瀝青混凝土在大壩防滲補(bǔ)強(qiáng)加固工程中的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了羅灣大壩在瀝青混凝土防滲補(bǔ)強(qiáng)加固工程中，瀝青的選用、瀝青混凝土的配比，瀝青的脫水溫度控制，以及瀝青混凝土澆筑和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；配合比；瀝青混凝土澆筑

中圖分類號(hào)：TV431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0107-01

1 概 述

羅灣水電站大壩于1983年通過竣工驗(yàn)收，至今已運(yùn)行二十多年，由于當(dāng)時(shí)施工條件有限，施工缺陷較多，大壩存在較嚴(yán)重的滲漏析鈣現(xiàn)象，上游壩面的施工縫、澆筑冷縫形成大壩集中滲漏通道，對(duì)大壩安全構(gòu)成極大危險(xiǎn)。經(jīng)大壩二輪定檢的全面檢查，和目前大壩的運(yùn)行情況，羅灣水力發(fā)電廠決定對(duì)大壩實(shí)施全面的補(bǔ)強(qiáng)加固，并于2001年9月委托華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院開展大壩補(bǔ)強(qiáng)加固的設(shè)計(jì)工作，于2001年12月～2002年4月和2006年9月～2007年2月分兩期進(jìn)行了防滲處理。

2 壩面防滲處理

2.1 壩面瀝青混凝土防滲層

壩面整體采用瀝青混凝土防滲層，防滲層厚度參照有關(guān)規(guī)范及其它工程的經(jīng)驗(yàn)為10cm。防滲層外設(shè)6cm厚混凝土預(yù)制板作為模板，預(yù)制板內(nèi)側(cè)留有掛環(huán)與壩面錨筋焊接固定。由于壩面局部平整度較差，外掛預(yù)制板緊貼壩面布置，使預(yù)制板與壩面間距盡量保持10cm，同時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求，錨筋鉆孔較混凝土掛板安裝不得超前兩排，以免由于孔位誤差累積過大，造成掛板與錨桿無法搭接固定，導(dǎo)致瀝青混凝土澆筑過程中變形。為保證施工進(jìn)度要求，錨桿采用快速錨固劑錨固。壩面兩岸周邊特殊異型部位，用鋼模板連接過渡，模板不拆除。

瀝青混凝土極限拉伸值較大，抗收縮開裂能力強(qiáng)，因此瀝青混凝土防滲層不設(shè)伸縮縫。在338.0m高程一、二期瀝青混凝土接合處，采用瀝青混凝土疊合澆筑方式處理，利用易于加工的鋼板作為模板，將一期“L”型掛板包裹，并保證瀝青混凝土堵頭高度不小于28cm。

2.2 泄水底孔進(jìn)水口

泄水底孔進(jìn)水口部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜，凸出壩面呈柱狀，三面臨空，且面積較小很難澆注瀝青混凝土，因此，選用氯丁砂漿涂抹。氯丁砂漿涂抹厚度為1～2cm。

2.3 導(dǎo)流底孔進(jìn)水口

導(dǎo)流底孔進(jìn)水口位于河床左側(cè)，形體復(fù)雜，采用瀝青混凝土不易處理，因此在導(dǎo)流底孔封堵門外側(cè)澆混凝土防滲墻，墻厚80cm，其他可能發(fā)生滲漏部位采用氯丁砂漿涂抹，涂抹厚度為2cm。

2.4 兩岸開挖槽回填

考慮到羅灣大壩近壩庫岸土料豐富，且防滲性能好，為更好對(duì)建基面防滲線進(jìn)行封閉（特別是左岸），減少壩體揚(yáng)壓力，在開挖槽內(nèi)鋪碾2～3m厚粘土鋪蓋，同時(shí)上部采用堆碴進(jìn)行蓋重保護(hù)。

3 瀝青混凝土

大壩一期防滲處理的瀝青混凝土采用了兩種配合比，主要是選用的瀝青品種不一樣。第一批澆注的是100#道路瀝青與10#建筑瀝青按4：6混合的瀝青混凝土，后來由于天氣寒冷，100#道路瀝青供貨緊張，改用70#克拉瑪依重交通瀝青。從一期效果看，70#瀝青混凝土性狀偏軟，軟化點(diǎn)較低，對(duì)溫度（如日照）較敏感，同時(shí)在水壓力的作用下產(chǎn)生流變，導(dǎo)致固定不牢的掛板變位較大，局部瀝青混凝土從掛板接縫處流失，在二期工程處理前，已對(duì)一期掛板進(jìn)行了全面加固，目前已較為穩(wěn)固。

在二期工程加固處理過程中，充分汲取一期的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)提供的瀝青混凝土配合比進(jìn)行施工?？紤]到一、二期工程由不同的施工單位施工，時(shí)間跨度大，采用的原材料有所差異，為慎重起見，重新委托西安理工大學(xué)防滲研究所開展瀝青混凝土配合比試驗(yàn)。

3.1 瀝青混凝配合比試驗(yàn)

根據(jù)水工瀝青混凝土規(guī)范和瀝青混凝土制備技術(shù)要求，瀝青混凝土的孔隙率應(yīng)小于2%，滲透系數(shù)小于10-7cm/s，熱穩(wěn)定系數(shù)小于3.5，水穩(wěn)定系數(shù)大于0.85。經(jīng)西安理工大學(xué)瀝青混凝土配合比試驗(yàn)，其配合比試驗(yàn)成果見表1。

在澆筑瀝青混凝土前對(duì)壩面進(jìn)行清理，壩面選用鋼絲刷將表面乳皮刷凈，再人工用鋼釬鑿毛、用風(fēng)吹凈；對(duì)壩面特別臟的部位用風(fēng)、水沖洗，用鋼絲刷、布擦凈；對(duì)壩面混凝土剝落、蜂窩、孔洞部位，清除松散或已損壞的混凝土，然后用預(yù)縮砂漿封堵。

瀝青混凝土制備，主要是瀝青脫水保溫、骨料加熱和強(qiáng)制拌和三個(gè)環(huán)節(jié)。為確保瀝青脫水溫度基本保持恒溫，防止過高溫度造成瀝青老化。瀝青脫水采用硅油隔層瀝青鍋脫水：將10#塊狀瀝青、100#瀝青分別放入兩個(gè)鍋內(nèi)，并蓋好鍋蓋，在鍋底加熱。10#瀝青脫水溫度為200℃，100#瀝青脫水溫度為140℃。當(dāng)小鍋溫度達(dá)到200℃，大鍋溫度達(dá)到140℃時(shí)，保持4h左右，使瀝青里的水份完全蒸發(fā)掉，然后控制火力，使10#瀝青溫度保持在170±10℃左右，100#瀝青溫度保持在140±5℃左右，然后按10#：100#=5：5的摻配比稱量放入第三個(gè)小油鍋內(nèi)，人工混勻，同時(shí)在鍋底加熱，使混合瀝青溫度在170±5℃的環(huán)境中保溫待用。

將稱量好的粗骨料和砂放在間歇式拌和機(jī)內(nèi)加熱，砂石混合料加熱溫度約為200℃。

將稱量好的符合溫度要求的砂石料及礦粉一同加入強(qiáng)制式拌和機(jī)內(nèi)，干拌約20s，使混合料充分進(jìn)行熱交換。然后將170℃左右的混合熱瀝青倒入強(qiáng)制式拌和機(jī)內(nèi)，拌和60s，使瀝青混合料拌和均勻，無花白料，所有礦料顆粒被瀝青裹覆，外觀色澤均勻，即可出機(jī)。用溫度計(jì)量測(cè)出機(jī)溫度控制在150～170℃之間?？紤]到混凝土正值冬季施工，且山區(qū)氣溫偏低，于是將混凝土出機(jī)溫度控制在160±5°左右，以保證混凝土入倉溫度不低于130±5°。

攪拌好的混凝土裝入特制的保溫罐中，由小型機(jī)動(dòng)車運(yùn)至壩頂。再通過壩頂?shù)鯔C(jī)吊至澆筑倉面，由溜槽入倉。瀝青混凝土分層澆筑，每層厚度控制在30cm左右。在瀝青混凝土澆筑前，須在壩面和掛板內(nèi)側(cè)刷一道冷底子油或陽離子乳化瀝青基液，待干透后可進(jìn)行瀝青混凝土澆筑。一、二期共澆筑瀝青混凝土276.25m3。

4 瀝青混凝土施工中注意事項(xiàng)

瀝青施工過程中要嚴(yán)格控制骨料溫度，不能過高和過低；比并且骨料要嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行稱重；澆筑過程中應(yīng)注意混合料分離問題；骨料澆筑前倉面一定要干燥，不能有水分，要盡量避免雨天施工。

5 結(jié) 論

通過大壩瀝青防滲處理工程的實(shí)施，防滲效果明顯。廊道內(nèi)0+130、0+135、0+140三根壩體排水管的滲漏水量比歷年同期相似工況時(shí)大為減少，2004～2006年3～5月相似工況時(shí)的滲漏水量分別為6.13、2.97、75.58l/min，而2007年3～5月除0+140存在少量滲水（0.75l/min）外，0+130、0+135滲水基本消除，廊道壁上蜂窩麻面及裂縫的滲水析鈣現(xiàn)象也基本消失，揚(yáng)壓力觀測(cè)值有所減小。羅灣大壩通過一、二期防滲補(bǔ)強(qiáng)加固處理后，大壩現(xiàn)象有極大改觀，大壩溢流面滲漏基本消除，廊道內(nèi)的滲水析鈣顯著減少，防滲效果明顯。

收稿日期：2018-4-24