基于土石壩瀝青混凝土防滲心墻的施工質(zhì)量控制研究

洪潤偉

摘 要：文章對施工后防滲心墻的質(zhì)量檢驗與控制進行了詳細描述，分析土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲心墻從施工技術(shù)及質(zhì)量控制，旨在提高防滲墻技術(shù)的應(yīng)用水平，確保水利水電工程穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土石壩；瀝青混凝土；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

瀝青混凝土防滲墻具有結(jié)構(gòu)簡單、施工速度快等特點，其良好的防滲性能和柔性能適應(yīng)壩體的沉陷變形，并且還具有一定的自愈能力，是一種較為安全合理的防滲結(jié)構(gòu)，已得到廣泛的應(yīng)用。下文主要探討土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲心墻施工質(zhì)量探討。

1 施工準備

1.1 編制施工組織設(shè)計

施工單位進場后，應(yīng)根據(jù)工程特點、設(shè)計要求編制有針對性的施工組織設(shè)計，用于指導(dǎo)施工。施工組織設(shè)計應(yīng)解決主要施工方法、施工進度安排、人員組織、施工設(shè)備投入、材料供應(yīng)計劃、質(zhì)量安全保證措施等方面的問題。

1.2 施工前的相關(guān)試驗

1.2.1 室內(nèi)試驗

本項試驗主要檢驗擬用原材料的質(zhì)量并提供標(biāo)準設(shè)計配合比。標(biāo)準設(shè)計配合比確定最大骨料粒徑、礦料比例、礦粉用量和瀝青用量。實際施工前應(yīng)根據(jù)標(biāo)準配合比，結(jié)合現(xiàn)場進場礦料超遜徑情況調(diào)整為施工配合比。

1.2.2 工藝試驗

工藝試驗是模擬工程實際施工條件，對室內(nèi)配合比進行驗證和調(diào)整，取得并確定各種有關(guān)的施工工藝參數(shù)。

主要內(nèi)容是：檢驗、調(diào)整、確定瀝青混凝土的施工配合比，檢驗瀝青混凝土拌和系統(tǒng)和運輸設(shè)備運行性能，澆筑分層厚度、混合料溫度損失情況、通過比較選定各種適宜施工參數(shù)。

1.2.3 生產(chǎn)性試驗

工藝試驗完成后，在主體工程上進行生產(chǎn)性澆筑試驗。再次驗證和調(diào)整瀝青混凝土配合比和施工工藝參數(shù)，為正式施工提供最適宜的參數(shù)。

1.3 現(xiàn)場準備

1.3.1 施工資源

（1）瀝青混凝土拌和、運輸、倉內(nèi)施工及檢測等機具、設(shè)備是否保持良好狀態(tài)，并應(yīng)滿足施工強度要求。（2）瀝青澆筑倉面驗收情況、人員配置、倉內(nèi)供電及照明準備等工作是否就緒。（3）瀝青、填料以及砂石骨料等原材料的質(zhì)量、儲量是否滿足要求。

1.3.2 倉面

（1）基座水泥混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計要求，結(jié)合面上的乳皮、裂縫、雜物等全部清除、潮濕部位烘干并按規(guī)范和設(shè)計進行鑿毛處理。（2）瀝青混凝土倉面應(yīng)平整，表面泛油良好，層面干燥、潔凈，尤其要防止層間柴油等難揮發(fā)材料的污染，影響層間結(jié)合。當(dāng)層面有灰塵、泥土、散落石子等雜物時，應(yīng)予清除，不宜用水沖洗。

1.3.3 模板

（1）模板采用鋼板制作，強度、剛度和穩(wěn)定性能承受各項施工荷載。（2）模板頂部采用角鋼限位卡固定，下部如需采用鋼筋限位卡，鋼筋限位卡將作為永久性支墊埋在瀝青心墻內(nèi)，限位卡鋼筋的防腐處理作為檢查的重點，兩側(cè)在過渡料內(nèi)部分必須全部涂刷防腐層。（3）鋼模安裝前表面可粘貼牛皮紙或無紡布作為脫模隔離層或涂刷其它隔離劑，安裝好的模板平整嚴密，尺寸準確，相鄰鋼模搭接長度不小于5cm，模板定位前進行中心線放樣，定位后的鋼模距心墻中心線的偏差不大于5mm。

2 施工過程質(zhì)量控制

2.1 原材料質(zhì)量

2.1.1 原材料抽檢

瀝青混凝土心墻采用的原材料品質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行的國家和行業(yè)標(biāo)準規(guī)定要求。

2.1.2 礦料的質(zhì)量控制

澆筑式瀝青混凝土粗細骨料宜采用堿性骨料，通過試驗論證后也可采用天然礫石骨料，使用前必須經(jīng)試驗滿足《土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲墻設(shè)計規(guī)范》（SL 501-2010）的相關(guān)要求。填料可采用石灰石粉或普通水泥，若粗、細骨料選擇天然砂礫料，建議填料采用水泥，可增強骨料與瀝青的粘附性。瀝青混凝土骨料最大粒徑宜為19mm，根據(jù)瀝青混凝土礦料最大密實度理論，實驗室基礎(chǔ)配合比粗骨料均采用三級，即（2.36～4.75）mm、（4.75～9.5）mm、（9.5～19）mm，細骨料一級為2.36 mm 以下，各級礦料均應(yīng)采用瀝青混凝土砂石骨料篩（方孔篩 ）進行檢測。

2.1.3 瀝青

宜選用70 號（A）級道路石油瀝青，其質(zhì)量應(yīng)符合《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計規(guī)范》（SL501-2010及DL/T 5411-2009）的規(guī)定。

2.2 瀝青混合料的拌和質(zhì)量控制

拌和站稱量系統(tǒng)必須由當(dāng)?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督局定期檢定，試驗室定期校驗。每班開機前（包括更換配料單），拌和站操作人員應(yīng)按經(jīng)監(jiān)理確認及工地實驗室簽發(fā)的配料單開機拌和。瀝青脫水溫度應(yīng)控制在（120±10）℃，瀝青加熱溫度應(yīng)根據(jù)瀝青混合料出機溫度確定，一般為（140～160）℃。在加熱過程中，瀝青針入度的損失以不超過10%為宜；粗細骨料加熱宜控制在（180±5）℃以內(nèi)為佳；填料加熱溫度一般為（70～90）℃；瀝青混合料的出機口溫度控制在（140～170）℃，視氣溫情況滿足澆筑質(zhì)量要求而定。

投料順序和拌和時間，根據(jù)試驗采用先將骨料和填料干拌（15～30）s 后，再加入瀝青一起拌和（45～60） s。要求拌和均勻，無花白料；瀝青拌和站在拌制瀝青混凝土前必須進行預(yù)熱。

2.3 瀝青混凝土心墻澆筑質(zhì)量控制

2.3.1 過渡料填筑

心墻兩側(cè)的過渡料料堆坡腳應(yīng)離開心墻50cm以上，攤平過渡料時應(yīng)避免擠壓模板?？拷０宀课坏倪^渡料應(yīng)人工兩側(cè)對稱攤鋪，必要時在模板內(nèi)采用對頂支撐，避免心墻由于過渡料擠壓產(chǎn)生位移而影響截面尺寸。過渡料填筑宜采用人工配合反鏟將運至施工作業(yè)面的砂礫石過渡料進行整平。過渡料鋪筑時，應(yīng)采用防雨布、帆布等遮蓋心墻表面，防止砂礫石、雜物落入瀝青混凝土表面。瀝青混凝土冷卻并具有一定強度后方可進行過渡料碾壓施工，過渡料碾壓后不應(yīng)擠占心墻。待瀝青混凝土心墻施工完成且表面溫度降至70℃以下再兩側(cè)對稱碾壓，以防止模板走樣、變位。

2.3.2 瀝青混凝土心墻澆筑

應(yīng)按設(shè)計要求做好瀝青混凝土心墻與基礎(chǔ)及岸坡的連接。澆筑瀝青混凝土前，在充分干燥的基礎(chǔ)面上刷冷底子油，待冷底子油中的汽油或煤油完全揮發(fā)后均勻鋪設(shè)瀝青瑪蹄脂，然后方可澆筑瀝青混凝土。在已冷卻的瀝青混凝土面上澆筑時，應(yīng)將結(jié)合面清理干凈；污染嚴重的結(jié)合面可用紅外線加熱器進行烘烤，待被污染的瀝青混凝土軟化后予以鏟除。鉆芯取樣留下的孔洞，應(yīng)處理干凈并烘干，再用熱瀝青砂漿分層回填搗實。為避免瀝青混合料離析，下料高度不宜大于1m。應(yīng)及時平倉，防止瀝青混合料稠稀不均。每層澆筑厚度不宜超過40cm。澆筑中應(yīng)用鐵鏟或鋼釬反復(fù)插搗，直至無氣泡排出并表面返油為止。瀝青混合料倉溫度宜為（140～160）℃。應(yīng)避免瀝青老化及瀝青混合料出現(xiàn)分離現(xiàn)象。每一層瀝青混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，如遇特殊原因需要分段澆筑時，應(yīng)在心墻分段處支立模板，模板傾斜坡度為1∶3～1∶4。若上下層瀝青混凝土均有分縫，其水平距離應(yīng)大于2m。每層瀝青混凝土澆筑后應(yīng)及時進行覆蓋，以防灰塵雜物等污染心墻表面；嚴禁車輛或其他交通工具在心墻上面直接通過。

應(yīng)采用合理的施工布置，縮短瀝青混合料的運輸距離并保證交通順暢，以減少溫度損失，避免瀝青混合料離析。澆筑式瀝青混凝土不宜夜間施工。若需進行夜間作業(yè)時，應(yīng)采取加強照明等有效措施，確保施工安全及施工質(zhì)量。

2.3.3 倉面質(zhì)量檢查與控制管理

由質(zhì)量檢查部門負責(zé)瀝青混凝土質(zhì)量檢查、監(jiān)督、評定等質(zhì)量控制工作，工地實驗室負責(zé)人按《瀝青混凝倉面施工質(zhì)量檢查、檢測頻率數(shù)表》進行質(zhì)量控制。

瀝青心墻每升高（2～4）m，沿壩軸線（100～150）m布置鉆取芯樣2 組，必須檢測容重、孔隙率、滲透系數(shù)、水穩(wěn)定系數(shù)及層間結(jié)合情況。芯樣外觀描述：瀝青混凝土的均質(zhì)性和密實性評定要求見表1。瀝青混凝土澆筑時，每一澆筑層均應(yīng)進行外觀檢查，不得產(chǎn)生裂紋、蜂窩、麻面、空洞及花白料等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即制訂方案并加以處理。

3 質(zhì)量問題處理

心墻澆筑完畢后，必須進行質(zhì)量檢測，檢測方法主要有：現(xiàn)場核子密度儀無損檢測容重，滲氣儀無損檢測瀝青混凝土的滲透系數(shù)，現(xiàn)場取芯樣檢測和室內(nèi)瀝青混合料抽提及馬歇爾擊實試驗檢測。檢測指標(biāo)包括瀝青混凝土容重，孔隙率，滲透系數(shù)及其他設(shè)計指標(biāo)?，F(xiàn)場檢測以無損檢測為主，若發(fā)現(xiàn)有不合格點，應(yīng)立即鉆取芯樣進行測試，芯樣測試不合格則要進行處理。若檢測發(fā)現(xiàn)孔隙率超標(biāo)點較多，范圍較長，可采用心墻迎水面澆筑瀝青瑪蹄脂處理，增加心墻防滲性能。若檢測不合格點僅為局部，可對不合格部位挖除后重新鋪筑瀝青混合料。挖除時用火槍烤熔并人工挖除，對接縫處斜坡和底層要保證坡度不陡于1∶3，并將底層松散顆粒剔除；必要時可將處理層面加熱后用預(yù)熱的鐵板振壓幾遍，再重新鋪筑瀝青混合料。

參考文獻

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