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1、沥青砼心墙施工参考技术样本沥青砼心墙施工参考技术新疆石门水电站大坝心墙沥青混凝土施工技术（中国水电十五局新疆石门水电站项目部 新疆 831200）1工程概况新疆石门水电站工程位于新疆维吾尔自治区呼图壁县的西南面，坝址区位于呼图壁河中游河段。是呼图壁河中游河段河流规划中的第三级水电站，调节库容为7016104m3，具有年调节能力，电站装机容量95MW，。电站枢纽由沥青心墙砂砾石坝、右岸泄洪系统、左岸引水系统、地面厂房组成。工程为等工程，工程规模属中型，水工建筑物中泄水建筑物、进水口、引水隧洞、厂房、消能防冲等主要建筑物级别为3级；大坝级别按2级建筑物设计；次要建筑物为4级，临时性建筑物为5级。

2、新疆石门水电站主要挡水建筑物为沥青混凝土心墙砂砾石坝。沥青心墙砂砾石坝坝轴线方位为N58W，。，坝顶宽10m，坝体最大底宽约392m。坝体上游坝坡为1:，；下游坝坡为1:，、。 坝体填筑材料从上游至下游依次分为：1）上游预制混凝土块护坡区；2）砂砾料填筑区；3）过渡层；4）沥青混凝土心墙；5）过渡层；6）砂砾料填筑区；7）下游预制混凝土框架护坡区。其中沥青混凝土心墙是坝体的主要防渗结构。沥青混凝土心墙为碾压式，位于坝体中部，坝轴线上游，。沥青混凝土心墙采用直心墙形式，心墙厚度呈宝塔形递减，每间隔13m高度减小10cm，。心墙底部3m为渐变段，与齿槽基座混凝土相接处心墙加厚至2倍的厚度，沥青混凝

3、土与基座混凝土中部设一道止水铜片（心墙底部3m为渐变段，与混凝土齿槽相接处心墙加厚至53倍的厚度，沥青混凝土与齿槽中部设两道止水铜片）。沥青心墙与基座混凝土结合面涂抹2cm厚沥青玛蹄脂。心墙上、下游侧分别设3-4m厚的过渡层，作为沥青混凝土心墙的持力层和保护层，过渡层至坝基渐渐加厚与基础相接。心墙过渡层后布置水平排水，坝脚设贴坡排水，与水平排水相接。 沥青混凝土心墙工程量见表1-1。表1-1 心墙沥青混凝土1241m高程以下工程量序号分层高程（m）等厚段渐变段工程量（m3）心墙厚度（m）工程量（m3）工程量（m3）等厚段累计渐变段累计总累计1241-1242.5011228-12410.621

4、52.7415012.36127.621822.0516980.4121215-12280.72375.4912859.62148.891694.4314554.0531210-12150.81002.7710484.1365.901545.5412029.6741202-12100.81556.599481.36105.431479.6410961.0051189-12020.92631.807924.77165.921374.219298.9861180-11891.01713.385292.97213.071208.296501.2671176-11801.0630.753579.599

5、4.70995.224574.8181163-11761.11767.132948.84280.83900.523849.3691151-11631.21181.711181.71619.69619.691801.401148-1151 大坝施工区域的水文气象条件 呼图壁河流域属于中温带大陆性气候的特征，又有垂直气候分带的特点，地处新疆中部乌鲁木齐西南部。气象要素采用石门水文站和呼图壁县气象台资料进行统计。，；（1983年7月31日），（1984年12月23日），多年平均水温为6，呼图壁河石门段结冰出现最早时间为每年10月17日，最晚时间为12月1日；终冰时间最早为每年3月31日，最晚为4月2

6、8日，冰期56月，。呼图壁河流域山 ；最大风速在57m/s之间。2沥青混凝土心墙防渗体的特点 我国水工沥青技术起步较晚，最早采用沥青混凝土的是建于1972年的吉林白河沥青混凝土心墙坝，30多年来经历了由人工、半机构化施工发展到机械化施工的过程，在理论研究和工程实践方面都有了很大的进展。 将沥青、矿料与掺合料等原材料按适当比例配合，经加热拌和均匀后成为沥青混合料，再经过压实或浇筑等工艺成型，成为沥青混凝土。沥青混凝土是一种温度较为敏感的材料，低温下它具有与弹性材料相类似的性质。沥青混凝土的力学性质不仅随温度变化，而且与工作条件有密切的关系，还取决于所用原材料的特性、配合比以及施工质量等因素。因此

7、，在沥青混凝土防渗墙的试验、设计和施工过程中，必须充分考虑到这些特点：（1）防渗性能好。碾压式沥青混凝土的渗透系数一般小于l10-71-8cm/s。浇筑式沥青混凝土实际上则是不透水的。（2）适应变形能力比较强。沥青混凝土具有较好的柔性，能较好地适应各种不均匀沉陷。如果一旦发生裂缝，在坝体应力（包括自重）作用下，沥青混凝土有自愈（闭合）能力。 （3）不用粘土防渗，因而可以不占农田，保护耕地。对于缺乏良好的天然土料的地方，更显示其优越性。（4）工程量小。一般地讲，沥青混凝土防渗体体积约为粘性土防渗体的1/201/50。适合工厂化施工，用工少，效率高，加快了施工进度。由于沥青混凝土防渗体断面小于土质

8、防渗体断面，因而对要求减小坝体体积的场合更为适用。（5）由于沥青混凝土防渗墙较薄，工程量少，因而投资较少。（6）沥青混凝土防渗体比土质防渗体易于施工，在多雨地区更显出其优越性。3沥青混凝土的施工技术 骨料生产采用一套郑州一帆机械厂(山德维克技术）生产的以立轴式冲击破碎机为主机的碱性骨料生产系统，且带有吉林四平机械厂生产的离心式通风机除尘系统。 骨料破碎加工：现场由ZL50G装载机运料至破碎机的受料坑内，经过初筛分进行分级，超径料分出后，由胶带机运输至立式冲击破碎机内进行中破后，进入再次筛分分级。 经过振动筛将破碎后的混合料分成2010mm、105mm、5，其中20mm的进入破碎循环破碎，20m

9、m以下的三级骨料通过胶带机进入成品料仓，在沥青混凝土拌和前将其运至拌和楼前堆放储存。不同粒径的净料堆存用隔墙分开，防止混杂。，拌和时将填料运至拌和现场，投入滚筒加热。粗细骨料需满足表1-2要求。 表1-2 骨料质量要求骨料视密度(g/cm3)吸水率(%)针片状含量(%)含泥量(%)与沥青粘附力 (级)水稳定等级(级)坚固性(%)圆孔筛检验超径含量(%)逊径含量(%)粗骨料2.622541252.5524（水稳定等级）62.510.5不含有机质、泥土等杂质，无结块和团粒 碱性骨料加工系统投产后，高峰期产量为600t/天，平均生产能力为540t/天。成品料仓可满足施工高峰期3天用量。各种骨料物性检

10、验结果符合设计要求，满足心墙施工需要。 沥青砼拌和站位于大坝C2料场靠近西干沟侧，占地约15000m2，距大坝约900m，运输较为方便，可以减少运输途中的沥青砼混合料的热量损失。该地处于大坝下风口，远离生活区和工作区，有利于环境保护和防火工作。 沥青混凝土拌和设备是由西安路泰筑路机械公司生产的YQLB1000型沥青混合料拌合设备，理论生产能力60t/h，实际生产能力约45t/h(20m3/h)。整个系统组成如下表1-5 表1-5 沥青混凝土混合料拌合系统序号部件名称部件功率（KW)部 件 组 成1冷料供给系统10.5四个料斗及四台皮带给料器、一条骨料输送皮带2干燥滚筒223燃煤燃烧系统37.5

11、一套粉煤机、一套燃烧器、一套燃油引火系统4热骨料提升机5.55除尘系统36旋风除尘、水除尘6拌和系统搅拌设备30热骨料暂存仓、计量系统、搅拌装置沥青喷洒系统5.5沥青喷洒系统7粉料供给系统7.560t粉粒料暂存罐、粉粒料螺旋输送机8气路系统7.5空压机、气缸、电磁阀及气管路9沥青供给系统430t燃油加热沥青罐、导热油加热炉、卸油槽及配套附属阀门合 计166依据沥青混凝土心墙设计图，。表1-6 序号高程（m）心墙轴线长度(m)心墙宽度(m)0.25m高工程量(m3)备注11148.5066.22.221149.5069.41.831151.0074.21.241153.5088.61.25116

12、3.00103.011.261170.00132.821.171175.00159.321.181180.0188.811.091185.0211.251.0101190.0222.750.9111205.00251.270.8121216.00263.930.7131225.00274.300.7141230.50280.630.6151242.50293.950.6沥青混凝土心墙有效施工期9个半月，总量m3，月平均强度m3/月。，按进度计划安排，每天最大填筑2层，心墙沥青混凝土日最大强度为105m3/d。，共需拌和沥青混凝土127t。，。，127t/=。选YQLB1000型沥青混凝土拌和机

13、（60t/h）可满足最大强度混凝土摊铺需求。 碾压式沥青混凝土心墙各项技术指标见表1-7：表1-7 沥青混凝土心墙技术指标 项 目技术指标备 注容重（g/cm3）2.35核子密度仪无损检测孔隙率（%）2.5芯样检测渗透系数（cm/s）110-9芯样检测水稳定系数0.85芯样检测沥青含量（占矿料总重）（%）8.00.5芯样或混合料抽提试验骨料最大粒径（mm）20芯样或混合料抽提试验 碾压式沥青混凝土心墙施工程序主要分六大部分：碱性骨料加工混合料拌和运输机械摊铺碾压检测。 沥青混合料制备工艺流程图1-1 沥青混合料作业工艺流程 沥青混凝土原材料加热处理 （1）沥青加热 沥青溶化、脱水、加热：沥青加

14、热采取内加热式，沥青到场后卸入卸油槽内，通过液压自动翻转装置送进JRHY5型沥青溶化、脱水、加热联合装置，以导热油为介质来加热溶化沥青，确保加热均匀，防止沥青老化，沥青脱水温度控制在110-130，配有除泡和脱水装置，使水分汽化溢出，防止加热沥青时沸腾溢出。沥青恒温与输送：沥青加热至规定温度后输送至恒温罐贮存使用，恒温时间不超过6h，以防沥青老化。沥青从恒温罐至拌合楼采用外部保温的双层管道输送，内管与外管之间通导热油，避免沥青在输送过程中凝固堵塞管道。 （2）骨料加热 骨料初配：堆存于成品料仓的骨料，用ZL50G装载机分别将各级骨料上料至配料机料仓内，各级骨料利用振动给料器进行初配，利用胶带机

15、将混合料输送至干燥加热筒。 骨料干燥加热：冷骨料连续均匀地进入干燥加热筒内加热，加热温度控制为170-190，经过干燥加热的的混合料，用热料提升机提升至拌合楼顶部进行二次筛分，热料经过筛分分级，按粒径尺寸储存在热骨料斗内，供配料使用。 沥青混凝土原材料拌制 配料：沥青混合料按监理批准的配合比换算的配料单进行配料，所有称量设备在使用前都进行校准、测试，并定期予以校验，以保证称量精度。配料与称量相互连锁，在配好的料未完全卸出且卸料阀们完全关闭之前下一次配料不能启动；在所有配料料斗未达到需要量之前，任何称量料斗的卸料阀门不能开启，在配好料的料斗中，料未完全卸出且称量设备没有恢复平衡以前卸料阀门不能关

16、闭，沥青、矿料称量误差为%，配合比误差控制为沥青%，粗骨料5%，细骨料3%，填料1%。 沥青混合料拌合：沥青混合料拌合采用西安路泰筑路机械公司生产的YQLB1000型沥青混凝土拌合楼，在沥青混凝土正式生产之前，操作人员对沥青拌合系统的各种装置进行检测，主要检测称量系统的精度、计时、测温设备及其他控制设备的运行情况。控制沥青混合料时，先投放骨料和矿粉干拌，在喷洒沥青进行湿拌，干拌时间约10-15s，湿拌时间约45-60s。拌和好的沥青混凝土卸入沥青拌合楼的的成品料仓贮存。 拌合楼停机前，用热矿料搅拌清理搅拌机并清理干净，当因机械故障或其他原因停机超过30min时，将搅拌机内的沥青混合料放出，并用

17、热料搅拌清理，防止沥青混合料凝固在拌合机内。 拌合楼配置计算机自动配料和记录系统，在拌制过程中逐盘记录打印沥青及各种配料的用量和拌合温度。 沥青混合料的运输：沥青混合料使用3台8t专用保温自卸汽车水平运输至施工部位工作面后，倾倒入ZL50G装载机斗中，由ZL50G装载机将沥青混合料卸入沥青摊铺机沥青混合料料斗，人工摊铺部分采用ZL50G装载机直接将沥青混合料卸入模板内，人工摊平。 沥青混合料运输设备因具有良好的保温效果，能保证沥青混合料在运输途中温度损失控制在允许范围内。 沥青混合料运输设备及运输道路能保证沥青混合料在运输过程中，不出现骨料分离和外漏，能保证沥青混合料的连续、均匀、快速及时地从

18、拌合站运送至浇筑部位。 过渡料的运输：过渡料采用25t自卸汽车从贮存料场运送至大坝施工部位直接入仓，心墙人工摊铺部分，采用液压挖掘机扒平，心墙机械摊铺部分，采用液压挖掘机转料至摊铺机过渡料料斗，由于摊铺机的最大摊铺范围只有3m，摊铺机无法到达范围，采用液压挖掘机补充铺筑过渡料。新疆呼图壁河石门水电站工程大坝防渗体为碾压式沥青混凝土心墙，沥青混凝土采取水平分层，全坝轴线不分段一次摊铺碾压的施工方法，施工时严格按照确定的施工方向、次序、铺筑心墙厚度、摊铺温度、碾压温度及碾压遍数进行分层铺筑，施工分层厚度为：摊铺厚度30cm，碾压压实后厚度25cm左右。 机械摊铺机采用联合摊铺机，摊铺总宽度3m，摊

19、铺机行走速度控制在1-3m/min，过渡料在摊铺机控制范围以外的，采用液压挖掘机配合摊铺。人工摊铺心墙时，采用ZL50G装载机向仓内卸入沥青混合料，过渡料使用液压挖掘机摊铺，辅以人工整平。 用专用摊铺机铺筑时，对摊铺机的控制系统要经常检测和校正，每次铺筑前，根据心墙和过渡料的结构和施工要求，调整和校正铺筑宽度、厚度等相关参数。 专用摊铺机摊铺沥青混合料前，首先进行层面的除尘和清扫，使用全站仪标出准确的坝轴线，并由金属丝定位。通过摊铺机前的摄像机可使操作者在驾驶室里通过监视器驾驶摊铺机精确跟随细丝前进。 专用摊铺机摊铺时，随时注意沥青摊铺机料斗中沥青混合料的数量，以防漏铺和满铺的现象发生，摊铺机

20、配有激光定位仪，以保证过渡料的铺平。 沥青混凝土心墙的铺筑 ，尽量减少横向接缝，有接缝时，其接缝结合坡度做成13坡度，上下层横缝错开在2m以上，振动碾压时，横向接缝处重叠碾压30-50cm。 模板采用5mm厚钢板焊制而成，两侧模板设可调丝杆，架设方便牢固。支立时相邻钢模板接缝严密，定位后的钢模距心墙中心线的偏差不大于5mm（保证设计宽度）。钢模定位检查合格后，再填筑两侧过渡料。将沥青混合料填入钢模内人工摊平，在过渡料压实后将钢模拔出，并及时将表面黏附物清除干净。沥青混凝土碾压过程控制主要是施工过程中的参数控制。每个工程施工前都应进行碾压试验确定各项施工参数。在施工过程中应严格控制碾压温度和碾压

21、方式，同时还要注意静碾收光的时机。一般在动碾碾压过后，沥青混凝土存在一个排气密实过程，静碾收光正应在排气密实过程结束之后进行。碾压过程中的质量控制，还包括沥青混凝土层间缝、沥青混凝土与水泥混凝土基座间的结合缝、心墙施工缝等有关层面处理的问题；此外在多层连续施工时也应对碾压过程进行控制。 沥青混凝土层间结合缝以控制层面清洁程度及层面温度为主；沥青混凝土与基座混凝土的结合缝应严格控制基座的凿毛质量、冷底子油喷涂和玛蹄脂涂抹的匀质性；碾压过程中产生的施工缝应对预留施工缝的坡度比进行控制，其他方面控制和沥青混凝土层间接缝控制相同。多层连续施工的主要问题在于，下层的沥青混凝土未能完全降温而使得上层沥青混

22、凝土施工时产生软基碾压，影响上层沥青混凝土的密实度。现场施工解决此问题的主要措施为洒水降温、尽量拉大两层连续施工的间歇时间，控制碾压遍数等。用2台振动碾先同时静压2遍后振压6遍心墙两侧过渡料；接着静压2遍再振6遍压沥青砼混合料。振动碾行进速度以30m/min为宜，初碾时温度不高于150；终碾温度不低于110。 .在摊铺机机械无法铺筑的部位采用人工摊铺，铺料厚度为21cm、人工夯实温度145（表面115）、振动式冲击夯压实，夯实遍数6遍。加强质量检查，人工摊铺、人工碾压沥青混合料表面要求返油良好，不产生纵向裂缝。对于取样的坑洞采取人工铺填沥青混合料，采用直径小于坑洞直径的铁锤按5cm一层进行分层

23、夯实。%；铺料厚度21cm,碾压完成后外漏的铜止水剪除，然后再进行下一层施工。在低温季节施工沥青混凝土，控制拌和温度及入仓温度并取上限，对其施工过程采取一定的保温措施，具体如下：（1）沥青加热至160170，矿料加热至180200。沥青混和料出机口温度控制在165175；沥青混和料入仓浇筑温度控制在150160。（2）采用保温性能较好的混凝土保温车进行水平运输，减小沥青混凝土的温度损失。（3）加快施工进度，减小施工环节中沥青混凝土的温度损失。（4）心墙施工完成后立即对其表面进行覆盖保温。4大坝心墙碾压式沥青混凝土的施工现场控制术要点碾压式沥青混凝土中沥青用量直接影响混凝土的物理力学性能和施工性

24、能，同时沥青混凝土心墙浇筑的关键环节是温度控制。现在对碾压式沥青混凝土施工控制要点说明如下：1、沥青加热(1)沥青的溶化、脱水温度控制在12010，使水分充分脱出,不再冒泡;(2)沥青脱水后进入沥青加热罐继续加热，温度控制在1605，保持恒温，但恒温时间不宜超过6小时。2、骨料加热采用烘干筒，各种不同粒径的骨料计量后进入燃煤式烘干筒，加热35min，温度宜控制在1805，应根据沥青混合料要求的出机口温度控制，但不得超过200。3、入料顺序采用先将骨料和填料干拌1530s后，再加入沥青一起拌和4560s，混合料出机口温度宜控制在145，要求拌和均匀，无花白料。拌制好的混合料由搅拌机直接卸入吊罐或

25、装载机运输至现场。1、拌和站原材料检测，拌和站原材料质量检测频次表见表1-8表1-8 拌和站原材料质量检验表检查材料检查部位检查项目质量要求检查频次沥青沥青罐针入度（25，1/10mm）6080每浇筑一层沥青混凝土从加热罐中取样检测前三项。软化点（环球法，）46延度（15，cm）100粗骨料热料仓针片状颗粒含量（%）15每浇筑一层沥青混凝土从拌和站热料仓取样检测。含泥量（%）0.5超逊径（圆筛）（%） 超径5逊径10级配连续级配，与配比级配一致细骨料热料仓含泥量（%）1每浇筑一层沥青混凝土从拌和场净料堆取样检测。级配连续级配，与配比级配一致矿粉储料场细度（各级筛孔通过率） （%）0.6mm10

26、0每浇筑一层沥青混凝土从仓库取样检测含水量0.15mm900.075mm75其它不含泥土及有机物等杂质和结块2、拌和站沥青混合料检测的要点（1）温度检测：拌和站温度的控制是施工质量控制的重点，主要控制主要从原材料的加热进行控制，沥青必须保证温度在1605之间，粗细骨料必须保证温度在1805之间，最高不超过200，超过200有发生沥青进入搅拌机内发生因骨料过热超过沥青闪点引起火灾。最终要求沥青混合料的出机口温度宜控制在145。当混合料温度超过185时，作为废料。（2）沥青含量抽提试验：每层做抽提试验一次，检测沥青含量，配合比允许误差为%。（3）矿料级配试验：矿料级配每层检测一次，粗骨料的级配误差

27、为5%，细骨料级配误差为3%，填料配合比允许误差为1%。（4）马歇尔稳定度和流值、孔隙率检测：每层成型试件各项指标检测一次。（5）外观检测：随时观察，要求色泽均匀、稀稠一致，无花白料及其它异常现象。1、混凝土基座结合面处理沥青混凝土心墙同周边建筑物的连接是防渗系统结构的关键，其处理的好坏将直接影响大坝的安全。先将混凝土基础面浮浆、乳皮、粘着物等清除干净，再进行凿毛，凿毛完成后采用高压风吹干净，对潮湿部位进行烘干。烘干后人工均匀涂刷两遍冷底子油（沥青：汽油=3：7），待冷底子油干涸后涂抹12cm厚的沥青玛蹄脂（沥青：矿粉：砂=1:2:2），玛蹄脂宽度不小于心墙底宽。涂刷冷底子油时必须对止水铜片也

28、涂刷两遍。2、边角部位摊铺与碾压在摊铺机机械无法铺筑的部位采用人工立模、人工摊铺，小型机械压实，加强质量检查，人工摊铺、人工碾压沥青混合料表面要求返油良好，不产生纵向裂缝。对于取样的坑洞采取人工铺填沥青混合料，采用直径小于坑洞直径的铁锤按5cm一层进行分层夯实。3、人工部分或边角位模板钢模采用钢板制作，模板两侧采用角钢限位卡固定，钢模安装前表面粘贴牛皮纸作为脱模隔离层，安装好的模板平整严密，尺寸准确，相邻钢模搭接长度不小于5cm，模板定位前进行中心线放样，定位后的钢模距心墙中心线的偏差不大于5mm。 4、过渡料铺筑模板定位检查合格后方可铺筑两侧过渡层。用帆布遮盖心墙表面，防止砂石、杂物落入仓面内。采用1m3反铲将掺配好的过渡料粗平，人工配合整平，松铺厚度为心墙铺设厚度。心墙两侧的过渡料应同时铺筑，靠近模板部位作业时要特别小心。防止模板移位，距钢模1520cm的过渡层，先不压实，待钢模拆除后，与心墙骑缝碾压。5、结合面清理与加热在已压实的心墙上继续铺筑时，结合面必须清理干净，灰尘等污染面采用空气压缩机清除或用红外线加热器烘烤粘污面，使其软化后铲除。摊铺前用红外线加热器（局部采用煤气喷灯）使结合面加热到70以上。当面层为沥青玛蹄脂时不需要加热。对于潮湿部位先将表水清除，再采用红外线加热器烘干、加热，对取样坑洞回填前先将杂物清理干净，再采取红外线加热管烘干、加热。6、沥青混凝土混合料入