大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术探析

发表时间:2018/6/13   来源:《基层建设》2018年第12期   作者:张德钊
[导读] 摘要:近年来的实践中发现,碾压式沥青混凝土心墙施工技术的适用范围较广,对于提升工程质量具有重要的促进作用。
        中国水利水电第一工程局有限公司  吉林
        摘要:近年来的实践中发现,碾压式沥青混凝土心墙施工技术的适用范围较广,对于提升工程质量具有重要的促进作用。在这种情况下,积极加强大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术研究具有势在必行。
        关键词:大坝;碾压式;沥青混凝土;心墙;
        对土石坝来说,沥青混凝土心墙是其特别重要的防渗体,它施工质量的好坏与整个大坝的安全性能息息相关。沥青混凝土心墙属于隐蔽工程,只要出现渗漏,会给维修增加很大难度。所以,在沥青混凝土心墙施工期间要对每一个环节都进行有效控制。
        一.沥青混凝土防渗墙的特点
        1.防渗性能好。浇筑式沥青混凝土是不透水的。
        2.适应变形能力比较强。沥青混凝土具有较好的柔性,能较好地适应各种不均匀沉陷。如果一旦发生裂缝,在坝体应力作用下,沥青混凝土有自愈能力。
        3.不用粘土防渗,因而可以不占农田,保护耕地。对于缺乏良好的天然土料的地方,更显示其优越性。
        4.工程量小。一般来讲,沥青混凝土防渗体体积约为粘性土防渗体的1/20-1/50。适合工厂化施工,用工少,效率高,加快了施工进度。由于沥青混凝土防渗体断面小于土质防渗体断面,因而对要求减小坝体体积的场合更为适用。
        5.由于沥青混凝土防渗墙较薄,工程量少,因而投资较少。
        6.沥青混凝土防渗体比土质防渗体易于施工,在多雨地区更显出其优越性。
        二、沥青混凝土防渗墙原料配比
        沥青混凝土防渗墙是由热拌沥青混合料经碾压而成的,它与基础和岸边的防渗设施一起组成完整的防渗体系,防止水流渗漏和保证渗流稳定。沥青混凝土防渗墙是防渗体系的重要结构物,又是填筑坝的组成部分。为了控制渗漏量,沥青混凝土防渗墙必须具有一定的不透水性;由于填筑体的沉陷和位移,沥青混凝土防渗墙随之发生变形,因此应具有适应这种变形而不裂缝的能力:高温季节,沥青混凝土因软化而容易流淌和流变,故应具有足够的热稳定性和抗流变的性能;低温季节,沥青混凝土变硬变脆,由于温度收缩容易发生裂缝,故应具有足够的低温抗裂能力;沥青混凝土防渗墙虽是薄层传力结构物,但在波浪压力、水压力、地震力和自重力等荷载的作用下,仍应具有一定的强度,以保证结构物的安全;沥青混凝土防渗墙长期遭受各种自然因素,如日照、气温、大气、风雨和水的作用,沥青将逐渐老化,故应具有一定的抗老化能力。综上所述,可将沥青混凝土防渗墙要求大体上归为不渗、不流、不和耐久。
        1.沥青的供应与储存。沥青有桶装、散装两种。桶装沥青,消耗较大,且雨水或秽物易进入,溶化也较费事,有条件时应尽量选用散装沥青。沥青场外运输及保管损耗率(包括一次装卸)可按3%计算,且每增加一次装卸按增加1%计。对桶装沥青,为了避免沥青从桶内流出,不得横放或倒置。每桶重200kg(桶重约25kg)。当采用散装沥青时,一般多用火车罐车。火车专用线站台除应安装有抽送沥青用的沥青泵外,还应备有加热用的喷燃器。散装沥青运至工地后,放入装有蒸汽排管的储油罐(池)内。
        2.沥青的溶化。对于桶装沥青可以采用明火加热法、火管加热法、蒸汽加热法来溶化,溶化的沥青流入脱水池(锅)。在大中型工程中,沥青用量大,宜采用连续式蒸气化油道或间歇式化油间熔化沥青。袋装沥青主要指10号沥青,常温下能保持固定形态,可用筐篓等非密封容器装运。故可不经熔化即装入加热罐内脱水加热,但其表面常粘附有纸屑、砂土等杂物。沥青熔融后杂物沉积加热罐底,经高温加热后形成一层很厚的锅垢,不仅使罐底导热性差,降低加热效率,且易使罐底过热损坏,故加热过程应及时捞出杂物。

熔化沥青时,避免溢出罐外,一要控制沥青量,使加热罐的容积留有余地;二要控制温度,使水分气化不致过于迅速。
        3.沥青的加热与输送。溶化的沥青通过管道自流或用沥青泵送至沥青脱水锅、加热罐,进行脱水、加热。内热式沥青罐外侧应采取保温措施,内部安装蒸汽加热管或燃油(燃煤)加热管。沥青脱水温度控制在120±10℃,沥青加热温度应根据沥青混合料出机温度的要求确定。加热过程中,沥青针入度的降低以不超过10%为宜。
        4.对沥青的熔化、脱水和加热保温场所的要求这些场所必须有防雨、防火设施。
        三、铺筑
        1.人工摊铺段。根据设计要求,有效处理基础防渗墙混凝土表面,并将冷底子油喷涂于其上,反复2遍;接下来将砂质沥青马蹄脂涂抹其上,其厚度最大为2cm,最小为1.5cm。将特殊制作的钢模板支立起来,并将拉杆支撑应用于上下游的模板之间,值得注意的是,此处的拉杆支撑应当具备可调节的功能。应用运输车将沥青混合料运输到施工现场,在将其放置模板当中的过程中,需要对装载机进行应用,在对其进行摊平处理的过程中,需要以人工施工为主,摊铺后应拥有23cm的摊铺厚度以及20-22cm的压实厚度。在铺筑沥青混合料的过程中,也应当对过渡料进行铺筑,从而有效预防模板变位现象的产生。针对过渡料来讲,摊铺工作应使用反铲,在整平的过程中需要通过人工来完成;同时在碾压沥青混合料之前,必须拔出钢模板。
        2.机械摊铺。此时需要对摊铺机进行应用,在摊铺沥青混合料之前,应彻底清扫基层沥青心墙表层,并将轴线的位置清晰的标示出来,在定位的过程中需要对金属丝进行应用。在将摊铺机料斗内装满沥青混合料的过程中,需要对装载机进行应用。厚度应同人工摊铺厚度一致。摊铺机在运行的过程中,应当拥有1-3m/min的速度。摊铺机运行过程中,必须保证料仓当中最低≥1/3的存料,从而有效预防漏铺现象的产生。一旦大骨料集中的现象产生于铺筑层面当中,剔除工作应以人工为主,并应用新料进行回填、碾实、返油。值得注意的是,在应用摊铺机的过程中,其拥有3.5m的最大摊铺宽度,当摊铺范围超过3.5m时,需要采取补铺处理,即应用反铲对过渡料进行补铺,最后的摊平工作需要应用推土机。
        四、沥青混凝土碾压施工
        沥青混凝土碾压过程控制主要是施工过程中的参数控制。每个工程施工前都应进行碾压试验确定各项施工参数在施工过程中应严格控制碾压温度和碾压方式,同时还要注意静碾收光的时机。一般在动碾碾压过后,沥青混凝土存在一个排气密实过程,静碾收光正应在排气密实过程结束之后进行。碾压过程中的质量控制,还包括沥青混凝土层间缝、沥青混凝土与水泥混凝土基座间的结合缝、心墙施工缝等有关层面处理的问题;此外在多层连续施工时也应对碾压过程进行控制。沥青混凝土层间结合缝以控制层面清洁程度及层面温度为主;沥青混凝土与基座混凝土的结合缝应严格控制基座的凿毛质量、冷底子油喷涂和玛蹄脂涂抹的匀质性;碾压过程中产生的施工缝应对预留施工缝的坡度比进行控制,其他方面控制和沥青混凝土层间接缝控制相同。多层连续施工的主要问题在于,下层的沥青混凝土未能完全降温而使得上层沥青混凝土施工时产生软基碾压,影响上层沥青混凝土的密实度。现场施工解决此问题的主要措施为洒水降温、尽量拉大两层连续施工的间歇时间,控制碾压遍数等。碾压工作进行过程中,应当将水定期洒向碾压轮,并对附着在振动碾之上的污物及时进行处理。在碾压过程中,存在很多振动碾无法达到的部位,如同岸坡相接合的部位等,此时应适用人工夯实或小型振动夯来施工,当沥青混凝土的表面出现返油的状况以后,就可以停止夯实,值得注意的是,这一过程中必须正确适用夯实的方法,从而避免骨料破碎现象的产生。
        大坝建设同人们的生活息息相关,在大坝心墙施工中,对沥青混凝土的应用,需要充分考虑到施工当地的温度以及气候条件;同时,施工中应严格遵守施工工艺流程,抓住铺筑和碾压这两个心墙施工技术中的重点,才能够科学应用相关施工技术,为提升工程质量奠定良好的基础。
        参考文献:
        [1]郝英碾压式沥青混凝土心墙施工技术.2017
        [2]万萍慧,大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术要点探析.2017.
 
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