孫瑞君
(山西省水利建筑工程局 山西太原 030006)
位于山西省境內的瓦舍水庫壩型為瀝青混凝土心墻堆石壩,最大壩高30.5 m,壩軸線長212 m。壩體填筑方量30萬m3,其中堆石料填筑14萬m3,過渡料填筑1.3萬m3,墊層料填筑0.4萬m3,瀝青混凝土心墻填筑約2 000 m3。瀝青混凝土心墻為大壩的主要防滲部位,是工程的質量控制重點。
瀝青混凝土心墻的施工工藝要求高,從原材料選擇、瀝青混凝土拌合及運輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)都應嚴格控制,確保每一道工序都符合質量標準,否則將形成質量隱患,不能滿足大壩填筑質量。其主要質量控制過程包括以下三個方面:瀝青混凝土拌制、瀝青混凝土鋪筑、瀝青混凝土質量檢測。
瀝青混凝土技術指標要求見表1。
2.1.1 瀝青混凝土原材料
工程上所用瀝青混凝土主要成分為瀝青、骨料、填充料(礦粉)。瀝青采用昆侖牌70號A112石油瀝青,粗骨料從垣曲縣長直鄉(xiāng)采購,細骨料為當地天然砂,礦粉從星原集團水泥建材有限公司采購。為保證原材料合格,確保施工質量的第一道關卡,必須加強原材料質量控制,一般可從檢驗進場原材料出廠合格證和抽樣檢測兩方面著手。
1)瀝青
進場瀝青存放在儲罐內,主要以針入度、軟化點和延度三項指標對瀝青進行檢測,其它指標作為抽查項。對進場瀝青,應進行取樣檢驗。從瀝青料的五個部位分別提取試樣,每個取樣單元一般為(40±10)t,取樣量為2 kg以上。每批瀝青至少應抽取一組樣品進行檢驗,在正常拌制時,每班從瀝青恒溫罐取樣一次,主要檢驗瀝青的針入度、軟化點和延度等,在進行瀝青指標檢測試驗的過程,同時應隨機檢測罐內瀝青溫度,以確保所用瀝青溫度在指標要求內。
瀝青原材料試驗主要檢測指標見表2。
表2 瀝青原材料試驗主要檢測指標
2)骨料
首先應對進場骨料分區(qū)存放,以免造成粗、細骨料的混雜。為保證進場骨料的質量,還需對其針片狀顆粒含量、超徑顆粒含量、遜徑顆粒含量、含泥量、水穩(wěn)定等級、吸水等級、與瀝青的粘附性和堅固性等項指標進行檢測。瀝青各項指標檢測應在現場試驗室進行,或者送附近試驗機構委托檢測。
為保證級配穩(wěn)定,須對熱料倉中的級配、超徑和遜徑顆粒含量進行取樣檢測,一般一個取樣單位為(150±50)m3,檢測試驗每星期最少進行一次。同時應監(jiān)測熱料斗中骨料溫度,確保所用溫度在規(guī)定范圍內。
瀝青混凝土骨料試驗主要檢測指標見表3。
表3 瀝青混凝土骨料試驗主要檢測指標
3)填充料
填充料(礦粉)需存放在儲罐內,并做好防潮、防漏、防雨、防風等措施,避免出現成塊結團等問題。
對礦粉的抽樣檢測試驗主要為級配及其含水量的檢驗,每批次取樣驗收一次。
2.1.2 瀝青混凝土配合比
本工程瀝青混凝土配合比見表4:
表4 瀝青混凝土配合比 單位:%
使用前,需先在試驗室進行試配,并委托有相應資質的單位作相關試驗,試驗完成后將試驗成果呈報監(jiān)理(單位),各家確認后即可在現場進行試配,同時結合瀝青混凝土的碾壓試驗來驗證施工配合比。瀝青混凝土施工配合比經監(jiān)理(單位)批準后,應確保嚴格按照已批準的施工配合比進行各種原材料數量和各項指標的控制,保證瀝青混凝土質量滿足指標要求。
瀝青混合料配合比的允許偏差,不得大于表5中規(guī)定的數值:
表5 配合比允許偏差
2.1.3 瀝青混凝土拌和料
瀝青混凝土拌和采用LB3000型瀝青混凝土拌和料,在瀝青混凝土拌和過程中,現場施工人員應隨時觀察其外觀,確保拌和出的瀝青混合料達到要求的品質(色澤均勻且稀稠一致),并且混合料中不存在花白料和冒煙等問題。同時,瀝青混凝土料出機口的溫度也需時刻關注,一般應控制在160~170℃范圍內。
現場使用2臺10 t自卸洗車進行瀝青混合料的水平運輸,并用改裝帶料斗的柳工50裝載機將所用瀝青混合料倒入攤鋪機。
在瀝青混凝土拌和過程中,所需的礦料及瀝青等材料應按照重量進行配料,礦料應保持干燥狀態(tài),骨料計量需累計,粉料和瀝青等材料計量則需單獨計量?,F場所用的稱量設施設備及其輔助設備也應測試校正,保證拌和滿足其質量要求。
凡瀝青混合料出現以下質量問題之一的,須一律視為廢料,不能繼續(xù)用于施工:
1)瀝青混合料的配比出現較大偏差,甚至錯誤;
2)計量不準;
3)未經批準,改變配料單;
4)稀稠不均,存在花白料等情況;
5)拌制料在成品倉庫保存時間大于24 h。
瀝青混合料在現場鋪筑過程中,入倉溫度、攤鋪厚度、碾壓是其主要控制內容。
在瀝青混合料攤鋪后碾壓前,應在施工現場進行瀝青混凝土取樣試驗,沿心墻軸線方向每隔5 m取一個試樣,取五組試樣,混合后送檢試驗。每鋪筑碾壓一層瀝青心墻后,必須進行質量檢測,檢查施工質量,主要采用無損檢測方法,主要檢測指標為容重、孔隙率、滲透系數等。
在施工現場,瀝青混凝土心墻采用水平分層且全壩段一次攤鋪碾壓的施工方法,按照鋪筑方向、鋪筑次序、鋪筑層厚、攤鋪溫度、碾壓溫度及碾壓遍數等分別進行分層鋪筑,且施工分層厚度應滿足使用標準(攤鋪厚度要求為30 cm左右,壓實后厚度要求為25~27 cm)。
4月20日上午,水利部抗震救災前方領導小組再次趕到已震毀的西杭水電站現場查勘,檢查西杭水電站的引水渠,防止震毀引水渠中殘留的水引發(fā)山體滑坡。
鋪筑工作應保證連續(xù)不間斷且勻速進行,嚴禁忽快忽慢。同時,鋪筑時需首先完成瀝青混合料碾壓工作,然后再進行過渡帶的碾壓工作,鋪筑速度一般可按一天完成二至三層進行施工進度控制。在現場鋪筑過程中,操作人員應隨時注意觀察鋪筑效果,如果發(fā)現不滿足標準的情況,鋪筑工作須即刻停止,且應對已鋪筑完成的部位進行檢測,所有不滿足要求的部位必須進行清除并組織人員再次進行鋪筑工作。
瀝青混合料碾壓溫度要求一般為130~170℃(盛夏要求不低于130℃,冬季要求不低于140℃),如果在施工現場中,施工人員發(fā)現攤鋪溫度超過170℃,則需在攤鋪后靜置一段時間,待溫度滿足要求后方可繼續(xù)進行碾壓工作。碾壓工作的速度一般保持在(30±5)m/min勻速進行,在與岸坡等相交的地方或機械碾壓不到的角落等地方,由現場施工人員采取人工夯實的方法完成。
為確?;炷列膲︿佒|量,心墻每鋪筑約10m,質檢人員在心墻分別選取兩個芯樣,對鋪筑的瀝青混凝土質量進行檢測。
每鋪筑層瀝青心墻碾壓完畢后,必須進行相關質量檢測,合格后方可進行下一階段工作。工程中一般所用檢測方法主要為取芯樣檢測、馬歇爾擊實試驗檢測和無損檢測三種方法。最主要的檢測指標是瀝青混凝土孔隙率,根據檢測方法的不同,分為芯樣孔隙率、馬歇爾試件的孔隙率和無損測試瀝青混凝土孔隙率。三種孔隙率指標均指示瀝青混凝土壓實性能,表明相應施工質量的好壞。
2.3.1 瀝青混凝土孔隙率
芯樣檢測所用芯樣取自于瀝青混凝土心墻,其孔隙率指標可直接表明瀝青混凝土質量的好壞;馬歇爾擊實試驗檢測所用馬歇爾試件是由現場提取的瀝青混合料在室內標準條件下制成的,其孔隙率表明瀝青混凝土的最佳密實狀態(tài)(瀝青混凝土的最小孔隙率),直接反映瀝青混合料的壓實程度是否合格;工程上,一般把無損檢測作為瀝青混凝土孔隙率檢測的首要方法進行瀝青混凝土密實度的檢測,主要優(yōu)點體現為是方便、快速,對建筑物不會造成損傷。
2.3.2 問題處置措施
在對瀝青混凝土心墻質量現場檢測過程中,如果發(fā)現檢測指標超差,應按以下方法步驟進行處置:
2)如果復測指標滿足要求,則判定瀝青混凝土心墻質量合格;
3)如果復測指標仍超差,則需對上次芯樣選取處左右兩側1 m處再次選取兩個芯樣,進行第二次復測;
4)如果兩個芯樣復測指標均滿足要求,則不進行后續(xù)處置;
5)如果兩個芯樣復測指標均超差,則需左右兩側再加1 m處再次選取兩個芯樣,進行第三次復測,直至確定需要處置的范圍;
6)如果兩個芯樣復測指標一個滿足要求,一個超差,則需在指標超差的芯樣一側再加1 m處再次選取芯樣,進行第三次復測,直至確定需要處置的范圍。
瀝青混凝土心墻施工質量的好壞直接影響整個大壩工程的安全使用及后期維護,如何控制心墻施工過程中的質量是水利樞紐工程建設的重中之重,必須加強全過程施工質量控制管理,確保整個工程的順利實施。