青混凝土心墙施工进度计划,月最高铺筑能力Qm取2000m3,代入公式(1),计算出铺筑能力P=(1.4×2000m3)/25×8h=14m3/h。沥青混合料密度取2.37t/m3,计算出铺筑能力P=14m3/h×2.37t/m3=33.18t/h。
经上述核算,所选用的YQLB-1000 型沥青拌合系统生产能力满足工程实际需求。
“新疆农业大学水利水电设计研究院”推荐的7 号沥青混凝土配合比和根据《新疆呼图壁县齐古水库沥青心墙坝及止水材料施工设计要求》,对现场实际冷热矿料分别做两次平行筛分试验,根据试验结果,对冷热矿料级配进行合成(见表1、图1)。冷料合成结果主要考察原材料的稳定性,热料合成结果主要是确定现场沥青混凝土施工配合比。试验用沥青混凝土配合比参数见表2。
图1 矿料级配合成曲线
表1 齐古水库现场配合比调配
为了保证心墙顺利施工,需提前进行现场摊铺碾压试验,以确定生产配合比和碾压施工工艺参数,以指导沥青混凝土心墙的施工。沥青混凝土现场铺筑试验方案见表3,在实施过程中根据现场情况进行调整。
表3 沥青混凝土现场试验项目及程序
沥青采用70#A级道路石油沥青,是中国石油克拉玛依石化公司生产的,沥青检验结果见表4,技术指标满足设计要求。
表4 沥青检验成果
粗骨料、细骨料采用工地料场的天然卵石经筛分、清洗获得,粒径范围为0.075~4.75mm、4.75~9.5mm、9.5~19mm 级配连续,质地坚硬,不因加热产生性质变化。其性能试验结果见表5、表6。
表5 粗骨料性能试验结果
表6 细骨料性能试验结果
填料是指粒径<0.075的颗粒,填料使用水泥。其性能试验结果见表4,从表中可以看出,水泥性能满足《水工沥青混凝土施工规范》(SL 514-2013)标准中表3.3.2沥青混合料填料质量技术要求。
表7 填料物理性能试验结果
(1)应具备质量稳定、满足设计要求的沥青货源及储备量。
(2)施工前和施工过程中,需对沥青心墙施工机械及混合料拌合设备进行检测校核,确保设备正常运行。正式施工前10d,施工单位需将准备好的所有施工机械设备的性能、数量、生产率等报送监理单位审批。施工前5d,所有机械设备及施工人员必须全部进场到位。
(3)沥青混合料制备系统、铺筑等应满足沥青混凝土的施工质量和施工强度要求。
沥青混凝土心墙施工过程中,骨料生产系统位置和拌和设备的选择,碾压式沥青混凝土心墙现场铺筑试验,沥青混凝土配合比等对心墙的施工质量有直接影响。因此,应针对现场实际情况,进行合理的位置选择,严格进行施工及设备选型,并按照设计要求及规范进行试验,以获得最佳配合比,通过以上各环节的有效控制,才能为大坝的施工质量提供保证。