水利工程中碾壓式瀝青混凝土防滲施工技術(shù)

吳海卉

摘 要：在水利工程建設(shè)中，滲流的防護(hù)往往是工程中考慮的重點(diǎn)。我國在防滲工程中多采用瀝青混凝土心墻技術(shù)。文章主要從碾壓式瀝青混凝土心墻的有關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土 心墻壩 防滲 施工

中圖分類號(hào)：TU72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（b）-0056-02

隨著機(jī)械工程和智能化的不斷完善，在瀝青混凝土心墻壩的施工理論與實(shí)踐有了很大的進(jìn)步。就近幾年的天荒坪抽水蓄能電站上庫瀝青混凝土防滲面板和已經(jīng)建成的三峽水利樞紐，都采用了較為成熟的瀝青混凝土防滲技術(shù)。

1 瀝青混凝土心墻施工技術(shù)

瀝青混凝土心墻施工技術(shù)主要有施工準(zhǔn)備、瀝青混凝土混合料的制備、瀝青混凝土拌和、瀝青混凝土運(yùn)輸、攤鋪試驗(yàn)、以及瀝青混凝土防滲心墻的碾壓施工、質(zhì)量控制和檢測等過程。

1.1 瀝青混凝土原料選擇

原料的選擇是保障瀝青混凝土施工質(zhì)量一個(gè)關(guān)鍵要素，瀝青混凝土主要通過對瀝青材料、礦物骨料以及各種摻和料與填充料進(jìn)行膠合而得到的一種混合型建筑材料，因此對于原材料的選擇是必不可少的步驟。

1.1.1 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，國家對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)主要通過國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域要求和行業(yè)特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)施工瀝青的技術(shù)指標(biāo)認(rèn)定。

1.1.2 骨料與添加劑的選擇

做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。

1.1.3 填料的選擇

填料通常又稱礦粉，也就是較小的礦料，它的粒徑不超過0.074 mm。它的主要作用是對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，對于材料也充分進(jìn)行利用。

1.1.4 摻料

摻料主要是改變?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瀝青混凝土的性能要求。

1.2 瀝青混凝土拌和設(shè)備及其選擇

對于小的工程而言，采取普通的強(qiáng)制式攪拌機(jī)和道路瀝青混凝土拌和站就可以進(jìn)行瀝青混凝土拌和就可以。當(dāng)然對于有能力的建筑企業(yè)最好是利用機(jī)械化的混合拌和樓，這樣既可以保證材料的拌和質(zhì)量，又能提高效率。拌和系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不是很高，很多控制需要設(shè)備操作手來進(jìn)行控制，特別是在計(jì)量精度、拌和工藝和間歇式計(jì)量這些方面，這樣可能對瀝青混凝土的瀝青用量和骨料級配的控制造成很大的誤差。不過，現(xiàn)在的道路瀝青混凝土拌和設(shè)備已經(jīng)得到了很大的提升，并且廣泛的被運(yùn)用到大小型水利樞紐建設(shè)中。這種采取現(xiàn)代計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)控記錄，在一定的程度上保證力混合料的配比，使瀝青混凝土的性能保留了較好的性能，對環(huán)境的污染也小的多。

1.3 瀝青混凝土原材料加熱

1.3.1 瀝青加熱

瀝青只有在熔化的時(shí)候才能保障混合料的均勻拌和，因此對于瀝青通常采用內(nèi)加熱和外加熱這兩種方式使瀝青熔化。熔化后的瀝青還要進(jìn)行脫水處理，才能夠進(jìn)行瀝青儲(chǔ)存保溫。在一些小的水利工程中，經(jīng)常采用外加熱法，也就是直接對瀝青桶進(jìn)行加熱熔化，不過這種方法耗能，瀝青的溫度不均勻，容易與空氣接觸而老化。內(nèi)加熱法較好的解決瀝青加熱的問題，它是通過對瀝青保溫儲(chǔ)存罐內(nèi)部的加熱管對瀝青進(jìn)行加熱，不過這種加熱方式對設(shè)備的要求很高，它加熱保存的瀝青不易老化，常常被運(yùn)用到建設(shè)工程中去。

1.3.2 礦料的加熱

骨料是通過均勻的進(jìn)入內(nèi)熱式加熱滾筒進(jìn)行加熱、烘干處理。由于工程中骨料的溫度對于原料瀝青的性能有著一定的影響，因此要注意骨料加熱溫度，這樣才不會(huì)對瀝青的軟化點(diǎn)、延伸度和針入度造成太大的影響，一般骨料的溫度在與瀝青溫度相仿的150 ℃時(shí)，影響最小。具體的加熱溫度如下表1。

1.4 瀝青混凝土混合料拌和

1.4.1 瀝青混凝土混合料的拌和及其溫度

瀝青混凝土拌和加料有著一定的順序，先通過骨料和礦粉間的均勻干拌，再加入熱瀝青均勻拌和，一般當(dāng)骨料的裹覆達(dá)到90%以上時(shí)，混合料呈現(xiàn)色澤均勻、無花白料、黃煙和稀稠一致情況時(shí)還不會(huì)發(fā)生離析卸料才算拌和完成。

在瀝青混凝土的拌和、儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及攤鋪和碾壓過程中，溫度控制一直是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，有時(shí)還要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在進(jìn)行混合料拌和時(shí)，要對拌和系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，拌和溫度不低于100 ℃。

1.4.2 瀝青混凝土混合料拌和時(shí)間

在對混合料進(jìn)行拌和時(shí)要保證時(shí)間，時(shí)間的長短會(huì)對瀝青混凝土的性能造成一定的影響，因此相關(guān)文獻(xiàn)控制拌和時(shí)間進(jìn)行相關(guān)的規(guī)定：干拌要求時(shí)間為15～25 s；加入瀝青拌和時(shí)間為45～60 s。

1.5 瀝青混合料的運(yùn)輸

瀝青的運(yùn)輸要進(jìn)行保溫處理，通常采用翻斗車運(yùn)輸、裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)攤鋪機(jī)喂料斗、的運(yùn)輸方式。這種運(yùn)輸方式簡單高效，比吊罐車在某些方面有著優(yōu)勢，在喂料時(shí)，保證入倉均勻、方便和準(zhǔn)確，能夠進(jìn)行人工輔助。

1.6 碾壓式瀝青混凝土心墻施工

碾壓式瀝青混凝土的施工步驟主要分為人工鋪筑以及機(jī)械化施工和半機(jī)械化施工，主要的施工方式如下。

1.6.1 人工攤鋪

施工程序主要有模板安裝、兩側(cè)過渡料人工填平、瀝青混凝土混合料入倉、碾壓。具體的操作要求有：入倉時(shí)，采用3 m2裝載機(jī)直接進(jìn)倉，人工平倉，厚度在25 cm，誤差在1 cm，溫度保證在130 ℃～170 ℃；碾壓通過振壓的方式進(jìn)行，先對瀝青混凝土進(jìn)行6～8次振壓，在振碾心墻兩側(cè)6次左右。碾壓溫度為100 ℃～150 ℃之間。

1.6.2 機(jī)械攤鋪

首先，吊裝攤鋪機(jī)和卷揚(yáng)機(jī)，使其到達(dá)相應(yīng)位置；其次，進(jìn)行混合料攤鋪。對攤鋪機(jī)進(jìn)行控制，保障攤鋪溫度在140 ℃左右，厚度為20 cm，誤差在1 cm之內(nèi)；然后，進(jìn)行過度料鋪筑。在混合料攤鋪前，將過渡料在心墻兩側(cè)準(zhǔn)備好，攤鋪機(jī)將進(jìn)行對過渡料進(jìn)行鋪筑后，要進(jìn)行兩次人工整平，心墻兩側(cè)30 cm內(nèi)的過渡料要實(shí)行人工上料，機(jī)械布料；最后，心墻和過渡料的壓實(shí)。碾壓是先通過自動(dòng)式振動(dòng)碾對過渡料進(jìn)行2次靜壓和6次振壓，再對瀝青混凝土混合料進(jìn)行6次左右的振碾，振壓時(shí)溫度應(yīng)低于150 ℃，終碾時(shí)不高于100 ℃。

2 結(jié)語

在現(xiàn)代的水利工程建設(shè)關(guān)于防滲施工中，基本都可以見到瀝青混凝土防滲技術(shù)。從過去的半機(jī)械化到現(xiàn)在的機(jī)械化施工，瀝青混凝土防滲技術(shù)的發(fā)展很迅速。這其中包括原料生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、配料以及攪拌、鋪設(shè)和碾壓，在一定程度上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，相信在未來的水利工程建設(shè)，瀝青混凝土防滲技術(shù)會(huì)更進(jìn)一步，為我國的水利工程建設(shè)發(fā)展努力。

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