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沥青混凝土!土石坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术要点——38团石门水库为例

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长春电视台—长春市政沥青混凝土有限公司纪录片 视频 : 沥青混凝土价格 1、★纤维在桥面铺装中的应用2、★TPS改性剂对透水性沥青混合料老化性能的影响3、★影响沥青混凝土路面施工质量的相关因素质量控制措施

万建江 汪大伟

新疆兵团水利水电工程集团有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

引言

石门水库位于新疆莫勒切河出山口,兵团第二师38团境内.石门水库由沥青砼心墙砂砾石坝、左岸泄洪排沙洞、灌溉发电引水洞、右岸无闸溢洪道、电站厂房、尾水等工程组成.总库容7362万m3,本水库工程的大坝属于3级建筑物,坝高75.5m,大坝级别由3级提高一级至2级.左坝肩边坡级别为4级,右坝肩边坡为3级.拦河坝为沥青混凝土心墙坝,最大坝高75.5mm.

1.碾压式混凝土心墙防渗的优越性

(1)施工受气候影响小

(2)对坝体填筑料质量要求低

(3)沥青混凝土具有较强的塑性

2.碾压式沥青混凝土心墙施工技术要点

2.1施工技术准备

施工技术准备主要包含以下工作:(1)沥青混凝土原材料的准备.如混凝土心墙沥青的选择、石油沥青的技术指标及性能的测验以及骨料的选定.(2)沥青混合料的制备与运输:如混凝土配合比的选定、拌合站的生产作业、原材料的加热、沥青混合料配料、沥青混合料拌合、沥青混合料运输工作.如图1、2分别为38团碱骨料破碎筛分系统及沥青混凝土拌合站;(3)沥青混凝土心墙浇筑:包括铺筑前的人员准备工作、钢模的设计、过渡料的铺筑、沥青混合料的铺筑、沥青混合料的碾压、施工接缝及层面处理、钻芯取样等工作.具体操作可参考《水工碾压式沥青混凝土施工规范》(DL/T5363—2006).

2.2混凝土基础面处理

混凝土基础面处理工作需注意以下几点:(1)对混凝土做打毛处理以确保混凝土表面粗糙平坦,便于与沥青混凝土更好衔接.通常采取用高压水冲洗杂物的方式,而当混凝土达到了设计强度或混凝土浇筑时间较长,则必须采用人工凿毛方式清理基面.需要注意的是,人工凿毛只能清除混凝土表面的粘着物,不是打掉混凝土表面一层,一旦将混凝土表面打出深坑,则会影响到与沥青的粘结性,进而影响混凝土性能.(2)混凝土基础面清理过程中,冷底子油和砂质沥青玛蒂脂的配料要适宜,稀释沥青时要尽可能做到无空白、无团块、色泽一致,喷涂量也要严格控制,保证需要前提下避免浪费.(3)砂质沥青玛蒂脂涂抹表面需保证无鼓泡、平整无流淌,建议厚度为1-2cm.

2.3沥青混凝土心墙层面处理

沥青混凝土心墙层面处理工艺要注意以下几点:(1)摊铺前确保心墙表面干净和干燥,层面以下1cm内加热温度应高于70摄氏度.在进行加热过程中,要做到均匀加热,并尽可能保证同沥青混合料入仓时间衔接.此外,还应当注意避免加热时间过长导致沥青混凝土老化的问题.(2)摊铺整个过程都需派遣专门技术人员检查清理仓面,随时清除异物.如通常采用高压风吹净,必要时也可用高压水或人工用钢毛清洗.(3)雨季施工需注意雨后仓面的清理,严格保证仓面干净、平整.对于机械摊铺而言,必须检查摊铺机下面仓面是否存在积水.(3)及时清除钻取芯样后的孔洞杂物,并回填沥青混合料.用喷灯烤干,持续加热至70摄氏度,分层添加沥青混合料,并用10kg夯锤夯实,夯实次数不应少于25次.

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2.4模板支护

常见的支护模板有钢模板、钢木模板、木模板以及石砌模板几种,其中钢模板应用最多,38团石门水库土石坝沥青混凝土心墙人工摊铺段便采用的是长200cm、高25cm、厚0.8cm的活动钢模板.

钢模板支护需注意钢模板必须架设牢固、严密拼接,且相邻模板搭接长度不少于5cm,定位后内侧面至心墙中心线距离偏差在0.5cm范围内.此外,严格检查钢模板的定位准确性,检查合格后方能填筑过渡料和沥青混合料.为便于钢模板拔出,部分工程施工前在模板内侧喷涂了脱模剂,但考虑心墙污染问题,本工程并未采用此方式,而是用喷灯加热了钢板与沥青混合料的粘结物,再用铲刀铲除.

2.5沥青混合料摊铺

沥青混合料的摊铺需注意:(1)开始摊铺时,沥青混合料温度较低,因此不要紧贴岸坡基础混凝土,等到沥青混合料温度稳定后再摊铺岸坡处,以便于沥青混凝土与岸坡的粘结.(2)对于人工摊铺,卸料要确保均匀,而摊平仓面时,要注意防止拌合好的沥青混合料分离;对于机械摊铺,需注意摊铺机料斗中沥青混合料的数量,做到均匀摊铺,避免不足或浪费.(3)随时监测沥青混合料的温度,及时清除废料.相关资料表明,沥青混凝土入仓温度过高将延长工作时间,降低劳动效率,而温度过低会导致碾压过程温度损失偏大,影响混凝土碾压质量.38团石门水库土石坝沥青混凝土心墙工程要求,沥青混合料入仓温度通常介于160摄氏度至180摄氏度之间,夏季不低于130摄氏度,冬季不低于140摄氏度,此外,工程实践过程中依据环境条件适当了调整入仓温度,减少了沥青混合料入仓静止时间,提高了工作效率.如图1、2分别为38团石门水库土石坝沥青混合料人工摊铺和机械摊铺图:

2.6沥青混合料碾压

沥青混凝土碾压需注意以下原则:(1)碾压时振动碾应该采取错位碾压方式,以保证沥青混凝土表面平整,无错台现象.控制碾压次数,防止过度碾压引起沥青混合料析出表面.(2)对碾压轮定期洒水、及时清除振动碾上的粘结物,避免沥青或细料粘于碾压轮上.(3)为保证压实质量和工作效率,沥青混凝土心墙同过渡料、坝壳填筑需同步上升,均衡施工.尽管如此,当遭遇雨季应停止施工,且未压实而受雨的混合料需全部铲除.(4)在心墙铺筑完成后,为防止心墙局部受震变形破坏,心墙两侧4m范围内不允许大型机械压实填筑料.

3.碾压式沥青混凝土心墙质量控制措施

3.1质量控制

施工质量控制包括原材料的检验与控制、沥青混凝土混合料制备质量检验与控制、以施工质量的检验与控制.其中原材料检验与控制包括原材料质量控制、工艺控制、温度控制等.沥青混合料制备质量检验与控制主要体现在在沥青混合料制备过程中,应专门监测沥青、矿料和沥青混合料的温度,并注意观察出机沥青混合料的外观质量;铺筑结束后,应对心墙的孔隙率、渗透系数进行无损检验,此外,当心墙每升高2~4m,需沿心墙轴线方向布置取样断面,用钻机钻取芯样,进行密度、渗透系数和力学性能等试验.包括马歇尔稳定度和流度试验、三轴试验以及抽提试验保障心墙填筑稳定可靠.

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3.2质量缺陷(裂缝、心墙宽度不足等)

沥青混凝土心墙质量缺陷主要包括质量裂缝、混凝土力学性能指标达不到设计要求、心墙设计宽度达不到设计要求以及沥青混凝土表面产生油斑四类.对于裂缝引起的质量缺陷,需注意配合比的精确性、温度控制以及碾压时间控制;对于因心墙宽度不足造成的质量缺陷需注意混合料的碾压方式以及过渡料的摊铺厚度等问题;而返油问题大多由于施工可以追求表面效果加大了碾压力度而引起的,因此,施工中注意碾压力度,而不仅仅追求外观效果是有效的质量保证措施.

结语

工程实践证明,碾压式沥青混凝土心墙与土料防渗体相比,具有防渗性能好、适应变形能力强、在雨季心墙易于受到保护,缩短施工周期等优点.多年来,随着科学技术的发展以及对碾压式沥青混凝土土石坝工程建设的重视,我国碾压式沥青混凝土心墙筑坝得到了快速发展,并取得了巨大社会效益和经济效益,相信随着时代的进步,水利工程的重要性日益突出,碾压式沥青混凝土心墙坝也必将有更为广阔的发展前景.

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