沥青混凝土心墙施工方案

碾压式沥青混凝土防渗心墙施工方案1.工艺原理在土石坝中采用碾压式沥青混凝土心墙防渗，代替其它型式的防渗结构，其施工方法类似于碾压混凝土施工，其主要环节：矿料加工、沥青混凝土拌和、运输、摊铺、碾压等，均采取全机械化作业。施工前进行室内、现场和生产性试验，取得各项施工工艺参数，以指导现场施工。施工中对全过程进行质量检测和控制，重点控制原材料质量；沥青混合料的拌和时间；沥青混合料的拌和、铺筑等过程的各种温度；沥青混合料的摊铺速度、碾压速度、碾压方式、碾压遍数等技术参数，确保沥青混凝土施工质量。施工后采用无损和钻孔的方式进行沥青混凝土施工质量的检测。整个施工过程从原材料、施工的各个作业环节和施工后的检测等各方面进行严格控制，从而使沥青混凝土施工质量满足设计要求。2.施工工艺流程及操作要点2.1施工工艺流程施工准备→矿料加工→沥青混合料制备→沥青混凝土心墙铺筑2.2操作要点2.2.1矿料加工1、矿料加工流程图见图5.2.1天然砂细破系统建设机电设备安装块石储运粗破筛分净料堆场分选柱磨粉料罐人工砂罐2图5.2.1矿料加工流程图1)块石储运①块石运输沥青混凝土骨料加工宜优先选用能与沥青粘结良好的碱性岩石加工。加工沥青混凝土各级骨料所用块石要求清洁、岩质坚硬、质量稳定，且块度小于20cm。块石采用自卸汽车运输。②块石储存块石储存量以满足约5~10天的铺筑用量(加工厂离工地较远时，可适当增加储存块石储存设防雨棚。设碎石或混凝土地坪，地坪高出周围地面30cm以上，以防雨3)块石加工①粗、细碎粗、细碎分别用反击式破碎机及立式冲击破碎机制取骨料，前者主要用于制取粗骨料，后者主要用于制取细骨料及填充料。破碎的混合矿料经过一段筛分，分成>20mm和<20mm的矿料，>20mm的矿料用胶带机输送进入细碎破碎机循环破碎，<20mm的矿料分级用胶带机输送进入净料堆场堆存，最粗一级骨料亦可进入细碎循环破碎，经过二段筛分后，按设计要求分成粗骨料和细骨料，分级用胶带机输送进入净料堆场，最细一级的矿料用链式输送机输送进入分选③分选矿料用链式输送机送入分选机分选，将其分成>0.074mm和<0.074mm的两种矿料。并分别用链式输送机输送至储罐或净料堆场储存。④柱磨柱磨车间设柱磨机作为加工<0.074mm矿粉的加工设备。⑤天然砂为改善沥青混凝土的性能，可掺入一定比例的天然砂，掺量由试验确定。4)骨料及粉料储存3①粗骨料不同粒径的骨料堆存用隔墙分开，防止混杂和骨料分离。净料场上部设防雨棚，底部设单廊道，用胶带机将各级骨料输送至骨料配料仓。(或直接采用装载机转运矿料至配料仓。)净料的堆存数量以满足5~10天的铺筑用量(加工厂距工地较远时，可适当增加储存量)。②细骨料及粉料经过分选后大于0.074mm的细骨料和小于0.074mm的粉料用储罐储存。储罐应密封良好，防雨防潮，并防止杂物混入。储罐的容量与其相应骨料的储存量匹配良好。2.2.2沥青混合料制备1、沥青混合料制备工艺流程图见图5.2.2粉料称量粉料称量干拌干燥加热燃油储运沥青脱桶沥青恒温沥青称量成品料仓骨料初配二次筛分骨料称量配料仓拌和图5.2.2沥青混合料制备工艺流程图1)沥青混合料制备系统沥青混合料生产设备采用连续烘干、间歇计量和拌和的综合式工艺流程。拌和厂的生产能力满足高峰铺筑强度的要求。拌和楼采用沥青拌和的成套设备。沥青混合料制备系统主要设施有沥青车间、柴油储罐、沥青混合料拌和系统设备及①沥青储存及脱桶脱水沥青为桶装。桶装沥青储存在沥青储库，储存量满足沥青混凝土浇筑强度要求，根据料源距工地远近决定储存量的大小。桶装沥青堆存高度在1.8M以内，并有足够的通道供运输和消防急用。不同批号的沥青分别堆存防止混杂。沥青储库保持干燥、通风良好。面积满足沥青储存量的要求。4桶装沥青采用连续式化油桶、间歇式化油间熔化。设备为沥青熔化，脱水，加热联沥青脱桶、脱水加热处理能力与沥青混合料拌和楼匹配良好。沥青的储存、熔化、脱水和加热保温场所均设有防雨、防火设施。②柴油储存系统设柴油储罐，容量满足施工要求。用油使用柴油泵将柴油输送至各用油点。③沥青混合料拌和系统沥青混合料制备系统为成套设备，拌和楼配套设备应配有配料仓，干燥筒、沥青恒温罐、热油加热器、除尘器、沥青混合料保温储罐及中心控制室等设施。④其它生产及辅助生产设施系统布置的其它生产及辅助生产设施有：污水处理池、设备仓库、机修车间、变电所、地衡站、现场试验室及办公室等。生产及辅助生产设施的面积以满足生产要求为标准，场内道路采用泥结石或混泥土路面。整个系统用围墙与外界隔开，实行封闭式管2)水工沥青及其熔化、脱水、加热与恒温、输送①水工沥青沥青混凝土所用沥青为正式工业产品，其质量符合水工沥青的技术要求。②沥青溶化、脱水、加热沥青拆包后，通过液压自动翻转装置送进沥青熔化，脱水，加热联合装置，以导热油为介质来加热熔化，确保加热均匀，防止沥青老化。沥青脱水温度控制在110~130℃,配有打泡和脱水装置，使水分气化溢出，防止热沥青溢沸。沥青熔化、脱水一定时间后，继续加热至150～170℃,低温季节取较高温度值，加热时间控制在6小时以③沥青恒温沥青恒温温度控制在150～170℃,严格控制上限温度。沥青加热至规定温度后输送至恒温罐储存使用，恒温时间不超过24小时，以防沥青老化。④沥青输送沥青从恒温罐至拌和楼采用外部保温的双层管道输送，内管与外管间通导热油，避免沥青在输送过程中凝固堵塞管道。3)燃油储存与运输5矿料干燥加热、沥青熔化脱水加热所用燃油均采用柴油。在系统内设置柴油集中储罐。柴油从中转油库用柴油运输车运至系统储油罐贮存，用油采用油泵向各用油工段供4)骨料初配及干燥加热①骨料初配堆存于净料堆场和储罐的骨料，用胶带机或链式输送机(亦可采用其他设备、方法)分别输送至各级配料仓备用。各级骨料分别采用电振给料器进行初配，用胶带机混②骨料干燥加热冷骨料均匀连续地进入干燥加热筒加热，加热温度控制为170～190℃。经过干燥加热的混合骨料，用热料提升机提升至拌和楼顶进行二次筛分。热料经过筛分分级，按粒径尺寸储存在热料斗内，供配料使用。5)沥青混合料的拌制①配料沥青混合料采用重量配合比，矿料以干燥状态为标准，矿料和沥青分别分级计量和单独计量，配料严格按照监理工程师批准的沥青混凝土配料单进行配料。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。所有组成材料按级配配制，并且总量相符。配料与称量相互联锁，在配好的料未完全卸出且卸料阀门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用量前，任何称量料斗的卸料阀门不能开启，在配好的料斗中，料未完全卸出且称量设备没有恢复平衡以前卸料阀门不②沥青混合料拌和沥青混合料拌和设备采用成套的沥青混凝土专用拌和楼。在沥青混合料正式生产前：操作人员对混合料拌和系统各种装置进行检测，主要检测称量系统的精度、计时、测温设备及其它控制装置的运行情况。拌制沥青混合料时，先投骨料和矿粉干拌15~25s,再喷洒沥青湿拌45~60s,具体拌和时间通过试验确定。拌出的沥青混合料确保色泽均匀、稀稠一致、无花白料，黄烟及其他异常现象，卸料时不产生离析，出机口温度宜控制在140-175℃,以满足沥青混凝土摊铺和碾压温度要求为准。拌和好的沥青混合料卸入受料斗，经卷扬机提升滑轨提升到拌和楼沥青混合料成品料仓(保温储罐)储6测量放样测量放样6)沥青混合料储存与保温沥青混合料采用保温储罐储存。沥青混合料保温按24小时内每4小时温度降低不超过1℃,沥青混合料储罐采用电加热方式加热，储罐保温采用矿棉层保温。2.2.3沥青混凝土防渗心墙铺筑1、沥青混凝土心墙铺筑工艺流程图见图5.2.3-1岸边岸边机械铺筑岸边图5.2.3-1沥青混凝土心墙铺筑工艺流程图1)人工铺筑工艺流程图见图5.2.3-2测量放样测量放样过渡料摊铺层面处理质量检测图5.2.3-2人工摊铺段铺筑工艺流程图2)机械铺筑工艺流程图见图5.2.3-3心墙轴线金属细丝固定心墙轴线金属细丝固定质量检测7图5.2.3-3机械摊铺段铺筑工艺流程图2、沥青混凝土防渗心墙施工工艺1)沥青混合料运输沥青混合料水平运输设备采用专用沥青混合料保温自卸汽车或沥青混合料保温罐运输车，垂直运输设备为吊车或经改装后的带有保温料斗的装载机。所有沥青混合料的运输、施工机具在使用之前，均应涂刷一层防粘剂，防粘剂不得对沥青混合料有损害或起化学反应，其涂量的大小由现场试验确定。运送沥青混合料的沥青混合料运输设备具有良好的保温效果，能保证沥青混合料运输过程中温度损失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，能保证沥青混合料连续、均匀、快速及时地从拌和楼运至铺筑部位。运送沥青混合料的车辆或料罐的容量应与沥青混合料的拌和、摊铺机械的生产能力相适应。2)沥青混合料摊铺①铺筑前的准备浆、乳皮、废碴及粘附污物等全部清除干净，使其粗糙平坦，干净和干燥。b.按设计要求已完成水泥砼结构物表面的冷底子油和沥青玛蹄脂的施工。②模板的架设和拆卸沥青混合料机械摊铺施工前，调整摊铺机自带的钢模宽度以满足设计要求。沥青混合料人工摊铺段主要采用钢模，并应保证心墙有效断面尺寸。人工架设的钢模牢固、拼接严密、尺寸准确、拆卸方便。钢模定位后的中心线距心沥青混合料填入钢模前，先进行过渡料预碾压。沥青混合料碾压之前，先将钢模拔③过渡层填筑当采用专用摊铺机施工时，过渡料的摊铺宽度和厚度由摊铺机自动调节。摊铺机无法摊铺的部位，宜采用人工配合其他施工机械补铺过渡料。8人工摊铺段过渡料填筑前，宜用防雨布等遮盖心墙表面。遮盖宽度应超出两侧模板心墙两侧的过渡层同时铺填压实，防止钢模移动。距钢模边15cm～20cm的过渡料心墙两侧的过渡料应采用3.0t以下的小型振动碾进行碾压。碾压遍数按设计要求④沥青混合料的铺筑沥青混凝土心墙与过渡料、坝壳料填筑尽量同步上升，均衡施工，以保证压实质量。心墙和过渡层与坝壳料的高差不大于80cm。沥青混凝土心墙采用水平分层，层厚度控制为20-30cm,采取全轴线不分段一次摊铺碾压的施工方法。机械摊铺时应经常检测和校正摊铺机的控制系统。人工摊铺，每次铺筑前，应根据沥青混凝土心墙和过渡层的结构要求及施工要求调校铺筑宽度、厚度等沥青混合料的摊铺采用专用摊铺机进行，摊铺速度以1m/min～3m/min。专用机械难以铺筑的部位可采用人工摊铺，用小型机械压实。连续铺筑2层以上的沥青混凝土时，下层沥青混凝土表面温度应降到90℃以下方可摊铺上层沥青混合料。沥青混合料的入仓温度应通过试验确定，宜控制为140℃~170℃。3)沥青混合料碾压沥青混合料碾压采用小于1.5t的振动碾的专用振动碾，按沥青混凝土心墙不同高程的设计宽度，分别采用不同型号的心墙专用碾压设备和不同的碾压方式进行碾压。沥青混合料与过渡料的碾压按先过渡料后沥青混合料的次序或按试验确定的次序进沥青混合料的碾压应先无振碾压，再有振碾压；碾压速度宜控制在20m/min~30m/min;碾压遍数通过试验确定，前后两段交接处重叠碾压30cm～50cm。碾压时振动碾不得急刹车或横跨心墙行车。沥青混合料碾压时严格控制碾压温度，初碾温度不低于130℃,终碾温度不低于110℃,最佳碾压温度由试验确定。整个碾压过程应做到不粘碾、不陷碾、沥青混凝土当振动碾碾轮宽度小于沥青混凝土心墙宽度时宜采用贴缝碾压，当振动碾碾轮宽度9大于沥青混凝土心墙宽度时宜采用单边骑缝碾压。各种机械不得直接跨越心墙。在心墙两侧2m范围内，不得使用10t以上的大型机械作业。4)接缝及层面处理①沥青混凝土与砼接缝面处理：与沥青混凝土相接的常态砼表面采用高压水冲毛机冲毛，将其表面的浮浆、乳皮、废渣及粘着污物等全部清理干净，保证砼表面干净和干燥。沥青混凝土与砼接合面所用的玛蹄脂在施工现场拌制，配制时，严格按试验结果并报监理工程师批准的配合比和温度进行控制。铺设沥青玛蹄脂前，在清理干净且干燥的砼表面均匀喷涂1～2遍冷底子油，待冷底子油干涸后，再铺设玛蹄脂，接缝施工程序见图5.2.3-4。沥青玛蹄脂和沥青混合料铺设时，注意保护和校正止水铜片。↓图5.2.3-4沥青混凝土与砼接缝施工程序图②沥青混凝土心墙横向接缝处理沥青混凝土心墙尽量保证全线均衡上升，保证同一高程施工，减少横缝。当必须出现横缝时，其结合坡度做成缓于1:3的斜坡，上下层横缝错开2m以上。接缝施工时，使用人工剔除表面粗颗粒骨料，先用汽油夯夯实斜坡面至沥青混凝土表面返油，再用振动碾在横缝处碾压使沥青混合料密实。在下次沥青混合料摊铺前，人工用钢钎凿除斜坡尖角处的沥青混凝土，并且钢丝刷除去粘附在沥青混凝土表面的污物并用高压风吹净。摊铺时，按层面处理的办法先用红外加热器加热，使其层面温度达70℃以上，再进行沥青混合料摊铺、碾压。③层面处理在已压实的心墙上继续铺筑前，应将结合面清理干净。污染面采用压缩空气喷吹清除。如喷吹不能完全清除，应用红外线加热器烘烤污染面，使其软化后铲除。当沥青混凝土心墙层面温度低于70℃时，采用红外线加热器加热至70℃~100℃。加热时，控制加热时间以防沥青混凝土老化。沥青混凝土表面停歇时间较长时，采取覆盖保护措施。铺筑前，将结合面清理干净，并干燥、加热至70℃以上时，方可铺筑沥青混凝土，必要时应另在层面上均匀喷涂一层稀释沥青，待稀释沥青干涸后再铺筑上层沥青混合料。沥青混凝土心墙钻孔取芯后留下的孔洞及时回填，回填时应先将钻孔吹洗干净，擦干孔内积水，用管式红外加热器将孔壁烘干并使沥青混凝土表面温度达到70℃以上，再用热沥青混合料按5cm一层分层回填，人工使用捣棒捣实。2.3劳动力组织(见表5.3)表5.3劳动力组织情况表序号单项工程1管理人员82技术人员3矿料加工及混合料拌和系统施工4沥青混凝土现场施工5辅助施工人员63.材料与设备3.1沥青混凝土原材料沥青混凝土原材料质量严格按《水工碾压式沥青混凝土施工规范》(DL/T5363-2006)控制。3.2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序号型号规格数量一、沥青砼矿料加工系统1细骨料储罐2个骨料、矿粉储存2反击式破碎机1台矿料加工3立轴式破碎机1台矿料加工4链式输送机FU200D7台矿料输送5链式斗提机6台矿料输送6分选机2台矿料加工7电振给料机GZG40-9016台矿料加工8除尘器1个加工系统除尘9柱磨机1台矿料加工叶轮给料机8台矿料加工螺旋配料器1台沥青砼拌和楼1套拌制水工沥青砼文丘里除尘器1套热油加热器1套沥青恒温罐1个沥青脱水脱桶加热设备1套沥青泵3台热油泵3台柴油泵3台柴油储罐2个燃油运输车2辆系统及施工供油犁式卸料器3个三、沥青砼现场铺筑设备摊铺机1套沥青混合料摊铺振动碾2台过渡料碾压振动碾2台沥青混合料碾压汽油夯H8-601台边角部位夯实沥青混合料保温车3辆沥青混合料运输空压机2台心墙层面处理反铲1台过渡料喂料、铺料远红外加热器2套心墙层面加热全站仪1台心墙测量钢栈桥2座跨心墙运输通道装载机(带保温料斗)1台沥青混合料垂直运输4.质量控制碾压式沥青混凝土防渗心墙施工质量严格按《水工碾压式沥青混凝土施工规范》(DL/T5363-2006)控制。其控制过程主要有：原材料的检验与控制；沥青混合料制备质量的检验与控制；沥青混凝土施工质量的检验与控制。1、原材料：沥青的针入度、软化点、延度三项指标；骨料的级配及超逊径、密度、坚固性、粘附性、;填料的密度、含水量、亲水系数、级配。2、沥青混合料制备：沥青混合料制备质量检验与控制包括原材料质量控制、工艺控制、温度控制、施工配合比控制等方面。1)沥青混合料在铺筑过程中应对温度、厚度、宽度、碾压及外观进行检查控制，在施工过程中设置质量控制点。2)在沥青混凝土摊铺施工的每一个施工单元，采用无损检测的方法对沥青混凝土密度、渗透系数和孔隙率进行检测。3)沥青混凝土摊铺、碾压施工完成并完全冷却与气温接近的条件下，钻孔取芯，进行沥青混凝土的物理力学性能试验。4)不合格测点的处理无损检测发现不合格的测点，应在该测点处钻取芯样进行复测：(1)芯样测试值合格，则确定沥青混凝土质量满足要求；(2)若芯样测试值仍不合格，应经过分析施工资料，扩大钻芯检测范围，确定处理方案。4.2质量保证措施4.2.1建立质量保证体系，并按照体系要求进行职能分配，做到职责明确，各司其责。制定和完善各项质量管理制度和约束机制的全过程，奖优罚劣。4.2.2及时编制质量计划，设置质量控制点。设施工专职质检员，做好各工序的质检工作，做到前道工序不合格，不允许下道工序施工。4.2.3统一施工管理，严格控制工序施工质量、工序衔接及分段流水作业，保证均4.2.4对所有参加沥青混凝土的施工人员，进行技术培训，合格后才能上岗。4.2.5沥青混凝土施工用矿料和心墙两侧过渡料必须经现场施工质检验收，符合设4.2.6质量满足要求的矿料，堆放在净料堆场内，并采取隔离防雨和排水措施，防4.2.7做好原材料的检测试验工作，确保各项指标满足设计要求。4.2.8做好沥青混合料拌和的质量控制，对拌制不合格的沥青混合料作废弃处理。4.2.9沥青混凝土运输道路，采用较缓的纵坡，并保证路面平整，路面派专人维护，保证运输机械在运沥青混合料过程中，减少沥青混合料温度损失，并保证不使沥青混合料在运输途中发生骨料分离。4.2.10严格控制沥青混凝土施工温度、铺筑厚度、铺筑宽度、压实参数，确保沥4.2.11做好机械设备保养和维护工作，确保机械完好率。4.2.12在沥青混凝土铺筑的全过程中，必须详细做好施工记录，其主要内容有：2每一铺筑层的沥青混凝土方量，沥青混凝土所用原材料的品种、质量以及沥青混凝土施工配合比。3每一铺筑层的起止时间、施工期间所发生的意外事故、模板情况、生产安全情4铺筑地点的气温、气象、每一铺筑层的各种原材料温度、沥青混合料出机温度、5仓面的铺筑方法(人工或摊铺机),铺筑长度、横缝条数、位置及结合坡度。6每一铺筑层的摊铺厚度、压实厚度、碾压遍数(无振和有振)、表面平整情况、孔隙率的测试结果及沥青混凝土的容重。7沥青混凝土试件的试验结果及分析。8特殊情况下的处理措施及效果分析。9施工监测仪器的埋设部位、埋设日期、埋设高程及其相应的观测依据。4.2.13振动碾不能只在一条“碾压带”上来回碾压数次，应该采用错位碾压方式，即每次错位50%(半碾宽),从左到右或从右到左依次碾压，保证沥青混凝土表面4.2.14碾压过程中振动碾上的粘附物应及时清理。如果发生“陷碾”现象，应将“陷碾”部位的沥青混合料全部清除，并回填新的沥青混合料；4.2.15碾压施工过程中，振动碾表面严禁涂刷柴油，并严防柴油或油水混合液撒在层面上。因为柴油不易挥发，混在沥青混凝土中将严重降低沥青混凝土的质量。所以，受污染的沥青混合料必须全部清除。沥青混合料与过渡料碾压设备不得混用，若要混用，必须在使用前将碾压轮清理干净；4.2.16关于沥青混合料在仓面静置15~30min的“排气”问题，国内外的很多工程在试验中发现，由于沥青混合料在拌制过程中掺入一部分空气，如沥青混合料入仓后立即碾压，就会发现这部分空气以气泡的形式随后从碾压后的沥青混凝土表面上冒出，使原有的表面浮油沿气泡的通道而渗入，以致碾压后的沥青混凝土表面变暗，并产生坑坑点点的麻面。而“排气”好的沥青混合料碾压后就不会出现上述情况。因此要避免摊铺后立即碾压，以利“排气”;5.安全措施沥青混凝土生产为高温作业，必须建立安全生产制度，有相应的安全组织，安全管理人员，对职工加强安全教育，定期进行安全检查，及时发现问题，采取措施防止事故5.1.1建立的安全制度，所有工作人员培训合格方能上岗，并经常进行安全教育和5.1.2沥青罐、油料罐及输送管路应经常检查，发现渗漏及时处理，以防着火。5.1.3沥青加热应注意控制温度，不得超过闪点，以防着火。5.1.4沥青罐加盖铁盖防护，以免雨水浸入发生溢沸伤人。5.1.5沥青罐开口及各阀门开口方向禁止站人，以防沥青突然喷出伤人。5.1.6为沥青混凝土施工安全所制订的各项安全操作规程，必须严格执行，并随时5.1.7各种施工机械和电器设备，均按有关安全操作规程、规范操作养护和维修。5.1.8施工现场尤其是易燃易爆品仓库和储罐，配备消防设备。5.2.1定期给施工操作人员发放必需的劳动保护用品。5.2.2沥青操作人员穿束袖、束裤工作服，戴口罩、手套，用毛巾围颈。喷洒沥青工段工作人员戴鞋罩。对沥青有过敏反应的人员，不参加施工。5.2.3粉尘较重部位的工人配带目镜和防尘口罩。5.2.4施工现场配备柴油、纱头、肥皂(或洗衣粉)、毛巾和洗手用具，以便操作5.2.5施工工地应配备医务人员和保健药品，如有烫伤人员发生则立即处置并送医沥青混凝土骨料和沥青混合料拌制系统要除尘防污、防火、防爆并定期检查更换消防器材，保证消防设施完好。6.环保措施6.0.1将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范