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(lái)，隨著我國(guó)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(qiáng)度高、機(jī)械種類多、約束條件復(fù)雜等特點(diǎn)，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(lái)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(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于各項(xiàng)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(kāi)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(yùn)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(jí)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(guò)機(jī)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(shí)上，國(guó)家對(duì)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(guò)國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域要求和行業(yè)特點(diǎn)，來(lái)實(shí)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(diǎn)，主要是因?yàn)閴A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(zhǎng)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(guò)0.074 mm。它的主要作用是對(duì)瀝青混凝土的一些性能進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)充，使其施工密實(shí)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(jì)時(shí)，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(shí)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(duì)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(xiàng)性能，從而彌補(bǔ)瀝青混凝土的不足點(diǎn)，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(duì)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(guò)加熱、二次篩分后，骨料可向拌和樓熱料倉(cāng)內(nèi)存儲(chǔ)。瀝青混合料拌制過(guò)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(shí)間，45s作為濕拌時(shí)間。

2.2 運(yùn)輸施工

水平及垂直運(yùn)輸是瀝青混合料運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，垂直運(yùn)輸主要是成品料倉(cāng)轉(zhuǎn)移至現(xiàn)場(chǎng)入倉(cāng)的過(guò)程，而其他過(guò)程都是水平運(yùn)輸。按照現(xiàn)場(chǎng)攤鋪情況，間隔相應(yīng)時(shí)間，需由成品料倉(cāng)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(shí)際情況，對(duì)運(yùn)料車適當(dāng)挪動(dòng)。向攤鋪場(chǎng)地運(yùn)送時(shí)，必須對(duì)瀝青混合料的溫度進(jìn)行檢測(cè)，在運(yùn)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?；炷帘砻娓稍?、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(jī)械兩種方式進(jìn)行攤鋪施工。

（1）人工攤鋪。選取全站儀由測(cè)量人員進(jìn)行心墻中心線、兩邊界線測(cè)放，間隔20m設(shè)置一組測(cè)量控制點(diǎn)。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(jì)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(shí)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(guò)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(shí)，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(guò)渡料通過(guò)雙輪振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，要求“2遍靜碾+4遍動(dòng)碾”。同樣根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選取雙輪振動(dòng)碾進(jìn)行瀝青混合料碾壓施工。收光時(shí)遍數(shù)需控制在2遍以上。

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

碾壓時(shí)應(yīng)與心墻保持一定距離，不得過(guò)度碾壓，避免因擠壓出現(xiàn)心墻位移現(xiàn)象。如陷碾等問(wèn)題出現(xiàn)于碾壓施工中，需及時(shí)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(dòng)碾碾壓難度較大時(shí)，需采取人工夯進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，當(dāng)瀝青混凝土表面呈現(xiàn)為反油狀態(tài)時(shí)即可停止夯實(shí)施工，該過(guò)程應(yīng)保證夯實(shí)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(dòng)碾進(jìn)行碾壓施工。用振動(dòng)碾壓實(shí)時(shí)，一般先靜壓兩遍，再振動(dòng)碾壓，應(yīng)保持慢速行駛，振動(dòng)碾壓遍數(shù)按設(shè)計(jì)要求的密度通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(shí)。

2.5 施工控制

因?yàn)r青混合料壓實(shí)度不同于過(guò)渡料，為提高瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量，保證其壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求，攤鋪過(guò)程中，相比瀝青混合料高度，過(guò)渡料應(yīng)高一些。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，鋪設(shè)瀝青混凝土心墻時(shí)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(cuò)開(kāi)上下層橫縫，2m以上控制錯(cuò)開(kāi)距離。碾壓過(guò)程中，橫向接縫位置需設(shè)置30到50cm重疊寬度。

攤鋪時(shí)，必須實(shí)時(shí)對(duì)瀝青混合料溫度進(jìn)行檢測(cè)，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(dòng)碾對(duì)倉(cāng)面造成嚴(yán)重污染。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水利工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對(duì)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(yùn)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(shí)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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