铁厂沟水库沥青混凝土调和系统设计

铁厂沟水库沥青混凝土调和系统设计

1枢纽建筑的确定铁厂沟水库位于托里县科库图勒河上，距铁厂沟市约10公里。其地理位置为东84.20和西4607。这是一个小（1）高山水库。铁厂沟水库总库容855×104m3,兴利库容685×104m3,工程等别为IV等,主要建筑物为4级,次要建筑物为5级,临时建筑物为5级。铁厂沟水库推荐的坝型为浇筑式沥青砼心墙堆石坝,该水库枢纽建筑主要包括大坝、放水涵洞、溢洪道。坝轴线的方向大致呈南北向,与放水涵洞轴线相交,交点桩号为:坝0+265,洞0+029.4,夹角为84.9°。放水涵洞全长111.9m,其中洞身段长48m。溢洪道位于坝址上游左岸,距坝址0.7km的垭口处,全长443.6m,其中衬砌段长181.4m。浇筑式沥青心墙坝施工主要包括沥青砼防渗墙施工和坝壳料施工。2为防止意识形态渗透，采用沥真混凝土隔水墙施工2.1沥青饱和系统根据当地条件及水库工程的特点,拌和方式采用循环作业方式。(1)拌和系统位置:根据施工要求及地形条件选择在主坝下游100m处较为平坦的地段作为沥青拌和系统的厂址。(2)主要设备。(1)骨料烘干机;(2)沥青砼拌和系统;(3)沥青脱水锅;(4)火焰喷枪(沥青及砂石料的加热均用火焰喷枪,它是在风压和油压的共同作用下加热6小时内可将4~5t沥青加热到脱水温度。);(5)附属设施:6m3空压机四台,油、风管路、柴油罐两个、称六台以及手推车等工具。(3)沥青砼拌和系统工艺流程图见下图:2.2沥青清洗的质量控制因素(1)沥青系统。沥青:采用道路石油沥青60甲或100甲。沥青的熔化与加热:采用火池加热法,熔化后的沥青流入脱水池(锅)。沥青的输送:脱水池熔化后的沥青通过管道或专用沥青泵送至燃油式沥青加热锅,脱水加热。加热温度控制在150~170℃,恒温时间不易超过6小时以防沥青老化。沥青从加热锅到称量地点用双层管道输送,内管与外管之间通蒸汽,避免沥青在输送过程中凝固和堵塞管道。(2)砂石料系统。(1)砂石料的堆存:砂石料的堆存数量要满足5天的铺筑量,储存仓库设置防雨设施,控制砂料含水率小于4%。(2)砂石料的加热:砂石料的加热温度要求在170~190℃,不应大于200℃,由燃油(或烧煤)内热式烘干机进行加热。(3)矿粉。矿粉细度对沥青砼性质影响极大,矿粉不允许受潮结块,要求在防潮棚内储存,矿粉的使用方法是:将干燥的矿粉在常温下加入拌和机内,先与砂石料拌和,然后再喷洒沥青,一般均能保证出机温度达到规定要求。(4)沥青混合料的搅拌。(1)搅拌机:采用双轴强制式搅拌机,转速在40~80r/min。(2)搅拌时间:先加入骨料,矿粉干搅15s,然后再喷洒沥青拌和30~45s,每次纯拌和时间为45~60s,每一循环周期约55~75s。(3)拌和温度:该工程采用拌和温度为160±10℃,但最高不易超过180℃。(5)沥青砼制备应注意的事项。(1)配置沥青混合料时,应严格按配合比进行配料,如果砂石料为湿料,需扣除砂石料含水量,其配合比误差应小于以下数值:沥青±0.5%、矿粉±0.1%、砂±2%、碎石±2%。(2)各类材料适宜的控制温度:沥青加热温度为150~170℃,其恒温时间不超过6小时,砂石料加热温度为170~190℃,不应大于200℃;矿粉可不加热,一般沥青混合料出机温度160±20℃,在高温下取下限,低温取上限,以保证仓面浇筑温度,避免沥青老化。(3)沥青混合料的拌和:应力求混合料拌和均匀,无华白料,外观色泽均匀。其投料次序是先加砂石料,矿粉,干拌约15s,再加热沥青,纯拌约45~60s,即可出罐。(4)沥青混合料制备的连续性:要保证沥青砼施工强度及质量要求,必须保证沥青制备的连续性。(5)施工前的试生产:试生产能及时发现沥青混合料配制过程中存在的各个薄弱环节,及时采取相应的技术措施,首先是加强工艺控制,其次是加强质检工作,切实保证原材料及配合比满足设计与技术规范的要求。2.3沥青砼心墙配合比(1)心墙与基础及岸坡的连接:首先应将基础和岸坡砼表面清理干净、加热烘烤,然后在表面涂上二遍沥青浆(即冷底子油),再涂刷一层沥青胶(即玛蹄脂)厚约1~2cm,在此基础上浇筑沥青砼。冷底子油的配合比可选其下一种:沥青,汽油=3:7(重量比);沥青,柴油=4:6(重量比);沥青胶(玛蹄脂)的配合比;沥青,石粉=5:5(重量比)。沥青砼心墙与基础岸坡以及建筑物的连接是薄弱环节和关键部位,必须精心施工,严密组织和重视工程质量。(2)沥青心墙坝施工顺序:作业时要求沥青砼心墙堆石体同时施工,其施工工序为先两侧堆石填筑与砼预制块的砌筑及沥青砼心墙浇筑同时进行,然后进行心墙两侧过渡层铺筑。(3)浇筑式沥青砼心墙的施工工艺流程如下图。(4)浇筑式沥青砼配合比根据沥青砼的技术指标,由国家认证的二级以上试验室经过配合比试验确定。(5)沥青砼心墙层厚和层面处理:沥青砼心墙每层浇筑厚20cm,浇筑好的砼温度必须降至常温,浇筑第二层时必须将浇筑好的沥青砼表面清出干净,浇筑时沥青砼入仓温度≥142℃。沥青砼防渗墙施工技术较强,必须建立工地实验室,严格进行施工质量控制、检验。3水库外壳材料施工3.1填筑材料的压实与保湿(1)填筑方法:堆石坝坝壳料填筑采用人工爆破料由汽车拉运至坝面,堆土机摊平,经洒水后振动碾压至设计要求,孔隙率25%,干密度为2.1g/cm3。(2)碾压机械:采用13.5T振动碾压进行碾压,其碾压遍数6~8遍。要求达到设计孔隙率25%。(3)填筑厚度:每层填筑厚度0.8~1.0m。(4)石块粒径:填筑石料最大粒径不超过填筑层厚度0.8m。(5)填筑石料:填筑石料采用人工爆破石料。(6)洒水或冲水的作用:堆石料冲水的主要作用,一是把细颗粒从大块石的接触处冲到空隙中;二是软化接触点,在施工期造成石块尖端破坏,以减少坝体后期沉降量。(7)洒水量:取堆石料体积的20~25%。(8)洒水方法:(1)采用供水管道洒水。(2)采用洒水车。(3)自卸汽车车厢中对石料进行加水湿润。(9)超径石料处理:超径石料应尽可能在料场处理,当个别超径石料已运至坝面,应在铺料的过程中予以处理。3.2坝面铺料层厚及粒径率控制坝壳靠近岸坡部施工,用汽车卸料及推土机平料后,大粒径石料易集中,碾压机械压实时,碾磙多不能靠近岸坡,其施工措施如下:(1)限制铺料层厚:在靠近岸坡一定宽度内减少为坝面铺料层厚的1/2。(2)限制粒径:在结合部位至少2m宽度内填筑粒径小于20cm的石料。(3)冲填细料时,如果填料分离较严重时,可根据石料的孔隙率另加一定数量的细料,用水冲填。(4)采用夯实机械:如用夯板,小型夯实机械,靠近岸坡直接夯压。4施工安全沥青砼防渗墙施工与其他工程有所不同,施工人员要在高温条件下操作,经常与沥青接触,应注意劳动保护与施工安全。4.1施工现场,配备文明、相关的施工仪器参加施工操作的人员,应组织学习和掌握沥青施工的注意事项,按规定发给必需的劳保用品,沥青操作人员需穿束袖、束裤工作服,戴口罩、手套,用毛巾围颈。喷洒沥青的人员应带上鞋罩。过筛石灰应发给工人工作服、手套、护目镜、口罩等。凡对沥青有过敏反应的人员,不宜参加施工。施工现场应备有柴油、纱布、肥皂或洗衣粉,毛巾和洗手用具,以便工人清洗。工地现场需配备防灼伤、防暑药品,以应急需。夏季施工应采取防暑措施,合理安排作业时间。4.2桶装沥青加热为了确保施工安全,工地应建立安全组织,制定各项安全制度,经常进行安全教育和检查,防患于未然。因此,工地负责人首先应从思想上重视安全问题,否则安全制度也只能走形式。沥青的熔化、脱水和保温,是施工中必须注意安全和防火的生产工序。沥青加热场地与