沥青混凝土面板施工工艺探析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年6期   作者:江献玉1 翟海燕2陆业奇3
[导读] 沥青作为一种可靠、经济、先进的水工材料应用于工程防渗已有悠久的历史。在当前抽水蓄能电站建设中,
        江献玉1 翟海燕2陆业奇3
        1.国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院,北京 100761   2 国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院,北京 100761  3 中国水利水电建设工程咨询有限公司 北京,100120
        摘要:沥青作为一种可靠、经济、先进的水工材料应用于工程防渗已有悠久的历史。在当前抽水蓄能电站建设中,沥青混凝土面板发挥着不可忽视和不可替代的作用。想要切实提高沥青混凝土面板施工的质量和效率,需要强化施工工艺。笔者以山东沂蒙抽水蓄能电站上水库为例,针对于沥青混凝土面板施工工艺进行了深入的分析和探讨,以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。
        关键词:沥青;混凝土面板;施工工艺
        引言:沥青混凝土施工工艺涉及的范围广,工作内容多,包括:施工质量检测、施工环境条件以及施工工艺等。本文主要从山东沂蒙抽水蓄能电站上水库工程概况、沥青混凝土性能的影响因素、选择施工方案三大方面来进行深入剖析。
        一、工程概况
        沂蒙抽水蓄能电站位于山东省临沂市费县境内。电站装有4台单价容量为300MW的单级混流可逆式水泵水轮机,额定水头375m,设计年发电量20.08亿kW?h,年抽水用电量26.77亿kW?h,年发电利用小时数1673 h,年抽水利用小时数2231h,电站综合效率系数0.75。枢纽建筑物主要由上水库、水道系统、地下厂房系统、下水库、补水系统等建筑物组成。
        电站上水库采用沥青混凝土全库防渗方式,总防渗面积约34.4万m2。沥青混凝土面板下碎石垫层和过渡层按水平宽度3m控制,岸坡及库底基岩沥青混凝土面板以下采用垂直厚度0.6m碎石垫层,库底填筑区碎石垫层和过渡层按垂直厚度1m控制。
        在展开沥青混凝土工作过程中,施工工艺有一定的难点,主要技术难点为沥青混凝土的摊铺、碾压以及配合比。我国沥青混凝土的施工工艺还未达到成熟的地步,缺乏一定的经验,而想要切实提高沥青混凝土施工质量,需要全面掌握和熟悉沥青混凝土技术要点。
        二、沥青混凝土性能的影响因素
        针对于沥青混凝土性能的影响因素,笔者整理了两点,分别是:原材料和配合比、施工工艺影响沥青混合料质量,本章将一一进行阐述。
        (一)原材料和配合比
        沥青、渗料以及骨料为沥青混凝土使用的主要原材料。沥青混凝土的施工特性容易受到一系列因素的影响,包括:填充料的细度、沥青各组分的变化、粗骨料的粒形、粗细骨料和填充料的矿物成分等,在这些影响因素之中,填充料本身的化学成分对于沥青混凝土的施工影响较为严重。此前沥青混凝土一直采用碱性骨料,此次在沂蒙上水库沥青混凝土面板设计中创新性的采用了酸性骨料,并应用于部分面板的,取得了不错效果。沥青混凝土技术和性能要求较多,包括:密度、防渗、强度、低温稳定性以及变形能力等。沥青用量的具体数值会影响上述说明的性能,所以,在沥青混凝土施工中,配合比也是重要的影响因素之一。
        (二)施工工艺影响沥青混合料质量
        在展开沥青混凝土工作的过程中,对于温度的要求也十分高。连接施工中沥青混合料碾压、运输、拌制、摊铺等工序时,会对沥青混凝土的质量产生影响。所以想要切实保障沥青混凝土施工的质量,就要根据具体情况,选择合适的碾压方式、施工机具、施工方法以及接缝处理等。
        三、选择施工方案
        针对于选择施工方案,笔者整理了五点,分别是:施工特点、施工机械、摊铺方案、摊铺施工、常见缺陷与处理,本章将一一进行说明。
        (一)结构设计
        沥青混凝土面板按照功能分为封闭层、防渗层、加厚层以及整平胶结层。本工程沥青混凝土面板结构设计采用的面板防渗层厚度为10cm,整平胶结层厚10cm,表面采用0.2cm厚的沥青玛蹄脂封闭,在库底与岸坡连接反弧段、岸坡与防浪墙连接反弧段及库底挖填分界范围内增加5cm沥青混凝土加厚层,并设加强网格。


        (二)沥青混凝土面施工机械
        沥青混凝土在实际施工的过程中,对于施工的温度和混合料拌质量要求较高,为了最大程度保证施工的连续性和混合料拌质量的稳定性,在施工机械选择上要坚持一定的原则。
        在混合料拌和设备上,应当确保设备有一定的稳定性,使得在沥青混凝土施工高峰阶段,也能够切实满足强度需要。本工程施工采用的是LB--H3500XC型拌和楼,其标准工况下额定生产率为240~260t/h。
        在选择运输设备的数量和型号时,要考虑各个因素,包括:运输能力、摊铺强度以及运输距离。在运输设备上,应当确保设备有一定的保温性能,从而有效避免在运输的过程中,混合料热量过快的流失,不仅如此,还要操作简单,方便安装和卸载;在展开施工斜坡工作的过程中,目前主要采用绞车来为运输设备提供动力。
        在选择摊铺设备中,要有一定的可操控性,从而方便工作人员在日常工作中进行维护,不仅如此,拌和设备能力还要与摊铺设备的生产能力互相适配。为了适应沥青混凝土防渗面板条幅接缝施工的特殊要求,承包人对摊铺机进行了改装,在熨平板外则安装有压边器,其通过振动和挤压方式将热铺沥青混合条幅边缘压制成45°坡度。另外,沥青摊铺机设置有接缝红外加热器,在摊铺作业时能随机器同步前行加热前一条接缝斜面。
        在选择碾压设备中,相对于其他设备来说,较为灵活,只要切实满足沥青混凝土压实度达到要求便可以。
        (三)摊铺方案
        摊铺进行的过程中,采用是顺序为由低向高,由内向外。为了针对沥青混凝土表面可能遭到破坏的现象有效避免,在完成防渗层面板施工后,就要严谨车辆通行,从而确保沥青混凝土工作的完整性。在实际展开沥青混凝土面板施工的过程中,其中的薄弱环节还是施工条幅接缝问题,在划分施工条幅工作的过程中,要尽可能的减少接缝,并且更好的展开施工的可行划分方法。为了方便机械施工,条幅的形状要尽可能的规律,从而对人工摊铺进行有效的减少。不仅如此,以一米以上为距离,要错开上下层接缝。在划分整体布置条幅方案时,要使各个要素适配与机械设备能力,包括:条幅长度、条幅宽度、摊铺施工进度,从而对在条幅间出现施工横缝的情况展开有效避免。
        (四)摊铺施工
        沥青混凝土对于温度的要求特别高。在碾压、摊铺、运输、拌和沥青混凝土的过程中,对于温度有着较为严格的规定。想要切实提高沥青混凝土施工质量,必然要控制好温度。所以在选择机械配置和施工方案设计的过程中,要充分考虑各个阶段(碾压、摊铺、运输、拌和)的沥青混凝土的温度,要满足于实际施工工艺的需求。在实际展开施工的过程中,从拌制沥青混凝土和复碾沥青混凝土的过程中,都要严格控制温度。在摊铺工作完成后,沥青混合料的温度下降速度较快,通常情况来说,达到初碾温度仅需半个小时左右,达到复碾温度仅需一个小时。如若遇到强风天气,温度下降的速度会比平常更快。所以,在实际施工的过程中,要实时检测温度,从而再有效展开碾压工作。在沥青混凝土工作施工中,摊铺工作是最为重要的施工流程,如若不能高效的展开摊铺施工,就会影响沥青混凝土的厚度、表面完整度、施工质量等。为此在展开摊铺工作的过程中,要按照事先确定的摊铺要求严格展开,使用摊铺机振捣装置预振所摊铺的沥青混凝土,在此过程中,要加热上一条幅边缘,从而对行走速度进行稳定,进而有利于均匀加热红外加热器对接缝。
        (五)常见缺陷与处理
        在恶劣的天气环境中,容易出现温度裂缝,为此可以利用混凝土自我修复这一特点,碾压处理表面。如若在沥青混凝土表面出现了返油的情况,应当检测返油部位,返工处理部分技术不达标的工作部位。如若沥青混凝土表面出现气泡,要对粗细骨料和矿粉的加热温度进行适当的提高;对粗细骨料和矿粉的热拌时间进行延长;及时捅破气泡,与此同时重复碾压。
        结束语:我国沥青混凝土防渗技术起步较晚,时至今日我国的沥青混凝土施工工艺尚不成熟,还处于发展时期。笔者以山东沂蒙上水库沥青混凝土为例,说明总结了施工方法和应对策略,希望为相关工作人员提供可行的参考依据。
        参考文献:
        [1]王小明. 针对沥青混凝土路面施工试验检测与质量控制的研究[J]. 四川水泥,2020(2):277.
        [2]李春蕾. 市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术的应用与管理[J]. 建材与装饰,2020(10):283-284.
        [3]周世华.我国水工沥青混凝土防渗面板的裂缝现状与成因分析[J].水力发电,2020,46(12):60-63,78.
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