水工沥青混凝土的配合比设计采用矿料级配和沥青用量作为配合比设计的两个主要参数,其中矿料级配用三个参数(Dmax、di、Pi)来表征,骨料每一粒径di的通过率Pi均有一特定范围,各粒级矿料的通过率计算公式如下:
n1?(d/D)imax ⑴ ?i?100?(100??0.074)n1?(0.074/Dmax)
式中:Pi—粒径为di的总通过率; Dmax—骨料最大粒径;
P0.074—0.074mm筛上的总通过率。
各粒级矿料的通过范围是根据碾压式水工沥青混凝土的矿料级配特征来确定的,因此,该设计理论具有较强的包容性,能较好地适应不同的骨料级配。通过东北尼尔基、西藏旁多水利枢纽工程试验,体现了对工程较好的适应性,且便于工程现场的调整。
5.3.2高海拔地区沥青混凝土配合比设计
高海拔地区一般地处高地震烈度地带,西藏旁多水利枢纽的地震烈度为Ⅷ度,同时具备深覆盖层特点,再加上强辐射气候的影响,沥青混凝土配合比设计要充分考虑到适应大变形、抗老化的影响,沥青含量相比其他地区工程要适当提高,西藏旁多水利枢纽大坝碾压式沥青混凝土心墙的沥青含量要求不低于6.8%(油石比),实际施工过程中按照沥青含量7.1%(油石比)进行控制。沥青混凝土配合比设计经过室内设计和试验、现场施工模拟试验调整和生产性试验的验证,最终才能确定,试验调整过程中要充分考虑到高海拔地区的不利条件影响。
5.3.3施工配合比的确定
碾压式沥青混凝土心墙施工参数经过室内配合比、现场施工模拟试验和现场生产性试验进行确定。通过室内试验推荐用于现场施工模拟试验的配合比,现场施工模拟试验一般根据现场施工情况模拟正常的施工程序进行,试验段的长度一般为30~50m,基座混凝土按照实际基座混凝土的尺寸及混凝土标号进行,通过模拟试验确定现场施工配合比、施工参数及温度控制参数。 现场生产性试验在大坝沥青混凝土心墙基座上进行,按人工摊铺和机械摊铺分别进行,确定心墙最终的施工参数。
5.4沥青混凝土心墙一二期接头处理
为加快现场施工进度,提前发挥工程效益,心墙可以分期进行施工。西藏旁多水利枢纽心墙分两期进行施工,由此带来一二期接头处理的问题。接头处理的质量直接决定了心墙的防渗效果,因为高海拔地区的强辐射影响,会引起沥青心墙表面的老化,一二期心墙施工间歇期较长,一期心墙完工后要对心墙表面进行覆盖,一般采用
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帆布覆盖表面,再在帆布上覆土的办法进行防护,所盖砂砾石厚度不低于1m,一二期接头形式如图5.4-1所示,接头必须增加渗径长度。接头施工要先确定一期心墙表面老化深度,然后将一期接头表面松散的和老化层敲掉,在表面涂抹一层沥青砂浆,二期心墙接头按照设计的接头型式进行施工,二期接头施工过程中要加强对一期接头的烘烤,以增加一二期心墙的粘结。
图5.4-1 一二期沥青混凝土心墙接头型式
5.5雨季施工
高海拔地区一般雨季为6~9月份,多为阵雨。在雨季施工时,要密切注意工区内的天气动态,遇有下雨征兆时,立即停止沥青混合料的拌和,及时完成已拌和好的沥青混合料铺填,采用帆布对已铺好的心墙进行覆盖,及时进行碾压,对已准备好的仓位采用防雨布进行覆盖。雨停后,对仓面进行清理,采用红外加热器对仓位表面积水进行烘干后可以继续进行施工。
5.6低温季节施工
经过低温季节沥青混凝土心墙施工试验,采取防护措施后在低温季节进行沥青混凝土心墙施工是可行的。低温季节施工的主要措施包括:①适当提高沥青混合料的出机口温度和入仓温度;②加强对沥青混合料运输设备的保温,减少温度损失;③沥青混合料摊铺好后及时进行覆盖,防止心墙表面温度下降过快;④适当提高初碾温度和增加碾压遍数;⑤碾压完成后及时用保温罩进行覆盖,保温罩上要加盖棉被,防止沥青表面温度损失过快,有利于气泡的排除。
5.7沥青混凝土心墙防护
沥青混凝土心墙防护主要对高海拔地区强紫外线照射的防护和沥青混凝土心墙的越冬防护,对一二期心墙接头采用帆布覆盖砂砾石的方法对紫外线照射进行防护;施工中的心墙,采用帆布覆盖的方法对心墙进行防护。土石坝一般施工工期较长,这就需要做好对心墙的越冬防护。在高寒高海拔地区昼夜温差较大,不利于心墙碾压后靠自身的调节密实,在冬季暂停施工,寒冷天气容易造成表面裂缝。防护方法为在心墙表面盖一层帆布,然后在帆布上面覆盖砂砾石,砂砾石厚度要大于当地冻土层的厚度。
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图5.6-1 保温罩型式 图5.7-1 沥青心墙冬季越冬防护
图5.7-2 冬季心墙防护做法
5.8 劳动力组织
根据每个项目的工程量大小,施工的具体情况劳动力的需求有所不同。一般看来,进行碾压式沥青混凝土防渗心墙施工所需劳动如表5.8-1所示。
表5.8-1 劳动力组织情况表
序号 1 2 3 4 5 6 单项工程 管理人员 技术人员 矿料加工及混合料拌和系统施工 沥青混凝土现场施工 辅助施工人员 合 计 人 数 8 10 60 40 20 140 备 注 6.材料与设备
6.1 沥青混凝土及其原材料
沥青混凝土原材料主要包括沥青及矿料,沥青一般使用同一厂家同一品牌的的水工沥青,一般用水工70号沥青,每批沥青出厂时应该有出厂合格证和品质检验报告,运输过程中包装不破损、不受侵蚀和污染、不因过热而发生老化,沥青储存应按
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照批号分批储存,防止混杂。矿料主要包括粗细骨料和填料,矿料的品质应满足设计和规范要求,级配良好,各组分的组成的级配曲线应满足试验提出的级配曲线要求,经现场施工实践,骨料超逊径可以不作为主要指标进行控制,但粗骨料最大一级不得有超径,施工过程中应每班对骨料级配进行检测,根据骨料级配曲线及时对配合比进行调整。
6.2 沥青混凝土主要施工机械设备 沥青混凝土主要施工机械设备见表6.2-1
表6.2-1 沥青混凝土主要施工机械设备表 序号 名 称 一、沥青砼矿料加工系统 1 自卸汽车 2 装载机 3 胶带输送机 4 胶带输送机 5 细骨料储罐 6 矿粉储罐 7 颚式破碎机 8 反击式破碎机 9 立轴式冲击破碎机 10 选粉机 11 圆振筛 12 圆振筛 13 振动给料机 14 螺旋输送机 15 斗式提升机 16 电磁除铁器 17 离心风机 18 离心风机 19 脉冲袋式收尘器 20 脉冲袋式收尘器 21 电子汽车衡 22 通讯器材 二、沥青混合料拌和系统 23 沥青砼拌和楼 24 文丘里除尘器 25 热油加热器 26 沥青恒温罐 27 沥青脱水脱桶加热设备 28 沥青泵 29 热油泵 30 柴油泵 31 柴油储罐 32 燃油运输车 33 犁式卸料器 34 消防器材 型号规格 20t 33.0m B650 B800 500t 500t 48~85 t/h 50~80 t/h 30~65 t/h 15~20 t/h 2YKR2052 YKR1645 GZG803 GX250 D250 RCDB-12 4-72-12C 4-72-12.5C DMC-54 DMC-54 50t 60-120t/h 5-8t/h 25t/h 2100L/h 30t 5t —273—
数量 5辆 1台 410m/7条 100m/4条 1个 1个 1台 1台 1台 1台 1台 1台 2台 4台 2台 1台 1台 1台 1台 1台 1台 1套 1套 1套 1套 1个 1套 3台 3台 3台 2个 2辆 3个 1套 用 途 块石、过渡料运输 块石料转运 矿料运输 矿料运输 骨料储存 矿粉储存 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 矿料加工 加工系统除尘 加工系统除尘 拌制水工沥青砼 系统及施工供油
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