水利工程中碾压式沥青混凝土防渗施工技术

吴海卉

摘 要：在水利工程建设中，渗流的防护往往是工程中考虑的重点。我国在防渗工程中多采用沥青混凝土心墙技术。文章主要从碾压式沥青混凝土心墙的有关施工技术进行分析研究。

关键词：沥青混凝土 心墙坝 防渗 施工

中图分类号：TU72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0056-02

随着机械工程和智能化的不断完善，在沥青混凝土心墙坝的施工理论与实践有了很大的进步。就近几年的天荒坪抽水蓄能电站上库沥青混凝土防渗面板和已经建成的三峡水利枢纽，都采用了较为成熟的沥青混凝土防渗技术。

1 沥青混凝土心墙施工技术

沥青混凝土心墙施工技术主要有施工准备、沥青混凝土混合料的制备、沥青混凝土拌和、沥青混凝土运输、摊铺试验、以及沥青混凝土防渗心墙的碾压施工、质量控制和检测等过程。

1.1 沥青混凝土原料选择

原料的选择是保障沥青混凝土施工质量一个关键要素，沥青混凝土主要通过对沥青材料、矿物骨料以及各种掺和料与填充料进行胶合而得到的一种混合型建筑材料，因此对于原材料的选择是必不可少的步骤。

1.1.1 沥青选择

碾压式沥青混凝土的沥青大多选择专用石油沥青，事实上，国家对目前的石油沥青指标并标准化规定，现在的沥青技术标准主要通过国内相关领域要求和行业特点，来实现施工沥青的技术指标认定。

1.1.2 骨料与添加剂的选择

做为沥青混凝土原料的组要组成部分，骨料主要有填料、细骨料以及粗骨料三部分组成，它们的力学性能关系到沥青混凝土的质量。

骨料的存在，为沥青找到良好的附着点，主要是因为碱性的骨料与沥青之间存在较高的粘附力，它们形成的混合料，能够在水中长期的稳定。按照相关的文献规定，骨料大多是由碱性岩石加工而得到。

1.1.3 填料的选择

填料通常又称矿粉，也就是较小的矿料，它的粒径不超过0.074 mm。它的主要作用是对沥青混凝土的一些性能进行优化和补充，使其施工密实性、抗分离性以及和易性都得到明显的提升。在进行沥青混凝土配比设计时，一般较多的考虑碱性矿粉，如滑石粉、水泥以及白云岩粉和石灰岩粉等。事实上，一般选取矿粉母石中棱角较好的岩石作为粗骨料，这样就保证了与沥青之间的良好粘附力，对于材料也充分进行利用。

1.1.4 掺料

掺料主要是改变沥青混凝土的某项性能，从而弥补沥青混凝土的不足点，因此它也常常被称为改性剂。一般作为添加剂，所需要的分量很少，改性剂也是如此。在沥青混凝土中添加少量的特殊添加剂，能够很大程度上改善工程对沥青混凝土的性能要求。

1.2 沥青混凝土拌和设备及其选择

对于小的工程而言，采取普通的强制式搅拌机和道路沥青混凝土拌和站就可以进行沥青混凝土拌和就可以。当然对于有能力的建筑企业最好是利用机械化的混合拌和楼，这样既可以保证材料的拌和质量，又能提高效率。拌和系统的自动化程度不是很高，很多控制需要设备操作手来进行控制，特别是在计量精度、拌和工艺和间歇式计量这些方面，这样可能对沥青混凝土的沥青用量和骨料级配的控制造成很大的误差。不过，现在的道路沥青混凝土拌和设备已经得到了很大的提升，并且广泛的被运用到大小型水利枢纽建设中。这种采取现代计算机对生产全过程进行监控记录，在一定的程度上保证力混合料的配比，使沥青混凝土的性能保留了较好的性能，对环境的污染也小的多。

1.3 沥青混凝土原材料加热

1.3.1 沥青加热

沥青只有在熔化的时候才能保障混合料的均匀拌和，因此对于沥青通常采用内加热和外加热这两种方式使沥青熔化。熔化后的沥青还要进行脱水处理，才能够进行沥青储存保温。在一些小的水利工程中，经常采用外加热法，也就是直接对沥青桶进行加热熔化，不过这种方法耗能，沥青的温度不均匀，容易与空气接触而老化。内加热法较好的解决沥青加热的问题，它是通过对沥青保温储存罐内部的加热管对沥青进行加热，不过这种加热方式对设备的要求很高，它加热保存的沥青不易老化，常常被运用到建设工程中去。

1.3.2 矿料的加热

骨料是通过均匀的进入内热式加热滚筒进行加热、烘干处理。由于工程中骨料的温度对于原料沥青的性能有着一定的影响，因此要注意骨料加热温度，这样才不会对沥青的软化点、延伸度和针入度造成太大的影响，一般骨料的温度在与沥青温度相仿的150 ℃时，影响最小。具体的加热温度如下表1。

1.4 沥青混凝土混合料拌和

1.4.1 沥青混凝土混合料的拌和及其温度

沥青混凝土拌和加料有着一定的顺序，先通过骨料和矿粉间的均匀干拌，再加入热沥青均匀拌和，一般当骨料的裹覆达到90%以上时，混合料呈现色泽均匀、无花白料、黄烟和稀稠一致情况时还不会发生离析卸料才算拌和完成。

在沥青混凝土的拌和、储存、运输以及摊铺和碾压过程中，温度控制一直是一个关键点，有时还要进行相应的调整。在进行混合料拌和时，要对拌和系统进行预热，拌和温度不低于100 ℃。

1.4.2 沥青混凝土混合料拌和时间

在对混合料进行拌和时要保证时间，时间的长短会对沥青混凝土的性能造成一定的影响，因此相关文献控制拌和时间进行相关的规定：干拌要求时间为15～25 s；加入沥青拌和时间为45～60 s。

1.5 沥青混合料的运输

沥青的运输要进行保温处理，通常采用翻斗车运输、装载机转运摊铺机喂料斗、的运输方式。这种运输方式简单高效，比吊罐车在某些方面有着优势，在喂料时，保证入仓均匀、方便和准确，能够进行人工辅助。

1.6 碾压式沥青混凝土心墙施工

碾压式沥青混凝土的施工步骤主要分为人工铺筑以及机械化施工和半机械化施工，主要的施工方式如下。

1.6.1 人工摊铺

施工程序主要有模板安装、两侧过渡料人工填平、沥青混凝土混合料入仓、碾压。具体的操作要求有：入仓时，采用3 m2装载机直接进仓，人工平仓，厚度在25 cm，误差在1 cm，温度保证在130 ℃～170 ℃；碾压通过振压的方式进行，先对沥青混凝土进行6～8次振压，在振碾心墙两侧6次左右。碾压温度为100 ℃～150 ℃之间。

1.6.2 机械摊铺

首先，吊装摊铺机和卷扬机，使其到达相应位置；其次，进行混合料摊铺。对摊铺机进行控制，保障摊铺温度在140 ℃左右，厚度为20 cm，误差在1 cm之内；然后，进行过度料铺筑。在混合料摊铺前，将过渡料在心墙两侧准备好，摊铺机将进行对过渡料进行铺筑后，要进行两次人工整平，心墙两侧30 cm内的过渡料要实行人工上料，机械布料；最后，心墙和过渡料的压实。碾压是先通过自动式振动碾对过渡料进行2次静压和6次振压，再对沥青混凝土混合料进行6次左右的振碾，振压时温度应低于150 ℃，终碾时不高于100 ℃。

2 结语

在现代的水利工程建设关于防渗施工中，基本都可以见到沥青混凝土防渗技术。从过去的半机械化到现在的机械化施工，沥青混凝土防渗技术的发展很迅速。这其中包括原料生产、加工、运输、配料以及搅拌、铺设和碾压，在一定程度上实现自动化控制，相信在未来的水利工程建设，沥青混凝土防渗技术会更进一步，为我国的水利工程建设发展努力。

参考文献

[1]孙乃望.堤坝渗漏分析及防渗处理[J].科技创新与应用，2012（20）.

[2]树锦，袁健.大河桥水库坝体防渗处理技术[J].华北水利水电学院学报，2011（4）.