某电站沥青混凝土防渗面板裂缝修补施工.pdf

西北 水 电 2 0 1 0年 -第 6期 3 3 文章编号 ： 1 0 0 6 --2 6 1 0 ( 2 0 1 0 ) 0 6 —0 0 3 3 —0 3 某 电 站 沥 青 混 凝 土 防 渗 面 板 裂 缝 修 补 施 工 潘福营 ( 中国水利水电第五工程局有限公司， 成都6 1 0 0 6 6 ) 摘要： 介绍了沥青混凝土面板裂缝修补的具体处理措施和施工方法。其它类似工程可以参考借鉴。 关键词： 沥青混凝土； 面板； 裂缝 ； 处理方法 中图分类号 ： T V 6 4 0 ． 3 1 ； T V 5 2 文献标识码 ： A Cr a c k r e p a i r o f a s p h~t c o nc r e t e i mp e r v i o u s s l a b s o f a hy dr o p o we r s t a t i o n P AN F u—y i n g ( S i n o h y d r o E n g i n e e r i n g B u r e a u 5 ， C h e n g d u 6 1 0 0 6 6 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h i s p a p e r p r e s e n t s t h e d e t a i l e d t r e a t me n t me a s u r e s a n d c o n s t r u c t i o n me t h o d f o r c r a c k r e p a i r o f a s p h a l t c o n c r e t e s l a b s o f a h y d r o p o w e r s t a t i o n ， w h i c h p r o v i d e r e f e r e n c e for s i m i l a r p r o j e c t s ． Ke y wo r d s ：a s p h alt c o n c r e t e ；s l a b；c r a c k；t r e a t me n t me t h o d 1 概述 2 裂缝 的处理方法 天荒坪抽水蓄能 电站位于浙江省安吉县境 内， 根据地形 ， 电站上水库布置 了主坝、 东副坝 、 北副坝、 西副坝、 西南副坝和进／ 出水 口。除进／ 出水 口采用 钢筋混凝土防渗外 ， 其余部位均采用沥青混凝土护 面防渗， 沥青混凝土防渗面积为 2 8 ． 6万 m 。 沥青混凝土面板设计分为 3层 ， 从上至下为沥 青玛蹄脂封闭层厚 0 ． 2 a m、 沥青混凝土防渗层厚 1 0 c m、 沥青混凝土整平胶结层厚 8 a m。具体结构形式 见 图 1 。 上水库在开始蓄水到 8 9 2 ． 0 2 m高程时 ， 沥青混 凝土防渗面板出现 了裂缝 ， 经检查在南库底有 3处 大小不等共 9条裂缝 ， 最长 的裂缝长约 5 m， 最大缝 宽 2 a m， 缝两侧最大错台约 1 a m。经分析产生裂缝 的主要原因是基础不均匀造成。针对每条裂缝的具 体情况 ， 采取了不 同的修补方式 ， 现将具体的处理情 况做一总结 ， 进行交流。 收稿 日期 ： 2 0 0 9 1 2 — 1 8 作者简介： 潘福营( 1 9 7 1 一) ， 男， 河北省唐山市人 ， 高级工程师， 从事工程项 目管理工作． 根据裂缝大小 、 位置和发育情况 的不同采用了 不同的处理方法。聚脂网格是沥青混凝土的一种加 筋材料 ， 是一种高强度的聚脂材料 ， 在沥青混凝土中 铺设聚脂网格 ， 可大大提高抗拉强度 ， 改善沥青混凝 土的内部应力 ， 使得沥青混凝土的抗变形能力更强 ， 用于该工程聚脂 网格的技术要求见表 1 。 表 1 聚脂 网格 技术指标 表 2 ． 1 对 于较 小和 较短 的裂 缝 首先铲除封闭层 ， 铲除范围 ： 两端终止于裂缝尖 灭点以外 1 0 0 a m处 ， 两侧范围线间距不小于9 0 C lT I 。 图 1 沥青混凝土面板结构图 潘福营． 某电站沥青混凝土防渗面板裂缝修补施工 然后检查防渗层如无裂缝则在铲除范围内铺 1 层聚 脂网格 ， 再用防渗层料填筑 5 c m厚 的加厚层 ， 具体 结构形式见图2 。 l 一 新补防渗罄 5 肼 一 聚脂瞬格 1 层 一 凛防渗屡 1 0 e m 5j 4 0 4 0 } 5 } {l ／ A- A 翻 面 图 2 短 、 小裂缝处理示意 图 单位 ： ]2 q m 2 ． 2对于较长、 较宽的裂缝 为 了处理 已开裂的沥青混凝土和探查下 卧层 ( 含排水料层、 反滤层和地基 ) ， 将裂缝的四周开槽 ， 挖除裂缝部位的沥青混凝土防渗层和胶结层及探索 性地逐层挖除排水垫层料和反滤料 ， 仔细观察裂缝 的发展。开槽尺寸 ： 两端均终止于尖灭 点以外 1 4 8 o n处， 两侧 范围线 间距 1 4 6 c m， 具体处理结构形式 见图 3 。若 因处理排水料、 反滤料和地基缺陷时 ， 需 要扩大范围， 则开槽尺寸不受此数值限制。 一 新朴加厚层 5 e m 一 聚脂两格 1 层 ～ 新补防渗层 1 0 c m 一 聚脂网格 1 层 一 新补胶结层8 e m 1 5 t 0 0 l 1 4 6 1 0 0 ；1 5 f l I l I I 、-一 一 ． ．一 一 一 - ， - ／ - 一 一 一 一 ： ＼ ，／ ~ 40 era 壁 L 墨 -J ． Q ．j ． 三 ． J． ． I B- B剖面 图 3 长 、 宽裂缝处理 示意图 单位 ： mm 3 裂缝修补施工 3 ． 1 准备工作 ( 1 )凿槽 ： 按照设计要求尺寸画出需要清除的 范 围， 然后用混凝土切割机将需要挖除范围内的沥 青混凝土切成约 3 0 O IT t X2 0 o m的方块 ， 人工用撬杠 撬 出切好 的沥青混凝土方块 ， 槽 四周人工用钢钎修 成 4 5 。 斜面。根据裂缝 的发展情况 ， 需要 挖除排水 料和反滤料的部位 ， 挖除以后经检查无问题后 ， 重新 按照原设计级配要求配置排水料和反滤料 ， 人工逐 层填筑到设计高程 ， 每层 1 0～1 5 C lT I ， 用手扶振动夯 逐层夯实。 ( 2 )槽边休整： 用专用的丙烷燃烧器进行烤边， 烘烤温度控制在 2 0 0 o C左右 ， 边烤边用铁铲将 4 5 。 斜面修平顺 ， 同时铲除已经被破坏的沥青混凝土 ， 露 出原状新鲜的沥青混凝土。 ( 3 )涂刷乳化沥青 ： 将乳化沥青加热到 7 0℃ ， 均匀地涂刷于已经压实好 的垫层料表面和 4 5 。 斜面 上 。 ( 4 )加热沥青玛蹄脂 ( 沥青 ：石粉 =1 ：2 ) 至 7 0℃ ， 呈流态 ， 涂刷于 4 5 。 斜面上 ， 用铁铲刮均匀 。 ( 5 )沥青混凝土料源准备 ： 修补用 的防渗层沥 青混凝土采用原主体施工时加工好 的沥青混凝土． 整平胶结层为本次凿除的干净的防渗层沥青混凝 土 ， 2种材料均提前由人工加工成 2 c m以下的小块 待用。同时搭设了 4个炉灶 ， 用于拌制沥青混凝土。 3 ． 2整平胶结层摊铺 ( 1 )拌料 ： 将适量砸好的料倒入铁锅 内， 随着 温度的升高不停的翻拌 ， 直到拌和均匀无生块 ， 在炒 拌过程中要有专人用数字温度计不停 的测温 ， 温度 达到 1 7 0— 2 0 0( ℃时即装运输小推车运到摊铺现场。 本次采用木材生火加热 ， 专人来控制火 的大小， 以免 温度过高造成沥青混凝土拌和料无法使用。 ( 2 )摊铺 ： 8 e m厚 的整平胶结层料一层摊铺 完成 ， 胶结层料人仓温度控制在 1 6 0～1 9 0℃， 手扶 振动夯振捣 4～ 5遍， 温度在 1 6 0℃左右 ， 再用振动 板振压 2遍找平， 温度控制在 1 2 0℃以上。整平胶 结层料边人仓边用燃烧器加热槽周边 ， 胶结层捣实 后再用加热手持振捣器捣实周边接缝 ， 确保新老混 凝土粘接良好。 3 ． 3防渗层摊铺 ( 1 )拌料 ：防渗层料为原生产的备用料 ( 其配 比见表 2 ) ， 提前由人工砸成 2 e l n以下的小块， 将适 量砸好的料倒人铁锅内， 随着温度的升高不停地翻 拌 ， 直到拌和均匀无生块 ， 在炒拌过程中要有专人用 数字温度计不停的测温 ， 温度达到 1 7 0～1 9 0℃时即 出锅装运输小推 车运到摊 铺 场地 ， 温 度如果 超过 西 北水 电 2 0 1 0年 第 6期 3 5 2 0 0 o C且看到锅内冒白烟， 则此盘料 即作废。 表 2 备 用防渗层 沥青 混凝土配合 比表 矿料及粒径／ m m 用量／ ％ 矿料及粒径／ m m 用量／ ％ 8 ／ 1 l 1 4 人工砂 2 6 5 ／ 8 1 2 填料8 2 ／ 5 2 O 沥青8 ． 0 河砂 2 0 ( 2 )摊铺 ： 首先均匀涂刷乳化沥青于新铺的胶 结层表面， 并用燃烧器加热槽周边 。防渗层总厚度 1 0 c m， 分 2层摊铺 ， 第 1层为 5 o m， 沥青混凝土料温 度控制在 1 7 0～1 9 0℃ ， 第 1层采用手扶振动夯振压 6遍， 温度在 1 6 0℃左右 ， 然后振动板振压 2遍 ， 温 度大于 1 2 0℃。第 2层用 2 t 振动碾碾压， 先静压 2 遍再振压 6遍 ， 再静压 2遍找平 ， 在碾压时碾轮要保 持湿润 。 3 ． 4加厚层摊铺 首先用红外线加热器对新老防渗层沥青混凝土 结合面的冷缝( 即接缝 ) 进行加热 ， 然后用手持加热 振捣器压实。清除加厚层范围内的沥青玛蹄脂封闭 层 ， 均匀涂刷乳化沥青 ， 铺 1层聚脂 网格 ， 再均匀涂 刷乳化沥青 ， 聚脂 网格要保持平顺 。然后摊铺加厚 层的沥青混凝 土料 ， 加厚层厚度为 5 c m， 采用 1层 摊铺 ， 加厚层顶面略有拱起弧度 ， 以便压实 ， 其施工 方法和所用材料同防渗层 ， 铺层厚度确保压实后 为 5 c m， 加厚层周边用红外线加热器加热后再用加 热 振捣器压边 。 3 ． 5封 闭层施 工 沥青玛蹄脂封闭层厚度为 2 m m， 所用材料为沥 青：石粉 =3 0 ：7 0( 重量 比) ， 首先将 沥青加热 到 1 2 0℃左右 ， 然后按配 比徐徐加入干燥的石粉 ， 边加 石粉边不停的搅拌 ， 直到拌和均匀 ， 继续小火加热到 1 9 0℃ ， 控制此温度在 6 h以上才能用 。在施工 现 场 ， 用铁勺将加工好 的沥青玛蹄脂倒在施工部位， 施 工温度在 1 9 0 o C， 用带橡胶板的刮板刮平 ， 一次成型 且与原封闭层沥青玛蹄脂结合好。 4结语 水 电站一般距离城市较远 ， 而且修补用沥青混 凝土的量一般也较少 ， 因此对 于采用沥青混凝土进 行防渗的水 电站要提前准备一部分拌制好的沥青混 凝土备用。另外在修补施工过程 中最重要的是控制 好沥青混凝土拌和料的温度 。本文详细地介绍了沥 青混凝土面板修补 的施工方法 和过程 ， 其它类 似工 程可以参考借鉴。 参考文献 ： [ 1 ] 崔庆文 ， 李宜 田， 仵 义平 ， 马朝 印． 苏只水 电站 Y K C混凝土 防 渗墙施工 [ J ] ． 西北水 电， 2 0 0 8， ( 2 ) ： 4 0—4 2 ． ( 上接第2 2页) 3 ． 3 ． 2 计算结果 不同方案岔管的最大应力及位移计算成果见表 3 。 表 3 岔 管最大应 力及位移值表 由表 3可以清楚看出， 在内水压力作用下， 补强 板宽度不变时 ， 随着补强板厚度的增加 ， 岔管应力及 位移不断减小。当补强板厚度 为 2 6 m m时， 岔管应 力满足允许应力要求 ， 因此，推荐该工程的岔管补 强板宽度为 6 5 0 m m， 厚度为 2 6 m l n 。 4 结语 通过不同贴边岔管结构的补强板宽度和厚度的 三维有限元的应力和变形分析可以得 出， 补强板宽 度对结构应力影响有限； 在此计算分析基础上 ， 并结 合施工因素 ， 推荐该 工程 的岔管补强板合理宽度 和 厚度分别为 6 5 0和 2 6 m m， 很好地解决 了工程实际 问题 。 参考文献： [ 1 ] D L ／ T 5 1 4 1 --2 0 0 1 ， 水 电站压力 钢管设 计规 范 [ S ] ． 北京 ： 电力 出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 2] D I S0 1 7 --2 0 0 7， 压力钢管制造安装及验收规范 [ s] ． 北京 ： 电力 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 3 ] 何新红． 喜儿沟水电站钢岔管结构优化设 计[ R] ． 西北勘测设 计研究院 ， 2 0 0 9 ． [ 4 ] 何新红． X e s e t 2 水电站三梁钢岔管结构优化分析[ J ] ． 西北水 电 ， 2 0 0 9 ， ( 0 2 )： 2 2—2 5 ． [ 5 ] 黄开继． 沉降缝部位压力钢管相对变位的危害及应对办法探 讨 [ J ] ． 西北水 电， 2 0 1 0 ， ( 2 ) ： 5 1 —5 3 ．