瀝青混凝土防滲心墻在土石壩加固中的應(yīng)用

張春亮 李凱旋

摘 要：近年來，隨著我國水工瀝青混凝土應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，相繼建成了一批大型瀝青混凝土心墻壩。工程既具有傳統(tǒng)高堆石壩的工期緊、施工強度高、機械種類多、約束條件復(fù)雜等特點，又有其特有的施工工藝流程和控制準(zhǔn)則。這給合理地施工進(jìn)度安排帶來了挑戰(zhàn)。為此，本文主要地土石壩加固中瀝青混凝土防滲心墻施工材料選擇、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；防滲心墻；土石壩；材料選擇

伴隨國民經(jīng)濟快速發(fā)展，對于各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入不斷增大，促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的完善。水利工程在防洪泄洪、灌溉發(fā)電等方面發(fā)揮著積極作用，提升了水資源開發(fā)利用效率。大壩作為水利工程中重要構(gòu)成部分，其施工質(zhì)量直接影響了水利工程的安全運行及使用壽命。瀝青混凝土心墻技術(shù)是土石壩的一種新型的防滲結(jié)構(gòu)，主要是利用瀝青與不同級配的石料按適當(dāng)?shù)谋壤?jīng)加熱、拌勻后形成瀝青混合料，再通過機械設(shè)備的碾壓，形成防滲體，進(jìn)而在防滲體中起到防滲的作用。經(jīng)加熱和拌勻后形成的瀝青混合料的良好防水性能，是該技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。

1 瀝青混凝土防滲心墻施工材料選擇

1.1 瀝青選擇

碾壓式瀝青混凝土的瀝青大多選擇專用石油瀝青，事實上，國家對目前的石油瀝青指標(biāo)并標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，現(xiàn)在的瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要通過國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域要求和行業(yè)特點，來實現(xiàn)施工瀝青的技術(shù)指標(biāo)認(rèn)定。

1.2 骨料選擇

作為瀝青混凝土原料的組要組成部分，骨料主要有填料、細(xì)骨料以及粗骨料三部分組成，它們的力學(xué)性能關(guān)系到瀝青混凝土的質(zhì)量。骨料的存在為瀝青找到了良好的附著點，主要是因為堿性的骨料與瀝青之間存在較高的粘附力，它們形成的混合料，能夠在水中長期的穩(wěn)定。按照相關(guān)的文獻(xiàn)規(guī)定，骨料大多是由堿性巖石加工而得到。

1.3 填料選擇

填料通常又稱礦粉，也就是較小的礦料，它的粒徑不超過0.074 mm。它的主要作用是對瀝青混凝土的一些性能進(jìn)行優(yōu)化和補充，使其施工密實性、抗分離性以及和易性都得到明顯的提升。在進(jìn)行瀝青混凝土配比設(shè)計時，一般較多的考慮堿性礦粉，如滑石粉、水泥以及白云巖粉和石灰?guī)r粉等。事實上，一般選取礦粉母石中棱角較好的巖石作為粗骨料，這樣就保證了與瀝青之間的良好粘附力，對于材料也充分進(jìn)行利用。

1.4 摻加料選擇

摻料主要用于改變?yōu)r青混凝土的某項性能，從而彌補瀝青混凝土的不足點，因此它也常常被稱為改性劑。一般作為添加劑，所需要的分量很少，改性劑也是如此。在瀝青混凝土中添加少量的特殊添加劑，能夠很大程度上改善工程對瀝青混凝土的性能要求。

2 瀝青混凝土防滲心墻施工工藝

2.1 拌和施工

選取瀝青混凝土拌和樓進(jìn)行瀝青混凝土拌和施工，瀝青在拌和前需進(jìn)行加熱，溫度達(dá)到170℃以后即可泵送至拌和樓，通過加熱、二次篩分后，骨料可向拌和樓熱料倉內(nèi)存儲。瀝青混合料拌制過程中，應(yīng)先進(jìn)行骨料、礦粉投放，需干拌施工，隨后進(jìn)行瀝青濕拌噴灑施工，一般以10s作為干拌時間，45s作為濕拌時間。

2.2 運輸施工

水平及垂直運輸是瀝青混合料運輸?shù)闹饕绞剑怪边\輸主要是成品料倉轉(zhuǎn)移至現(xiàn)場入倉的過程，而其他過程都是水平運輸。按照現(xiàn)場攤鋪情況，間隔相應(yīng)時間，需由成品料倉內(nèi)下料到自卸車保溫箱內(nèi)，且在2m內(nèi)控制落差。卸料環(huán)節(jié)，應(yīng)勻速下料，且依照實際情況，對運料車適當(dāng)挪動。向攤鋪場地運送時，必須對瀝青混合料的溫度進(jìn)行檢測，在運輸環(huán)節(jié)還需充分掌握瀝青混合料的溫度情況。

2.3 攤鋪施工

施工前，需鑿毛凹槽基座表面，并清理干凈表面雜物，確保混凝土表面干燥、清潔。隨后將一層稀釋瀝青噴灑到基礎(chǔ)面，3：7為稀釋瀝青配比中瀝青與汽油的比例，待汽油完全揮發(fā)后，應(yīng)將一層瀝青砂漿涂抹其上，厚度為1到2cm。根據(jù)工程所需可選取人工、機械兩種方式進(jìn)行攤鋪施工。

（1）人工攤鋪。選取全站儀由測量人員進(jìn)行心墻中心線、兩邊界線測放，間隔20m設(shè)置一組測量控制點。攤鋪施工應(yīng)選取便于拆除的模板，穩(wěn)固架設(shè)模板后，需保證相鄰鋼模接縫緊密，向設(shè)計寬度調(diào)整鋼模進(jìn)行定位后，需在5mm以內(nèi)控制模板中心線和心墻軸線之間誤差。如下層瀝青混凝土表面溫度不足，加熱時可選取液化氣噴燈施工。立模作業(yè)結(jié)束后，需進(jìn)行兩側(cè)過渡料填筑，選用反鏟先填筑與模板距離遠(yuǎn)的位置，隨后填筑、整平距離模板近的位置。整平施工時，應(yīng)避免骨料離析，影響施工質(zhì)量。隨后去除模板，清理干凈內(nèi)側(cè)黏粘的混合料。最后過渡料通過雙輪振動碾進(jìn)行碾壓，要求“2遍靜碾+4遍動碾”。同樣根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況選取雙輪振動碾進(jìn)行瀝青混合料碾壓施工。收光時遍數(shù)需控制在2遍以上。

（2）機械攤鋪。施工前，應(yīng)清理干凈場面，并對攤鋪機進(jìn)行檢測。選取專用攤鋪機進(jìn)行機械攤鋪，保證瀝青混合料、過渡料同時進(jìn)行攤鋪施工。根據(jù)實際情況，可在每分鐘2到3m之間合理控制攤鋪速度。如過渡料下料出口向瀝青混合料攤鋪位置行走時，可選取裝載機將過渡料放入過渡料斗內(nèi)，隨后連續(xù)上過渡料與瀝青混合料。施工過程中，需指派專人檢查，避免出現(xiàn)漏鋪等問題。因1.2m為過渡料攤鋪寬度，如過渡料在攤鋪機控制范圍之外，需通過反鏟先進(jìn)行填筑。攤鋪施工后，如攤鋪機和反鏟預(yù)鋪的過渡料之間存有間隙，需通過人工方式找平施工。攤鋪后，可先碾壓過渡料，一般碾壓遍數(shù)為6遍，機械以雙輪振動碾為主。

碾壓時應(yīng)與心墻保持一定距離，不得過度碾壓，避免因擠壓出現(xiàn)心墻位移現(xiàn)象。如陷碾等問題出現(xiàn)于碾壓施工中，需及時清理陷碾位置的混合料，并進(jìn)行新瀝青混合料的回填。當(dāng)邊角、接頭位置振動碾碾壓難度較大時，需采取人工夯進(jìn)行夯實作業(yè)，當(dāng)瀝青混凝土表面呈現(xiàn)為反油狀態(tài)時即可停止夯實施工，該過程應(yīng)保證夯實具有合理性，避免粉碎骨料。

2.4 碾壓施工

完成攤鋪施工后，可選用振動碾進(jìn)行碾壓施工。用振動碾壓實時，一般先靜壓兩遍，再振動碾壓，應(yīng)保持慢速行駛，振動碾壓遍數(shù)按設(shè)計要求的密度通過實驗確定，橫向接縫處應(yīng)重疊碾壓30-50cm，如若中斷施工，應(yīng)留好接坡并仔細(xì)壓實。

2.5 施工控制

因瀝青混合料壓實度不同于過渡料，為提高瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量，保證其壓實度滿足設(shè)計要求，攤鋪過程中，相比瀝青混合料高度，過渡料應(yīng)高一些。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，鋪設(shè)瀝青混凝土心墻時需全線平起，盡可能避免橫縫產(chǎn)生。如存在橫縫，需按1：3設(shè)置接合坡度，且錯開上下層橫縫，2m以上控制錯開距離。碾壓過程中，橫向接縫位置需設(shè)置30到50cm重疊寬度。

攤鋪時，必須實時對瀝青混合料溫度進(jìn)行檢測，如材料不合格，則不得使用。特別是雨浸材料，必須作廢。瀝青混合料碾壓施工中，特殊情況下，需將帆布鋪設(shè)到表面，避免混用振動碾對倉面造成嚴(yán)重污染。

3 結(jié)束語

綜上所述，伴隨國民經(jīng)濟快速發(fā)展，水利工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，對于施工質(zhì)量提出更高要求。作為水利工程重要構(gòu)成部分，土石壩施工質(zhì)量直接影響其運行的穩(wěn)定性及使用壽命，因此在施工中必須嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合施工方案具體要求，規(guī)范施工人員操作行為，切實提高施工質(zhì)量，減少潛在安全隱患，保證水利工程的安全性，充分發(fā)揮其在防洪灌溉、水利發(fā)電等方面的積極作用。

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