碾压式沥青混凝土心墙施工技术.pdf

碾压式沥青混凝土心墙施工技术段雪霞 【 工程设计与施工 】 碾 压 式 沥 青 混 凝 土 心 墙 施 工 技 术 段 雪 霞 ( 新疆乌鲁木齐市葛洲坝新疆工程局( 有限公司) ， 新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 0 ) 摘要 碾压式沥青混凝土心墙技术已广泛用于地处高纬度、 高严寒地区的水库堆石坝的防渗加 固。文章通过该技术在新疆某水库工程中的应用， 介绍了碾压式沥青混凝土心墙的施工技术要点及 注意事项。 关键词 碾压式沥青混凝土； 摊铺； 混凝土； 心墙 中图分类号： T v 5 4 _ 4 9 2 1 文章标识码 ： B 文章编号： l o o 9一 o 0 8 8 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 2 30 2 1 工程概况 某水库是一座拦河式水库工程 ， 拟选的沥青 昆凝 土心墙堆石坝、 混凝土面板堆石坝 和土工膜斜 墙堆石 坝， 均位于坝址区河谷较窄段， 3 种坝型地形条件基本 一 致 ， 从工程地质角度看不存在制约修建 以上 3种坝 型的工程地质条件。但考虑到该水库地处高纬度、 高 严寒地 区， 易造成混凝土面板堆石坝 的面板发生冻胀 破坏和开裂 ； 土工膜斜墙堆石坝在施工过程 中土工膜 铺设质量难 以保证 ， 在铺设过程中易造成人为破损 ； 沥 青混凝土心墙堆石坝 ， 心墙质量易控制 ， 同时 ， 也避开 了高严寒的冻胀破坏。因此， 从地质角度建议推荐沥 青混凝土心墙堆石坝 。 2 碾压式沥青混凝土心墙施工技术要点 2 1 沥青混凝土心墙铺筑方法 碾压式沥青混凝土心墙施工分为机械摊铺段和人 工摊铺段 ， 底部不规则扩大处、 岸坡心墙及与翼墙相接 扩大段采用人工摊铺， 其余部分心墙采用机械摊铺 ， 沥青混凝土心墙采用水平分层 ， 不分段一次摊铺 碾压的方法施工。严格按要求的铺筑方 向、 次序 、 铺筑 层厚、 摊铺温度、 碾压温度及碾压遍数进行分层铺筑。 施工分层厚度为压实后的厚度约为 2 0 c m。 机械摊铺采用改为法国 S T B A G专用联合摊铺 机， 摊铺总宽度为 3 5 m， 其中， 摊铺心墙宽度可根据 心墙宽度进行调节。摊铺机行走速度控制为 1 3瑚 l ra i n 。改装的保温自卸车装散料运至工作面。在工作 面配备改装的装载机， 装载机原装载斗换成 4 m 沥青 混合料料斗， 其放料门由装载机的液压系统控制。自 卸车将沥青混合料卸至装载机料斗内由装载机向摊铺 机沥青混合料料斗内装料。过渡料铺筑， 采用反铲将 过渡料转料到摊铺机过渡料料斗进行摊铺， 由于摊铺 机最大摊铺宽度为 3 5 m， 故两侧过渡料剩余宽度各 约为 1 6 m， 属 于摊铺机无法控制的范围。施工过程 中， 采用 2台 1 2 m 反铲在摊铺机后侧进行补铺过渡 料。补铺料堆为 1 2 m ， 间距约 1 5 m。随后采用小 型推土机摊平补铺部分过渡料。 人工摊铺心墙时 ， 采用 1 2 t 叉车配 2 5 m 保温立 罐向仓内卸沥青混合料， 人工进行摊平 ， 两侧过渡料使 用反铲摊铺 ， 辅 以人工整平。 沥青混凝土碾压， 采用德 国 B O MA G公 司生产 的 1 5 t 双轮振动碾碾压。根据 以往施工经验 ， 当振动碾 碾轮宽大于心墙宽度时 ， 需将两侧过渡料摊铺略低于 心墙沥青混合料理 2 3 c m， 必要 时在 两侧过渡料上 覆盖帆布， 确保沥青心墙骑缝碾压时， 不使沥青混合料 受污染。碾压温度控制在 1 3 51 5 5 q C 范围 内， 碾压遍 数根据试验成果， 报监理工程师审定。振动碾行走速 度控制为 2 5 3 0 H m i n 。心墙两侧过渡料碾压采用 2 台德国 B O M AG公司的 2 5 t 双轮振动碾 ， 碾压遍数根 据试验成果确定。与两岸结合部位采用小型振动碾或 振动夯压实。沥青混凝土心墙碾压工序参考如下。 过渡料先静碾 1 遍、 动碾 2遍沥青混合料静 碾 1 2遍 ， 停滞不前 1 O2 0 rai n ， 再动碾 8遍过 渡料离开心墙 1 m外补碾 ， 动碾 2遍沥青混合料 收仓 ， 静碾 1 2遍。 人工摊铺段使用的模板， 采用方便拆装的沥青混 凝土专用模板 ， 每块尺寸为 1 5 m( 长)2 5 c m( 宽) ， 采用 8 m m厚钢板加工而成， 保证满足沥青混凝土心 墙施工要求。 2 2 接缝及层面处理 ( 1 ) 沥青混凝土与混凝土接缝面处理。与沥青混 凝土相接的常态混凝土表面， 采用高压风水将其表面 的浮浆、 废渣及粘着污物等全部清理干净。用钢丝刷 将水泥表面乳皮处理干净。人工凿毛， 将其处理成凹 槽， 用0 6 M P a 左右高压风吹干， 局部潮湿部位用喷灯 烘干。 沥青混凝土与混凝土接合面所用的沥青玛蹄脂在 沥青混凝土拌和系统中的小型 2 5 0 L拌和机拌制， 配 2 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 1年第 5期 ( 总第 1 3 5期) 制时， 严格按试验结果并报监理工程师批准 的配合 比 和温度进行控制。铺设沥青玛蹄脂前， 在清理干净且 干燥的混凝土表面均匀喷涂 1 2 遍冷底子油， 待冷底 子油中汽油挥发后， 再铺设 2 e m厚砂质沥青玛蹄脂。 接缝施工程序。 混凝 土基面 冲毛、 清理表面清理干净、 干 燥均匀喷涂冷底子油 1 2 遍( 1 2 h干燥后) 摊铺砂质沥青玛蹄脂。 沥青玛蹄脂和沥青混合料铺设时 ， 注意保护和校 正止水铜片。 ( 2 ) 沥青混凝土心墙横向接缝处理。沥青混凝土 心尽量保证全线均衡上升 ， 保证同一高程施工 ， 减少横 缝。当必须出现横缝时， 其结合坡度做成缓于 1 ： 3的 斜坡。接缝施工时 ， 人工剔除新铺筑的沥青混凝 土表 面粗颗粒骨料 ， 先用 汽油夯夯实斜坡面至沥青混凝土 表面返油， 再用振动碾在横缝处碾压使沥青 昆 合料密 实 。在下次沥青混合料摊铺前 ， 人工用钢钎凿除斜坡 尖角处的沥青混凝土， 并且钢丝刷除去粘附在沥青混 凝土表面的污物并用高压风吹净 。摊铺时 ， 按层面处 理的办法先用红外加热器加热， 使其层面温度达 7 O 以上 ， 再进行沥青混合料摊铺 、 碾压。 ( 3 ) 层面处理 。对于连续上升、 层 面干净且 已压 实的沥青混凝土 ， 表面温度大于 7 0 C， 沥青混凝土层 面不作处理 ， 连续上升。 当下层沥青混凝土表面温度低于 7 0 ， 采用红外 加热器加热 ， 加热时 ， 控制加热时间以防沥青混凝土老 化 。 对于因故停工 ， 停歇时间较长、 较脏的沥青混凝土 层面， 先用高压风水处理干净后， 将层面干燥加热， 层 面温度达到 7 0 c = 以上 ， 根据监理工程师指示 ， 必要时， 在层面上均匀喷涂一层冷底子油 ， 待冷底子油汽油挥 发后再铺筑上层沥青混合料。 钻孔取芯后 ， 心墙 内留下的钻孔及时回填 。回填 时 ， 先将钻孔冲净、 擦 干 ， 用管式红外线加热器将孔壁 烘干、 加热到 7 0 以上， 再用热沥青砂浆， 每层厚 5 c m， 人工用 l O k g 重的捣棍夯实 2 5次以上， 芯样孔回 填高度应略高出心墙 2 e m。 3 沥青混凝土现场铺筑施工质量控制 沥青混合料在铺筑过程中要对温度、 厚度、 宽度、 碾压及外观进行检查控制 ， 在施工过程 中设置质量控 制点 ， 严格控制管理。 ( 1 ) 温度控制。设专人严格对摊铺温度、 初碾温 度、 终碾温度检查控制， 掌握适宜的碾压时间。 ( 2 ) 厚度控制。由于摊铺机行走履带位于沥青混 凝土心墙两侧压实后的过渡料上， 因此施工过程中为 保证摊铺厚度的均匀性 过渡料摊铺后采用人工辅助 扒平、 确保底层的平整， 保证铺筑后的心墙略高于两侧 过渡料 。为了保证心墙厚度、 摊铺 机摊铺沥青混合料 的速度必须控制均匀。 ( 3 ) 宽度控制。摊铺机为 自带可调的竖直模板， 施工过程中。精确控制每层的底宽， 摊铺时按设计底 宽控制摊铺宽度。沥青混合料摊铺前测量定出心墙轴 线并用钢丝标识， 调整摊铺机模板中线， 与心墙轴线重 合。摊铺机行走时， 通过机器前面的摄像机可使操作 者在驾驶室里通过监视器驾驶摊铺机精确地跟随钢丝 前进， 从而保证心墙轴线上下游侧宽度满足设计要求。 ( 4 ) 碾压控制。振动碾碾压前人工对碾轮清理干 净 ， 碾压温度、 遍数、 方式、 速度严格按监理工程师批准 的试验成果控制。 ( 5 ) 外观检查 。沥青 心墙铺筑 时 ， 对每一铺筑层 随时进行外观检查， 发现峰窝、 麻面、 空洞及花白料等 现象 ， 立即报告监理工程师并及时处理。 4 沥青混凝土技术应用应注意的问题 ( 1 ) 沥青混凝土心尽量全线均衡上升， 使全线尽 可能保持同一高程 ， 以减少横缝。当必须出现横缝时， 其结合坡度做成缓于 1 ：3的斜坡， 并使上下层横缝错 开 2 m 以上 ， 横缝的处理方法按接缝与层面处理方法 进行 。 ( 2 ) 心墙铺筑后 ， 在心墙两侧 4 m范围内， 禁止使 用大型机械压实坝壳填筑料， 以防心墙局部受震畸变 或破坏 。 ( 3 ) 碾压施工过程中， 振动碾表面严禁涂刷柴油， 并严 防柴油或油水混合液撒在层面上。因为 ， 柴油不 易挥发 ， 混在沥青混凝土中将严重降低沥青混凝土的 质量。所以， 受污染的沥青混合料必须全部清除。 沥 青混合料与过渡料碾压设备一般不得混用， 若要混甩， 必须在使用前将碾压轮清理干净。 ( 4 ) 沥青混凝土心墙与过渡料、 坝壳填筑应同步 上升 ， 均衡施工 ， 以保证压实质量。心墙与过渡层同坝 壳填筑料的高差以不大于4 0 8 0 c m为宜。沥青混凝 土心墙最好全线平起 ， 尽量减少横向接缝。 ( 5 ) 关于沥青混合料在仓 面静 置 1 53 0 m i n的 “ 排气” 问题 ， 国内外 的很多工程在试验 中发 现， 由于 沥青混合料在拌制过程中掺人一部分空气， 如沥青混 合料入仓后立即碾压， 就会发现这部分空气以气泡的 形式随后从碾压后的沥青混凝土表面上冒出， 使原有 的表面浮油沿气泡的通道而渗入 ， 以致碾压后的沥青 混凝土表面变暗， 并产生坑坑点点的麻 面。而“ 排气” 好的沥青混合料碾压后就不会出现上述情况。因此， 要避免摊铺后立即碾压 ， 以利“ 排气” 。 ( 编校 ： 杨亚军) 收稿 日期： 2 0 1 1 0 42 5 作者简介： 段雪霞， 从事水利水电工程施工工作。