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下坂地水利枢纽大坝心墙施工流程与控制要点

来源:www.daxuelw.org  发布时间:2017-06-24  
1 工程概况。

  下坂地水利枢纽大坝属于沥青混凝土心墙砂砾石坝,其中心墙厚度在0.6~1.2m范围内,心墙最大高度为74m.

  心墙底部设置高度为2m的渐变扩大段以便更好的与混凝土基座进行连接。心墙左岸混凝土基座和右岸混凝土基座的坡度大小分别是1∶0.92和1∶0.35,心墙与两岸坡连接时采取的是渐变扩大设计,心墙厚度扩大程度为从0.6m扩大至3.0m,扩大段水平长度也存在斜度,左岸和右岸分别是6m和8m.

  在心墙下游位置设置了规格为3.5m×5.0m的灌浆廊道。整个沥青混凝土心墙施工总体工程量主要包括:沥青玛蹄脂1397.22m3、沥青混凝土 22993.13m3和过渡层砂砾料294600m3.

  2 心墙施工特征及关键施工流程。

  (1)很多环节需要控制温度且要求较高。沥青混凝土必须在高温情况下才能够流淌,因此施工过程中必须确保摊铺碾压施工温度,此外,还需要对沥青混凝土骨料以及沥青加热温度进行控制,拌和温度、入仓温度、运输温度等都需要考虑;(2)具有较高的施工质量控制标准。沥青混凝土心墙的高度达到了74m,其性能好坏直接决定着土石坝坝体的防渗性能,且属于隐蔽性工程,因此具有较高的施工质量控制标准;(3)施工过程存在较多制约因素。根据有关规范,沥青混凝土心墙进行施工是周围环境温度需要超过0℃,不得降雨降雪,风力低于4级。下坂地工程位于大陆性高原气候地带,冬季寒冷周期持续很长,再加上大风天气影响,为确保施工周期,必要情况下需实施夜间施工。

  心墙关键施工流程有:制备沥青混凝土料→输送沥青混合料→清洁施工接缝缝面并涂刷沥青玛蹄脂→摊铺沥青混凝土料→碾压沥青混凝土→检测试验.

  3 施工过程影响因素及其控制措施。

  3.1低温环境对施工过程的影响及控制措施。

  由于施工周围环境温度较低,因此沥青混合料温度一般损失速度很快,特别是在摊铺层表面以及侧面和周围低温环境直接接触部位有着更快的温度损失速度,容易导致热沥青混合料碾压的密实度不够,进而对沥青混凝土施工质量造成影响。对于该问题可采取以下技术措施.

  (1)选择最优的施工时段.当气温较低或者风速较大时,沥青混合料不管是在运输还是在摊铺过程中都会损失温度,造成摊铺后很难压实。如果过分提升出机口温度以补偿温度的损失,则会使得沥青出现变质老化。因此,在低温施工时必须确保环境温度超过0℃,通常在大约14:00开始施工,一直到20:00~21:00左右完工。如果遇到环境温度小于 0℃的情况则立即停止施工;(2)温度控制采取上限值。在整个施工过程中,沥青混合料的出机口温度、摊铺温度以及碾压温度全部采取沥青混凝土相关施工规范标准中明确要求的上限值。即出机口温度取 175℃,摊铺温度取在160~165℃范围内,初碾温度取为155℃,终碾温度必须超过120℃;(3)对于混合料储运器械以及摊铺设备均进行保温。沥青混合料拌制完成后利用保温罐进行存储,利用具有保温功能的自卸车来运输沥青混合料.运至施工场地后直接卸入 ZL50C 装载机的2.5m保温料斗中,装载机将沥青混合料输送到铺筑机的专用料斗中进行摊铺。在低温施工时还需要在保温车、保温料斗以及摊铺机料斗上安装保温蓬。基于上述系列有效保温措施使得入仓摊铺沥青混合料温度高于160℃;(4)调整摊铺机行走速度。因为完成摊铺之后的沥青混合料其热量将会以很快的速度散失,温度降低速度较快。所以需要对摊铺速度进行严格控制,确保完成摊铺之后的沥青混合料温度在155℃以上时能够及时碾压,控制沥青混凝土的施工质量。利用加热设备对层面进行加热,确保其温度高于70℃,有助于沥青混凝土层间的结合.实践经验表明摊铺机行走速度应该控制在1~1.5m/min范围内最佳.

  另外,为控制混合料散热速度,在完成摊铺之后可以先用振动碾静压两遍之后再进行封闭处理;(5)现场温度较低或者风速较大时需要覆盖篷布.现场必须准备足够的篷布,在碾压沥青混合料前后都需要铺盖,覆盖范围为分别超过心墙两侧30cm,特殊情况下可以用碾压设备直接在篷布上对沥青混合料实施碾压,保证沥青混合料碾压温度,避免表面温度过低现象;(6)强化施工组织管理.

  施工温度较低时,随施工时间的延长,沥青混合料热量损失越多.所以必须要强化施工组织管理,确保各个工序之间能够实现紧密衔接,并确保拌和现场与施工现场之间的联系,做到拌和、运输、摊铺以及碾压的无缝衔接,尽可能缩短每一碾压段的作业时间,降低沥青混合料的热量损失。

  为随时了解并掌握沥青混合料的温度具体变化情况,有必要增加摊铺、碾压温度的监测频次,每间隔 5min 组织一次检测。如果沥青混合料在温度低于技术条款规定最小值(规定为140℃)之前没有组织碾压,那么此批沥青混合料视为废料进行处理.

  3.2大风环境对施工过程的影响及控制措施。

  如果施工周围风速较大,那么空气流动速度也随之加快,这会加快混合料表面温度的损失速度,导致沥青混凝土制品表面与心部之间出现较大的温度差,进而引起温度应力,严重时引起温度裂缝。裂缝宽度通常在 0.1~2mm 范围内,深度通常小于10mm,但是严重的情况裂缝会横向贯穿心墙。

  另一方面,风沙还会对沥青混凝土混合料质量产生一定影响。风沙除影响原材料质量外,还会严重误导混合料各组成材料计量精确性。下坂地水利枢纽沥青混凝土在施工过程中经常出现质量问题,施工过程中虽然已经采取了大量手段来控制配合比误差,然而并未取得很好的效果,后来要求专家对抽提试验成果偏差较大的问题实施诊断后认为除了拌和系统计量精度存在误差外,另外一个影响因素就是下坂地气候条件,施工现场经常出现大风,这样就会对人工骨料中的矿粉含量造成一定影响,使得混合料中的矿粉含量时高时低,不是非常稳定。因此,在大风环境下进行施工时必须要采取有效措施进行控制,实践经验估下:

  (1)选择合适的施工时段。现场风速统计表明,下坂地容易起大风沙的时间通常在下午,所以沥青混凝土施工尽可能在上午,整个施工过程中准备充足的覆盖材料,如果出现了短暂大风气候应该进行及时覆盖保温,得到风速降低到规定范围之后再继续施工,如果大风持续时间较长,那么应该根据实际情况停止施工;(2)强化拌和系统计量装置的维护工作。对有关传感器进行升级,保证计量精度。另外,应该增加二次筛分后骨料的检测频次,这样可以及时掌握骨料,尤其是细骨料中的矿粉含量,这样可以有效控制风速对原材料计量精度的影响,结合检测结果及时作出对应的配合比微调,严格控制沥青混合料中的矿粉含量,确保其在规定的范围内.

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