水利工程碾压式沥青混凝土心墙坝施工质量控制

李文明

(广东水电二局股份有限公司,广东 广州 511340)

1 简述碾压式施工沥青混凝土心墙填筑技术的发展

在20世纪70年代,碾压式施工沥青混凝土填筑技术得到广泛应用,但就目前的发展情况来看,我国仍处于初级阶段,全球以挪威和德国的应用技术发展较成熟且应用领域最广,无论是施工工艺、设备或理论知识方面都遥遥领先世界水平。在我国最先采用碾压式施工沥青混凝土心墙填筑技术的是三峡茅坪溪水库工程,可以说它是我国沥青混凝土心墙防渗结构工程的标志[1]。

2 沥青混凝土心墙施工质量控制

2.1 温度控制

想要确保施工进度和提高质量离不开科学、合理的温度控制。在进行沥青混凝土施工时,要严格按照相关规定控制生产温度,否则会影响沥青混凝土的质量,比如温度不够达不到搅拌效果,温度过高则容易出现沥青老化的现象。

控制温度的相关标准是由国家借鉴以往竣工工程成果及施工过程中现场试验分析结果得出,具体如下：沥青混合料的出机温度保持在155～175℃为宜；加热中的沥青温度保持在155～165℃为宜；初碾温度保持在130～140℃为宜；终碾温度保持在110～120℃为宜；入仓温度保持在140～165℃为宜。

2.2 施工过程控制

(1)人工摊铺。根据相关规定,与沥青混凝土基座连接的岸坡和高大约2m左右的扩大段应采用人工的摊铺方式,且必须按照相应的施工顺序进行：材料准备→测量放线→模板安装→过渡料均匀摊铺→沥青混凝土入仓→抽取隔离板→碾压过渡料→碾压沥青混凝土→再次碾压过渡料。

(2)机械摊铺。除了上述需要人工摊铺的部位外,其他部位使用机械摊铺。机械摊铺使用的是心墙联合摊铺机,使用的材料为沥青混合料。心墙联合摊铺机的组成部分有：活动模板、混合料斗、机械驱动系统和过渡料仓、监视系统等。其运作模式为：在摊铺机前设置摄像装置,用以观察方向及控制机械,同时对摊铺机进行程序设定有一定标准。机械摊铺的施工顺序为：材料准备→检查结合面→测量放线→摊铺机添料→过渡料、沥青混凝土料均匀摊铺→碾压过渡料→碾压沥青混凝土料→再次碾压过渡料。

(3)沥青混凝土铺筑：根据相关规定,沥青混凝土铺筑的厚度不能少于30cm,碾压机械不得低于1.5t,碾压顺序为先静碾后动碾,且使用20～30m/min的碾压速度进行碾压；值得注意的是：总碾压次数静碾不得少于4次(前后静碾各2次),动碾不得少于8次。碾压顺序为：静碾1次过渡料,然后沥青混凝土料、过渡料一齐碾压,再进行贴缝碾压工序。另外,两侧铺筑的过渡料不得少于30cm的厚度,且碾压机械不得少于3t,碾压总次数静碾不得少于4次(前后静碾各2次)动碾不得少于8次。值得提醒的是：为了方便心墙层面排水,碾压后的沥青混凝土高程应高于过渡料土面。

2.3 层面处理

(1)碾压工作结束后进入下一道工序前,必须保证层面的清理工作已经完成才能开展下一道工序。对于部分层面难以清除的部位可辅助液化气喷灯处理,即先加热沥青混凝土表面使其软化,然后再进行清除。当然,为了避免沥青老化使用辅助性工具对沥青混凝土加热时温度不能过高。

(2)开始层面覆盖作业前要给沥青混凝土心墙层面加热,使其温度不得低于70℃,可选用远红外线加热器,也可以结合现场采用砂石骨料加热法,即将砂石骨料加热至180℃左右然后将其铺设至心墙层面上,再在砂石骨料上覆盖保温物品用以提高加温效果(比如棉被等)。

3 碾压式混凝土心墙若干施工现场注意事项

3.1 处理基座混凝土层面的方法

清除层面上的附粘品、浮浆和乳皮为首要任务。待基座混凝土层面清理干净后进行凿毛处理,凿毛结束后仍要对层面进行清理工作,可辅助高压风提高效率；清理时潮湿部位要先烘干。层面清理完毕后,要在凿毛后的混凝土表面粉刷1遍2-5mm的沥青玛蹄脂,此工序要在层面覆盖沥青混凝土之前完成,用以提高基座土面与沥青混凝土面的紧实性。

3.2 处理边角部位的方法

主要对边角部位的碾压和摊铺进行说明。机械摊铺时边角、死角部位很难铺筑到位,这时就需要采用人工立模、人工摊铺及小型碾压机压实的方法。同时实施人工碾压和摊铺工作需指派专员进行验收,除了要求人工摊铺、碾压后的沥青混合料表面符合标准外,还要还考虑是否存在纵向裂缝等问题,所以验收人员要具备一定的专业性。

3.3 低温季节施工的注意事项

综上所述沥青不宜温度过高,否则容易出现老化现象,所以进行骨料加热时温度不能太高,要考虑沥青遇到骨料时的温度。但在低温季节,出机口温度宜取上限值,用以解决搅拌沥青混合料的问题[2]。

3.4 基座连接部分的处理

粉刷沥青玛蹄脂的混凝土表面不宜覆盖遮挡物。如遇特殊情况最好不要使用塑料制品,一来塑料制品不易清理干净,二来塑料制品透气性不好。由清理不当导致的夹层情况屡见不鲜,大大影响了基座和心墙连接部位的质量。

3.5 做好碾压式沥青混凝土心墙坝结合面清理工作

结合实践来看,为了最大程度地提升碾压式沥青混凝土心墙坝施工质量,承建企业在现场作业中必须要做好结合面清理工作。首先,承建企业结合现场实际情况可利用帆布将压实好的心墙盖起来,这样能够起到防雨防尘作用。其次,在进行另外一层心墙铺筑时企业还必须在施工前使用空气压缩机进行面层喷吹,如遇到一些沾污面难以清理的话需要改用红外线加热器将它烤软后铲掉,从而在最大程度地保障结合面干净情况下为保障碾压式沥青混凝土心墙坝施工质量打下坚实基础。

4 结束语

总而言之,工程建设讲究的是整体性,所以施工单位要严格控制各个阶段各个环节的施工质量,就拿水利枢纽工程来说,提高碾压式沥青混凝土心墙的施工水平,有利于提升水利枢纽工程的整体质量。

[1]胡海涛,张生财.碾压式沥青混凝土心墙坝冬季施工试验研究[J].水利技术监督,2017,25(1)：60-62．

[2]刘儒博.寒冷地区碾压式沥青混凝土心墙坝冬季施工关键技术研究[D].西北农林科技大学,2012．