瀝青混凝土土壩防滲墻的施工技術(shù)研究

霍曉偉

【摘 要】：文本圍繞混凝土土壩防滲墻的施工工藝、技術(shù)以及各工序的具體施工措施進(jìn)行了具體的闡述和分析。

【關(guān)鍵詞】：瀝青混凝土土壩 防滲墻 施工措施

一、瀝青混合料的制備工藝和技術(shù)要求

水工瀝青混凝土的不透水性、穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性等技術(shù)性質(zhì)，在一定程度上取決于現(xiàn)場施工的熱拌制備這一環(huán)節(jié)。因此，“瀝青混合料的制備”是施工中質(zhì)量控制的重點工序。

1、瀝青礦料的加熱

烘干、加熱礦料常用的方法，一是鋼板炒拌加熱，各種礦料按盤稱重配好，加熱至規(guī)定的溫度后再加入瀝青拌和。此法工效很低，燃料消耗高，適用于小型工程。二是內(nèi)燃式加熱滾筒，適用于規(guī)模較大的工程。礦料的加熱溫度，在油量、風(fēng)量一定時，主要取決于礦料在烘干筒內(nèi)停留的時間，應(yīng)通過調(diào)整加料速度和烘干筒的傾角加以控制。由于氣溫條件、礦石料含水率的變比，傾角的控制需要通過試驗確定。瀝青混合料出機(jī)溫度，主要取決于瀝青和各種礦料的加熱溫度。以100#瀝青為例，加熱溫度應(yīng)為160±10℃，已接近于瀝青混合料的出機(jī)溫度。

2、瀝青混合料的配料

瀝青混合料的配合比有試驗室配合比、施工配合比和施工配料單（或配料比）之分。試驗室配合比是用選定的原材料，根據(jù)設(shè)計、施工規(guī)定的技術(shù)要求，經(jīng)室內(nèi)試驗所確定的配合比。施工配合比是對試驗室配合比經(jīng)過現(xiàn)場試鋪試驗，并根據(jù)現(xiàn)場原材料、施工條件進(jìn)行調(diào)整后所確定的配合比，即實際施工采用的配合比。施工配料單是以施工配合比為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場原材料的級配，含水量所確定的各種原材料的實際配料重量。由于現(xiàn)場礦料級配和含水量經(jīng)常變化，因此施工配合比雖然不變。但配料單則需經(jīng)常調(diào)整。

瀝青混合料采用重量配合比，礦料以干燥狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。瀝青在高溫下為液體，亦可按體積配料，只要有正確的稱量工藝，均可達(dá)到一定的精度要求。目前國內(nèi)瀝青混合料的配合比有兩種不同的表示方法，一種是以礦料、摻料總重為100%計，另一種是以瀝青混合料總重（包括瀝青在內(nèi)）為100%計。

二、封閉層及降溫、防凍設(shè)施的施工

1、封閉層的施工

過去封閉層材料一般采用瀝青膠，個別也有用乳化瀝青的，目前市場上已出現(xiàn)多種瀝青防水涂料，可供選擇試用。乳化瀝青施工較為方便，但對提高防滲性能、延緩老化、免受冰凍損害等不如瀝青膠好，為了改善瀝青膠的性能，可以加入橡膠、石棉等摻料的。

封閉層用瀝青膠應(yīng)滿足在壩面上夏季高溫不流淌、秋季低溫不脆裂的要求。國內(nèi)外一些面板工程封閉層，由于原材料與配比選擇不當(dāng)，曾發(fā)生過流淌或脆裂問題。這類問題處理起來甚為麻煩。為了保證瀝青膠符合設(shè)計要求，關(guān)鍵是控制其配合比和封閉層的施工質(zhì)量，故必須嚴(yán)格按試驗室的規(guī)定施工。

2、防凍設(shè)施的施工

在寒冷地區(qū)，土質(zhì)基礎(chǔ)上的瀝青混凝土面板如抽水蓄能電站調(diào)節(jié)池的全開挖或半挖半填土質(zhì)基礎(chǔ)上的瀝青混凝土面板往往會發(fā)生凍脹現(xiàn)象。防止凍脹的措施目前采用的主要是置換法，即把基礎(chǔ)冰凍深度以內(nèi)的凍脹上挖掉，置換不易凍脹的材料。在填筑體上鋪設(shè)瀝青混凝土面板，則是以墊層（過渡層）作為面板的防凍層。墊層必須選用不易凍脹、透水性好，容易就近取得的材料，同時應(yīng)有足夠的厚度。在寒冷地區(qū)，為防止面板開裂，如需在其表面設(shè)置防凍保護(hù)層時，一般多用混凝土預(yù)制板。一般經(jīng)驗是：在冬季前及時覆蓋，防止瀝青混凝土面板因低溫而發(fā)生裂縫；混凝土板尺寸不宜過大，混凝土板與瀝青混凝土面板之間及混凝土板塊之間鋪填瀝青砂漿2～3cm，廢英粘結(jié)牢固，防止?jié)B漏和冰推破壞。

三、面板與剛性建筑物的連接施工

由于壩體與岸坡、基礎(chǔ)及其它剛性建筑物的連接部位不均勻沉降，常引起面板的過大變形，成為壩體防滲系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，這些部位面板的施工工藝應(yīng)按技術(shù)要求嚴(yán)格施工以確保施工質(zhì)量。

1、混凝土連接面的處理 對連接部位的混凝土表面均要求進(jìn)行處理，以加強(qiáng)結(jié)合。處理中，是噴涂稀釋瀝青還是乳化瀝青，可根據(jù)各工程情況選用，其效果均能滿足要求。

稀釋瀝青或乳化瀝青的用量規(guī)定為0.15～0.20kg/m2，是根據(jù)國內(nèi)各工程使用情況確定的。提出用量限制的目的在于防止稀釋瀝青或乳化瀝青噴涂過厚，反而會降低連接面結(jié)合的質(zhì)量。稀釋瀝青或乳化瀝青的干燥時間受氣象條件的影響較大。根據(jù)北方幾個瀝青混凝土面板工程的調(diào)查，在一般天氣情況下，稀釋瀝青》12h內(nèi)、乳化瀝青在24h內(nèi)基本上可完全干燥。在南方地區(qū)雨季和干燥時間則有所延長。由于連接部位混凝土結(jié)構(gòu)表面的坡度一般平陡，而且瀝青膠涂抹多為手工操作，每層涂抹的厚度應(yīng)滿足“均勻平整，不得流淌”的要求，未作硬性規(guī)定，應(yīng)由現(xiàn)場涂抹試驗確定。當(dāng)層厚較大時，采用一次涂抹，可能發(fā)生流淌，則應(yīng)分層涂抹。

2、楔形體的澆筑

楔形體一般用于柔性擴(kuò)大的連接型式，其填筑材料的品種應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求選用。根據(jù)對連接部位的開挖檢查，楔形體質(zhì)量基本符合設(shè)計要求。尺寸較大的楔形體采用一次澆筑時，因散熱速度較慢，影響下一工序的施工，且出現(xiàn)表面瀝青富集的現(xiàn)象。因此當(dāng)楔形體尺寸較大時，以分層澆筑為宜，每層厚度一般為30～50cm，根據(jù)國內(nèi)水庫等工程的施工經(jīng)驗，澆筑式楔形體混合料的冷凝時間一般為12～24h?；旌狭显诶淠疤幱诹鲃訝顟B(tài)，因此，在斜坡上必須采用模板施工，以保證楔形體的設(shè)計輪廓，防止瀝青的富集和流失。模塊應(yīng)密縫拼接，不得留有孔隙，以防止瀝青漏失。岸坡連接部位的楔形體模板應(yīng)邊安裝、邊澆筑，逐漸伸延，防止出現(xiàn)冷縫。模板每次安裝長度以1.0m為宜，這是為了便于施工和防止瀝青混合料的離析。

拆模時間，應(yīng)根據(jù)楔形體內(nèi)部溫度的冷卻情況決定。一般應(yīng)待楔形體內(nèi)部溫度下降到瀝青軟化點溫度以下才可拆模。楔形體澆注溫度控制在140～16O℃，澆筑時應(yīng)由低處到高處依次進(jìn)行，邊澆筑邊用插針搗實，以保證楔形體的均勻密實。

3、瀝青混凝土防滲層的鋪筑

根據(jù)國內(nèi)水庫壩體瀝青混凝土防滲墻的施工經(jīng)驗，楔形體表層常產(chǎn)生瀝青富集現(xiàn)象，且楔形體冷凝速度較慢，給瀝青混凝土防滲層的鋪筑帶來困難，因此，在連接部位的瀝青混凝土防滲層多選用自重為300kg、激振力為2.8t的小型振動碾進(jìn)行壓實。當(dāng)每次鋪設(shè)厚度為5cm時，壓實遍數(shù)為8～12遍。采用其他壓實工具時，鋪層厚度，壓實遍數(shù)須經(jīng)試驗確定。

四、瀝青混凝土心墻鋪筑的施工

1、心墻鋪筑準(zhǔn)備

心墻基座屬隱蔽工程，心墻鋪筑前應(yīng)進(jìn)行中間驗收。如發(fā)現(xiàn)基座混凝土質(zhì)量不好，有滲水現(xiàn)象，就會嚴(yán)重影響心墻與基座的結(jié)合，經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即進(jìn)行處理，心墻才繼續(xù)施工。

心墻與基座連接面的處理十分重要，壩基防滲工程除在廊道內(nèi)進(jìn)行帷幕灌漿外應(yīng)盡量在瀝青混凝土心墻鋪筑前全部完成。若施工安排確有困難，需留部分防滲工程與心墻鋪筑平行進(jìn)行時，應(yīng)作出周密的施工計劃，合理布置場地，使心墻鋪筑不受干擾或盡量減少干擾，確保心墻的鋪筑質(zhì)量和鋪筑進(jìn)度。

2、模板的架設(shè)與拆卸

鋼模板可用8mm厚鋼板制作，其長度應(yīng)便于兩人搬運、架設(shè)、拆除，并盡量采用長一些，以減少搭接，一般為1～2m。其高度應(yīng)與鋪筑層厚度一致。如鋼模用機(jī)械裝拆，尺寸則可適當(dāng)加大。脫模劑的類型很多，如聚乙烯乳液，滑石粉和甘油混合物、石墨粉摻黃油、廢機(jī)油、苛性鈉、硬脂酸、滑石粉與水的混合物等。瀝青心墻施工中，避免因測量中心線不準(zhǔn)，或因鋼模支立偏差過大，或因鋼模支立不牢固，造成部分模板偏差。在瀝青混合料碾壓之前，將鋼模拆卸的目的在于使心墻與過渡層形成犬牙交錯的鋸齒狀結(jié)合，并便于心墻與過渡層邊緣部位的碾壓。鋼模拆除后，粘在鋼模上的少量瀝青混合料仍處于溫度較高的狀態(tài)，容易清理干凈。

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