某大壩瀝青混凝土心墻防滲質(zhì)量控制措施淺談

封志勇（中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙410014）

某大壩瀝青混凝土心墻防滲質(zhì)量控制措施淺談

封志勇（中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙410014）

大壩混凝土防滲墻具有施工速度快、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，由于防滲心墻具有良好的柔性和防滲性，可以適用于各種沉陷變形，而且還有一定的自愈能力，是一種較為安全的防滲結(jié)構(gòu)。本文以實際工程為例，從原材料質(zhì)量控制、調(diào)整配合比、控制施工過程、檢測成墻質(zhì)量等環(huán)節(jié)入手，對混凝土心墻防滲質(zhì)量的控制措施進行了探討，工程施工后芯樣檢測孔隙率合格率達到了100%，蓄水后混凝土心墻沒有出現(xiàn)滲水的情況，為類似工程積累了參考經(jīng)驗。

混凝土心墻；防滲；質(zhì)量控制

1 引言

瀝青混凝土防滲墻是一種新型的防滲結(jié)構(gòu)，是一種可以適應(yīng)于各種壩體的防滲結(jié)構(gòu)，具有施工速度快、防滲效果好等優(yōu)點?；炷练罎B墻主要是將不同級配的石料按照一定的比例經(jīng)過加熱拌和后制成混凝土混合料，然后利用機械設(shè)備進行碾壓后形成具有良好防水性能的防滲體?；炷练罎B技術(shù)主要適用于混凝土心墻、混凝土防滲面板、水工結(jié)構(gòu)物防護面、堤岸護坡防滲等，本文重點對大壩混凝土心墻防滲質(zhì)量控制措施進行探討。

2 工程概況

某大壩工程壩頂長度為311.6m，壩體最大寬度為10m，壩體下游壩坡為1：2.0，上游壩坡為1：2.2，壩體主要采用瀝青混凝土心墻作為防滲結(jié)構(gòu)，在心墻的上游和下游分別布置了厚度為3～4m的過渡層。瀝青混凝土心墻使用直心墻形式，心墻最大寬度為1.2m，頂部寬度為6.2m，心墻厚度呈階梯性遞減，每間隔12m寬度減小10cm。

3 控制材料質(zhì)量

3.1 選擇礦料

混合料礦料要選擇和瀝青具有良好親附性的礦料，一般可以選擇堿性料。另外，還要求細(xì)骨料具有良好的級配，粗骨料具有良好的堅硬度，礦粉的細(xì)度也要可以達到規(guī)范要求。由于堿性礦料會和瀝青中的瀝青酸發(fā)生反應(yīng)形成氫鍵，具有比較強的吸附作用，可以保證混合料質(zhì)量[1]。因此，本工程施工過程中使用人工堿性骨料進行施工。

3.2 瀝青的選擇及質(zhì)量控制

在選擇瀝青材料時，需要根據(jù)設(shè)計要求和工程的運行條件確定瀝青材料。經(jīng)過綜合考慮后，本工程使用90號瀝青進行施工，瀝青進場后對瀝青的針入度、軟化點、延伸度、老化后的各種指標(biāo)進行試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果評價相關(guān)設(shè)計指標(biāo)。另外，在選擇瀝青材料時，本工程主要選擇規(guī)模比較大的煉油廠提供瀝青材料，并提高進場瀝青材料的檢測力度。

4 瀝青混合料配合比的確定

礦料的級配和瀝青含量對瀝青混凝土的可施工性、碾壓后密實度、混凝土心墻的耐久性等均有比較大的影響，因此在進行施工前應(yīng)根據(jù)室內(nèi)配合比的各項試驗，提出達到要求的配合比[2]。本工程設(shè)計的瀝青混合料配合比如表1所示。另外在制備瀝青混合料時，還要對瀝青混合料、礦料、瀝青的溫度進行監(jiān)控，對瀝青混合料的出機溫度和各個工序的加熱溫度進行控制，并觀察出機瀝青混合料的外觀，不允許出現(xiàn)花白料的情況。

表1 瀝青混凝土施工配合比

本工程按照表1的配合比進行配比后，瀝青混合料的馬歇爾試驗指標(biāo)合格率達到了100%，恒溫管總瀝青的合格率也達到了100%。

5 瀝青混凝土心墻施工

5.1 堿性骨料的生產(chǎn)和加工

按照瀝青混合料配合比得到的試驗結(jié)果，選擇三級配料作為堿性骨料，分別分成10～20mm，5～10mm，0.074～5mm三個級配。采用的料源為從外部購買的成品混合料。使用立軸式?jīng)_擊破碎機對不同規(guī)格堿性骨料產(chǎn)量進行調(diào)整，使其可以達到配合比用量需求。

5.2 瀝青混混凝土拌制

本工程使用YQLB1000瀝青混合料拌合設(shè)備進行攪拌施工，理論可以生產(chǎn)60t/h，實際生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)量達到了45t/ h，由于施工選擇的設(shè)備比成熟，自動化程度也比較高，拌和可靠性和拌和量可以達到瀝青心墻施工的基本要求。使用內(nèi)加熱的方式對瀝青進行加熱，為了保證均勻加熱，避免瀝青出現(xiàn)老化，需要將導(dǎo)熱油作為介質(zhì)來對瀝青進行加熱。瀝青脫水溫度保持在110～130℃。在對骨料進行加熱時，使用ZL50G裝載機將各級骨料上料到配料倉中，然后將冷骨料均勻的加入到加熱筒中進行加熱，將溫度保持在170～190℃。在對瀝青混合料進行配置時，先投放礦粉和骨料進行干拌，然后噴灑濕瀝青進行濕拌，濕拌時間保持在50～60s，干拌時間保持在10～15s[2]。配合比誤差需要控制在以下范圍內(nèi)：填料±1%，細(xì)骨料± 3%，粗骨料±5%，瀝青±0.5%。

5.3 攤鋪作業(yè)

本工程使用3臺8t專用保溫機械運輸?shù)绞┕の恢?，瀝青混凝土使用水平分層法進行攤鋪碾壓，在進行施工時要根據(jù)確定的施工次序、施工放線、攤鋪溫度、心墻鋪筑厚度、碾壓溫度、碾壓次數(shù)等進行分層鋪筑。攤鋪厚度為30cm，碾壓后厚度控制在25cm。攤鋪作業(yè)選擇心墻聯(lián)合攤鋪機進行作業(yè)，攤鋪過程中將攤鋪寬度保持在3m，具體的寬度要根據(jù)工程的具體情況進行調(diào)整，調(diào)整范圍控制在0.5～1.2m，攤鋪機行走速度保持在1～3m/min。

5.4 碾壓施工

5.4.1 常規(guī)碾壓

在進行碾壓施工的過程中，需要重點做好碾壓參數(shù)的控制，首先使用兩臺振動碾壓設(shè)備靜壓兩次，然后振壓6次心墻兩側(cè)的過渡料，接著在進行兩次靜壓，在對瀝青混凝土混合料振壓6次，振動碾壓速度控制在30m/min。

5.4.2 局部碾壓

對于無法使用機械設(shè)備鋪筑的位置安排人工進行攤鋪，攤鋪過程中夯實溫度控制在145℃，鋪料的厚度要保持在21cm，使用振動式?jīng)_擊設(shè)備夯擊壓實，夯擊6次后使用直徑比坑洞直徑小的鐵錘進行分層夯實，分層厚度按照5cm一層。

6 瀝青混凝土施工控制要點

6.1 拌合站檢測

要對每一層的礦料級配都進行檢測，細(xì)骨料級配誤差控制在±0.3%，粗骨料級配誤差控制在±5%，填料配比誤差控制在±1%。瀝青量每一層都要進行一次抽提試驗，并對瀝青含量進行檢測，要求配合比誤差保持在±0.3%，施工過程中隨時進行檢查，要求瀝青混合料稀稠度和色澤均勻、一致，不能出現(xiàn)花白料的情況[3]。

6.2 現(xiàn)場施工質(zhì)量控制要點

（1）在處理混凝土基座結(jié)合面時，要先將混凝土基礎(chǔ)面的乳皮、浮漿、粘著物等清理干凈，然后在將混凝土表面鑿毛后，使用高壓風(fēng)將其表面吹干凈，烘干潮濕位置。烘干后人工使用冷底子油涂刷兩次，當(dāng)冷底子油干涸以后立即使用瀝青瑪蹄脂涂抹，涂抹厚度為1～2cm。

（2）邊角在施工的過程中，由于攤鋪機械無法完成鋪筑作業(yè)，因此要人工進行立模，然后進行人工攤鋪，再使用小型碾壓設(shè)備壓實。

（3）做好質(zhì)量檢查工作。在對混凝土進行人工攤鋪和碾壓候，要求混凝土表面具有良好的反油性，施工后不能出現(xiàn)縱向裂縫。

（4）在繼續(xù)鋪筑的過程中，要清理干凈結(jié)合面，對于灰塵等污染可以使用紅外線加熱器對污面進行烘烤，或者使用空氣壓縮機將污染面清理干凈，當(dāng)污漬軟化以后將其清除干凈。

（5）在攤鋪瀝青混凝土和過渡料時，先使用全站儀進行測定，每隔10m進行一次測放，并使用鐵釘對中點進行標(biāo)記，然后使用墨斗在心墻上將控制中線彈出。攤鋪厚度誤差要保持在2cm以內(nèi)，攤鋪溫度保持在145℃。

（6）碾壓施工。在進行碾壓施工時，要先對過渡料進行碾壓，然后對瀝青混合料進行碾壓，碾壓過程中最低溫度要控制在110℃以內(nèi)，最高溫度要控制在150℃以內(nèi)。

（7）施工后檢測。施工完成后使用無損檢測和鉆芯取樣的方法檢測混凝土的孔隙率和密度。

7 施工質(zhì)量檢測

施工完成后，質(zhì)量檢測部門根據(jù)表2中的規(guī)定要求對施工質(zhì)量進行檢查。通過按照表2中的規(guī)定要求進行檢查，瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量良好，沒有出現(xiàn)蜂窩、裂紋、花白料和空洞等情況，孔隙率、滲透系數(shù)、水穩(wěn)定系數(shù)均達到了指標(biāo)要求，心墻防滲效果良好。

表2 施工質(zhì)量檢測規(guī)定要求表

8 結(jié)論

綜上所述，本大壩瀝青混凝土心墻施工過程中，每上升2～4m都采用鉆芯取樣的方法對心墻的孔隙率、芯樣密度等進行了檢測。通過對心墻的各項指標(biāo)進行檢查后證明，心墻防滲質(zhì)量達到了規(guī)范要求，單元工程驗收合格率達到了100%，工程蓄水后瀝青混凝土心墻沒有出現(xiàn)滲水的情況，防滲質(zhì)量達到了設(shè)計要求。實踐證明，在混凝土心墻施工過程中，從配合比、施工設(shè)備、施工工藝等環(huán)節(jié)對心墻施工質(zhì)量進行控制實現(xiàn)了快速連續(xù)施工，保證了心墻防滲質(zhì)量，值得在類似工程中推廣應(yīng)用。

[1]齊江鵬.新疆呼圖壁河石門水電站大壩瀝青混凝土心墻施工方案優(yōu)化設(shè)計研究[J].中國水運（下半月），2014（07）：235～236.

[2]張 偉.西龍池電站上水庫瀝青混凝土施工質(zhì)量控制[D].西安：西安理工大學(xué)，2014：22.

[3]周益舒，陳敏潔.水工混凝土施工質(zhì)量控制管理[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2013（12）：157～159.

TV543.82

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2095-2066（2016）35-0191-02

2016-11-5

封志勇（1978-），男，高級工程師，碩士，主要從事水利水電工程管理工作。