茅坪溪防护大坝沥青砼施工工法

长江三峡工程茅坪溪防护大坝沥青砼施工工法（初稿）中国葛洲坝集团公司三峡指挥部一九九九年十月批准：审定：审查：校核：申安平、洪佳礼统稿：申安平编写：申安平、徐炳生、田先忠《长江三峡工程茅坪溪防护大坝沥青砼施工工法》前言（初稿）茅坪溪土石坝是三峡工程的重要组成部分，与三峡工程枢纽同等属I等I级永久建筑物；茅坪溪土石坝与三峡大坝共同拦蓄三峡库水。茅坪溪土石坝最大坝高104m，坝顶长度1840m挡水水头80m，大坝正常蓄水位175.0m，校核洪水位180.4m；茅坪溪防护大坝的兴建是为了缓解秭归移民安置的压力，有效保护茅坪溪流域的平坝良田，并使之成为三峡坝区的蔬菜和付食品供应基地。茅坪溪土石坝采用沥青砼心墙防渗，最大墙体高度94m，墙顶轴线880m，铺筑沥青砼约5万m3；第I标段140m以下，沥青砼心墙工程量20200m3；沥青砼心墙采用碾压式施工。三峡茅坪溪土石坝坝高104m采用碾压式沥青砼心墙施工，在我国国内应用尚属首次，其中拌和楼、摊铺机、试验设备都是购置的专用设备。沥青砼心墙施工水平分层铺筑碾压，工艺简单，沥青砼易于压实，心墙与坝体同时上升，并可随着三峡主体工程施工总进度安排按期蓄水。第一章沥青砼原材料茅坪溪土石坝沥青砼心墙施工的原材料主要由沥青、粗细骨料、矿粉组成；沥青为克拉玛依石油化工厂生产的优质翼龙牌水工沥青，骨料由王家坪石灰，石料场供应的洁净直径小于20cm的块石破碎加工而成。细骨料按沥青砼的配合比要求，人工砂为70%，天然河砂为30%，掺天然砂的是为了改善沥青砼的和易性，易于碾实。矿粉为骨料加工的人工砂细磨，（通过柱磨机）分选得来。1.1沥青1.1.1茅坪溪土石坝沥青砼心墙施工作用沥青必须是经设计、监理、业主批准的克拉玛依石油化工厂生产的水工沥青。1.1.2沥青质量技术要求必须满足设计、监理提出的指标要求，具体要求见表1。沥青质量要求表表1项目指标标准针入度（25C、1/10mm）60~80GB/T4509软化点（环球法、C）47~54GB/T4507延度（15C、cm）150GB/T4510密度（g/cm3）~1脆点（C）-10含蜡量（%）3含水量（%）0.2溶解度（%）99.0闪点（C）230薄膜烘箱法试验重量损失（%）0.8针入度比（%）65延度（15C、cm）60脆点（C）-8软化点升高（C）51.1.3沥青的采购由指挥部物资部在监理、业主代表的参与下进行，每年采购一次，采购沥青必须是桶装，每批沥青必须有厂家出厂产品合格证，同时必须得到监理工程师的同意签证才能发货。1.1.4运输和贮存，沥青运输从炼油厂到茅坪溪沥青砼拌和楼由物资部负责，保证运输途中不破损不污染，沥青运到沥青砼拌和楼交六公司三峡建设公司清点计量、贮存。1.1.5保管与使用茅坪溪土石坝沥青砼心墙所用沥青属专项沥青、到场沥青由六公司负责保管、用于沥青砼心墙施工，未经指挥部批准不准挪做他用。1.2矿料1.2.1粗骨料按标书要求采用王家坪的石灰岩进行破碎加工，要求进场石灰岩块石直径小于20cm，洁净无泥、无污染，进场块石堆入防雨棚。骨料生产采用，粗碎选用PF-A1010型反击式破碎机，细碎（二次破碎）用PⅡL-1000型复合立式冲击破碎机。粗骨料粒径分为20~10mm、10~5mm、5~2.5mm级配要求连续。粗骨料（2.5~20mm）技术要求表2项目指标密度（比重g/cm3）2.6吸水率（%）2.5针片状颗粒含量（%）10耐久性（5次硫酸钠溶液循环重量损失%）12与沥青粘附力4级含泥量0.3级配及超逊径（%）超径逊径510其它岩石坚硬在加热条件下不引起性质变化1.2.2细骨料，细骨料分人工砂和天然砂，按现行沥青砼施工配合比规定，沥青砼细骨料中人工砂占70%，天然砂占30%，人工砂用王家坪石灰岩进行破碎，筛分生产，河沙则采用长江开采的天然河砂经筛分得出。细骨料（0.074mm~2.5mm）质量要求见下表。细骨料质量要求表表3项目指标密度（比重，g/cm3）2.6吸水率（%）3.0耐久性（5次硫酸钠溶液循环后重量损失）（%）15粘土、尘土、炭块（%）1水稳定性4级配与配合比级配一致、连续岩石质坚硬，在加热条件下不引起性质变化其它1.3.1填充料（矿粉），沥青砼的填充料，为矿料加工系统的石灰岩生产的人工砂经柱磨机磨细经分选机分选而来。填充料，目前仅指矿料加工系统生产的石灰岩矿粉没有其它掺合剂，矿粉的质量要求如表4。矿粉重量要求表表4项目指标比重（g/cm3）2.6~2.7含水量（%）0.5亲水系数1细度（各级筛孔通过率）（%）0.6mm1000.15mm900.074mm70其它不含泥土、有机物等杂质和结块。第二章沥青砼混合料的制备和运输2.1骨料的加热2.1.1骨料的初配，经过破碎筛分的各种规格粗细骨料和天然砂及矿粉分别储存于堆料场和储罐内。骨料采用胶带机输送到各级配备料仓备用。各级骨料采用电振动给料器进行初配后，用胶带机混合输送至干燥加热筒内。2.1.2矿粉经柱磨与分选得来的矿粉直接送入矿粉专用储罐内；矿粉不需要加热，沥青砼混合料拌制时直接加入。2.1.3骨料的干燥加热，冷骨料均匀连续进入干燥加筒内，干燥筒旋转运行3~3.5min后骨料加热温度一般在170~190C，通过温度控制骨料加热不大于200C；经过干燥加热的混合骨料经热料提升机提升到拌和楼顶部进行二次筛分。2.1.4热料分级，经过加热的混合骨料提升到拌和楼上进行二次筛分分级，粒径20mm~10mm，10mm~5mm，5mm~2.5mm，2.5mm~0.074mm分别储存在热料仓内供配料使用；热料斗要做保温工作，热料仓温度控制在200C左右。2.1.5骨料干燥滚筒及主喷燃器的运行。骨料在干燥筒内加热根据机械定额最大通过能力为140t/h，控制生产过程分批进料不超过定额重量，避免滚筒超负荷引起变形。骨料加热之前，应空转滚筒加热到150C再进料；每班生产完毕，应空筒旋转至日气温，以免滚筒变形；骨料加热生产过程要保证供电。滚筒升温靠主喷燃器，输送高温热风，因此平时要加强对主喷燃的维修保养。2.2沥青的脱桶、脱水、升温、恒温控制。2.2.1沥青脱桶、脱水、升温沥青的桶装封闭完好，脱桶前人工凿开桶盖，保证桶身干净不粘泥沙，油污；人工把沥青桶送入TRHY5型沥青脱桶设备的提升架内，由提升架把沥青桶送入加温设备内。沥青脱桶以导热油为介质来熔化，导热油由2250型热油加热器喷燃器加热，要求导热油均匀升温，沥青脱桶时导热油温度不超过230C。沥青脱水温度控制在110~130C，脱水后在脱桶设备内进行打泡，按设备定额生产能加为5t/h（约30桶），脱水后的沥青继续升温至150~170C；然后通过热沥青泵送入恒罐内。2.2.2沥青的恒温和输送，通过脱桶脱水的热沥青通过热沥青泵送入恒罐内。沥青恒温在160~170C；恒温时间一般控制6h内，不能过长，过长则引起沥青老化。沥青的恒温采用导热油保温，导热油由燃烧器来加热导热油，然后通过热油泵使导热油在沥青恒温罐内循环管路中流动，因此要加强导热油供应系统的维修保养。2.2.3沥青的输送，热沥青的输送，从脱桶设备至恒温罐，从恒温罐至拌和楼，采用热沥青泵输送，管道采用双层管道，内外管之间通导热油，避免输送过程中凝固塞管。2.2.4沥青砼混合料的配合比沥青砼混合料的配合比是经过多次室内外试验后经业主、监理、设计确定的配合比；每单元（每层）施工配合比的开出，试验中心按前一层的沥青砼混合料的抽提试验成果对骨料和矿粉的百分比进行调整，配料单上必须经监理工程师会签后送到沥青砼拌和楼。现场使用的配合比格式如下表：沥青砼混合料配料通知单表5第层单元工程名称浇筑部位高程送出时间项目沥青粗骨料(mm)填充料掺合料备注20-1010-55-2.5天然人工预定比例逊径校正比例超逊径校正比例每吨沥青混合料中沥青材料用量沥青玛蹄脂0.5m2校核人填表人年月日班监理时间2.2.5沥青砼料的拌制沥青砼料的拌制设备为西安筑路机械厂的LB-1000型拌和楼，设备生产能力为40t/h。每班开楼之前要对各项设备进行检查，对计算机系统、称量系统核查无误时开楼。开楼时控制热骨料入楼量不得超过储量容积。正式开拌的前三盘料为预热拌和楼后出料弃掉，待拌和机温度达到180C左右正式生产。正式生产，按试验中心开出的配料单，配料进入拌和机总量不得超过厂家定额容量的10%；沥青、粗、细骨料、矿粉均以重量计，误控制值为沥青0.3%（设备额定误差0.5%）、粗骨料2%，细骨料2%，矿粉1%。拌制混合料先投放骨料和矿粉干拌15~20s，使矿粉升温后和骨料相同时再注入热沥青，湿拌45~60s，拌和物均匀，沥青裹复骨料良好，无花白料，卸料不分离。混合料出机口温度170~190C出机后混合料通过提升料斗立即送入沥青砼料保温储罐内。沥青砼搅拌机停机后或遇突然停电、或机械故障时，临时停机超过30min时将机内沥青混合料作弃料放出，并用热骨料搅拌洗楼；如沥青混合料在搅拌机内凝固，可将柴油注入机内点燃加热或用喷灯烘烤加热，逐渐把沥青混合料放出。2.2.6沥青砼混合料的储存和保温拌和好的沥青混合料罐入提升斗，立刻提升卸入沥青混合料储存保温罐中。沥青砼混合料成品储存罐型号为SLC85型、分两个罐可储存容量为85m3，料仓加热方式为电加热，料仓保温方式为矿棉层保温；保温时间24h内每4h温度降低1C。每月沥青砼拌和楼检修时，同时对保温罐的电加热系统、石棉保温层进行检修维护。2.2.7沥青砼料的运输沥青砼混合料的运输分水平和垂直两种；水平运输采用ⅡQ3141GJ型自卸汽车进行保温改装后专用汽车，经测试验收此车保温性能良好，自卸方便灵活，车内不粘，卸车干净；对沥青砼混合料无任何污染没有骨料分离。沥青砼混合料通过保温储料罐自动出料口卸入汽车内，由汽车运到施工现场，卸入由980C型装载机配制的专用保温斗内，由装载机把沥青砼混合料垂直送入DF130C型摊铺机的沥青砼混合料料仓内。第三章沥青砼心墙的铺筑施工3.1施工仓位准备，沥青心墙铺筑在水泥砼垫梁或垫座上；备仓工作必须在水泥砼强度令期达到设计令期后进行。3.1.1水泥砼面层处理，人工用钢钎将砼表层乳皮、水泥浆凿除，用钢筋刷刷干净，采取自然干燥或用烘烤器烘，使砼面层干净干燥。人工凿毛时保护好已埋设的紫铜止水片。3.1.2涂刷冷底子油和砂质沥青玛蹄脂，在干燥的砼表层涂刷冷底子油；冷底子油按沥青:汽油=4:6，涂刷均匀一般按0.2kg/m2。冷底子油配制要严格注意防护大，配制前先把桶装沥青热熔后，待沥青温度降到70C以下，才能称量与汽油调配稀释，配料称量要准确，误差每次称量小于50克。冷子油涂刷过后一般12h就干涸，在层面干燥的工况下，人工用刮板在冷底油面层涂刮2cm厚沥青玛蹄脂。沥青玛蹄脂按沥青:矿粉:细骨料-1:2:4配合比，沥青加热到160~170C，细骨料加热到170~190C细骨料中不得有大于2.5mm的粗骨料。沥青玛蹄脂出机口温度控制在160C，拌制好的沥青玛蹄脂通过拌和楼卸料斗用改装的980装载机保温罐运到施工现场，直接卸入仓内，进行人工摊铺。3.1.3沥青砼心墙过渡料的准备，过渡料为天然砂石骨料，最大粒径不超过80mm，过渡料堆放在场外，由试验中心取样合格后，用自卸汽车运至心墙上游侧沿心墙一线堆放，以备开仓。3.1.4仓内的准备，沥青砼心墙面层，清洗干净、干燥；测量放线标志明显，用粉笔标出人工立模边线，心墙中心线用细钢丝固定。前一层的心墙断面测量成果（宽度、厚度压实变形资料提供给监理工程师；同时对前一层沥青混合料的抽提试验成果、温度检测成果，沥青砼面层的无损检测的容重，空隙率、渗透系数成果提供监理工程师，上述成果经监理工程师审核后，签发开仓证和开出下一层沥青砼的施工配合比。）3.2仓面的资源配置，仓面机械配制主要2台保温自卸汽车运输沥青砼料，980C型保温装载机、沥青砼摊铺机、碾压心墙沥青砼的BW90-AD（1.5T）振动碾2台；碾压过渡的BW120-AD（2.7T）振动碾2台，