沥青混凝土心墙风化料坝碾压施工技术
2019-02-13张松敏
张松敏
(巍山县水务局,云南大理 672400)
随着水利工程施工技术的发展,水利工程建设成为不同国家公共基础建设的重要项目工程。我国地大物博,拥有较多河流资源,为了充分利用水资源,提高水资源的利用价值,同时也为了控制部分地区的旱涝灾害,近几年,我国大力建设水利工程,在航运、发电、灌溉、防洪等方面都发挥了重要作用,特别是综合性水利工程能安全有效地实现较多功能,与大坝以及心墙的施工技术密不可分。
1 沥青混凝土心墙概述
沥青混凝土心墙是指主要以沥青、碎石(16~9.5mm)、瓜子石(9.5~4.75mm)、人工砂(4.75~0.075mm)为原料建设土石坝中央防渗体。沥青混凝土心墙的施工对于原材料的质量控制较为严格。为了提高沥青混凝土的紧密性,使大坝心墙具有较好的防水防渗效果,心墙坝填筑过程中需要对沥青混凝土进行分层振动碾实。大部分土石坝建设时都属于就地取材,但沥青混凝土心墙的铺料厚度、碾压遍数需要按照沥青混凝土现场摊铺试验以及沥青混凝土的配比来选择施工技术,最终目的是为了提高沥青混凝土心墙的防渗性、稳定性、密实性等,加强沥青混凝土的质量控制。
2 沥青混凝土心墙坝碾压施工技术要点
2.1 原料检测
沥青混凝土材料配比实验的实施规范参照DL/T5362-2006《水工沥青混凝土试验规程》和JTGE 20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行。沥青混凝土心墙施工原材料为沥青、碎石(16~9.5mm)、瓜子石(9.5~4.75mm)、人工砂(4.75~0.075mm)四大类。为了保障心墙坝施工质量,在正式施工前需要对沥青混凝土进行原料检测,了解沥青混凝土的性质,科学地研究沥青混凝土的配合比例。原料的选择对沥青混凝土的配比效果以及大坝的质量有着重要的影响。沥青混凝土监测结果表中应该包含沥青的密度、针入度、针入度指数、延度、软化点、溶解度、闪点、含蜡量及薄膜烘箱后(质量损失、针入度比、延度)等,骨料(碎石、瓜子石)的密度、吸水率、黏附力、坚固度、针片状含量、含泥量、压碎率、水稳定等级、酸碱性及酸碱度等,填料(人工砂)密度、含水率及亲水系数等,以上监测结果的准确性直接影响着后期材料配比方案的制定。
2.2 沥青混凝土配比试验
为了获得更加科学的沥青混凝土配合比,了解沥青混凝土原材料的属性,需要在室内对材料进行多次配比试验,按照不同的百分比试验监测沥青混凝土的防渗、变形、强度、施工性能和安全、经济考虑,结合工程实际情况,确定沥青混凝土的推荐配合比。在推荐配合比的基础上,需对推荐配合比沥青混凝土进行性能验证试验,及沥青混凝土的小梁弯曲、压缩、水稳定和渗透等是否符合设计要求,不符合设计要求需重新确定配合比,符合设计要求进行沥青混凝土静三轴试验确定最终配合比。
2.3 沥青混凝土摊铺试验
依据沥青混凝土设计指标,为了保证坝体填筑质量,强化施工管理,研究填筑工艺及压实方法,推荐合理的沥青混凝土碾压参数,确保大坝心墙沥青混凝土碾压达到设计要求,需进行沥青混凝土现场摊铺碾压试验。根据现场碾压试验数据,在满足沥青混凝土设计指标的前提下,选择最经济合理的摊铺沥青混凝土厚度、碾压遍数、碾压方式。
2.4 沥青混凝土铺设
沥青混凝土摊铺中的沥青混凝土配料、搅拌、摊铺设备、摊铺方法、铺层厚度、碾压遍数及碾压方式等都会影响沥青混凝土施工的质量。为了提高沥青混凝土碾压施工质量,摊铺过程中要严格监控设备的参数变化,借助先进的质量检测设备和检测技术检测碾压沥青混凝土的密度、空隙、厚度、渗水性等。
2.5 接缝及合面处理
沥青混凝土心墙的关键作用是防渗防水,接缝及结合面质量不合格就会影响心墙的防渗防水效果。因此,接缝及结合面处理也是一项至关重要的技术。沥青混凝土心墙摊铺碾压后表面可能会存在积水、废渣、浮皮等,为了提高合面的粘结性,要使用高温机械对表面清除,使其保持干燥、干净。接缝是沥青混凝土碾压中需要重点控制的环节,同一层中接缝面坡比为1:3,为了防止横缝出现开裂,应该设置所谓的横缝。
3 沥青混凝土心墙施工技术
3.1 人工摊铺碾压技术
施工人员在摊铺碾压施工中不仅要进行设备操作、维护管理,摊铺碾压的部分施工还需要人工摊铺。人工摊铺的工艺流程为测量放线、结合面处理、人工立模、挖机摊铺过渡料、装载机卸沥青混凝土、人工整平沥青混凝土、过渡料静碾、沥青混凝土与过渡料同步碾压密实、质量检测。摊铺中需要应用钢板模板对心墙坝固定,钢板模板多次应用时应该将表面清理干净,防止造成接缝不规整。
3.2 机械铺设碾压技术
沥青混凝土的摊铺技术对心墙的质量影响较大,因此,心墙摊铺一定要严格遵守摊铺流程,做好碾压中的技术管理。首先,检查铺设设备;其次,需要装料、检查调整设备参数、测量放线;再次,按照规定正确操作摊铺机,对心墙进行摊铺、碾压和检测测量。机械摊铺中主要应用设备是摊铺机,需要对过渡料和沥青混凝土同时摊铺,每层摊铺的厚度不大于30厘米,沥青混凝土初次碾压的温度控制在145℃~130℃,最后一次碾压的温度大于120℃,每层碾压不少于12遍,行走速度为每分钟20~30米。
综上所述,沥青混凝土心墙在土石坝的建设中发挥着重要的作用,它作为土石坝的中央防渗体施工的主要类型,随着土石坝的应用范围增大,混凝土心墙的应用范围也会不断增大。沥青混凝土心墙土石坝在选择上应该遵循“因地制宜、就地取材”的原则,施工单位应将沥青混凝土心墙碾压施工的质量控制重点放在沥青混凝土碾压的温度上,科学合理地实施沥青混凝土碾压施工技术。