高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青心墻壩冬季施工關(guān)鍵技術(shù)淺析

楊白軍

（葛洲壩新疆工程局有限公司　新疆　烏魯木齊　830000）

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高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青心墻壩冬季施工關(guān)鍵技術(shù)淺析

楊白軍

（葛洲壩新疆工程局有限公司新疆烏魯木齊830000）

摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，建筑工程施工技術(shù)也不斷實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新。在施工過程中，碾壓式瀝青混凝土施工技術(shù)得到了很廣泛的應(yīng)用，尤其是對(duì)于高寒冷地區(qū)，常規(guī)施工技術(shù)在冬季寒冷的情況下無法正常運(yùn)行，延誤工期的現(xiàn)象十分常見。隨著施工技術(shù)的改進(jìn)，碾壓式瀝青混凝土施工質(zhì)量不斷提高。在低溫期施工過程中，碾壓式瀝青混凝土心墻施工會(huì)不斷改進(jìn)施工技術(shù)，優(yōu)化施工設(shè)備選型，采取保溫措施，采取無層間加熱連續(xù)施工技術(shù)等來達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的。本文對(duì)高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青混凝土心墻壩施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞高寒冷地區(qū)；碾壓式；瀝青混凝土；冬季施工；關(guān)鍵技術(shù)

在碾壓式瀝青混凝土心墻壩的施工過程中，施工質(zhì)量受到溫度和氣候的影響很大。尤其是在高寒冷地區(qū)，其他常規(guī)的施工技術(shù)都不能正常使用，延誤工期、機(jī)械設(shè)備利用率不高、施工成本升高等現(xiàn)象十分普遍。通過碾壓式瀝青混凝土心墻壩技術(shù)的應(yīng)用，水利工程建設(shè)的安全渡汛要求得到了保證，設(shè)計(jì)要求也得到了實(shí)現(xiàn)，為工程建設(shè)質(zhì)量的提高做出了重要貢獻(xiàn)。

1　瀝青混凝土心墻的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)分析

作為人工設(shè)計(jì)材料的一種，瀝青混凝土可以根據(jù)施工的實(shí)際要求確定不同的配合比，從而保證材料性能能夠滿足工程建設(shè)需求。在施工過程中，瀝青混凝土心墻和過渡層同時(shí)鋪筑壓實(shí)的施工工藝日臻成熟，并在建設(shè)施工過程中得到廣泛應(yīng)用，從而使得水利工程大壩的防滲體單位成本不斷降低，從而為工程建設(shè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。其次，瀝青混凝土憑借其自身的優(yōu)勢(shì)，使得瀝青混凝土心墻在施工過程中能夠適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件。尤其是在地質(zhì)條件不佳的河谷以及地震多發(fā)區(qū)，瀝青混凝土心墻也有著極其廣泛的應(yīng)用。瀝青混凝土之所以有這么大的作用，還要要?dú)w因于其不具有透水性、柔性佳、抗侵蝕和抗腐蝕的能力強(qiáng)，工作性能優(yōu)良，對(duì)裂縫有著強(qiáng)烈的自愈能力。第三，相對(duì)于粘土質(zhì)心墻，瀝青混凝土心墻受外界天氣和氣候變化的影響要小的多。即使是在雨季進(jìn)行施工，工程施工質(zhì)量和施工進(jìn)度也基本上不會(huì)受到影響。第四，瀝青混凝土心墻壩在施工過程中，機(jī)械化和自動(dòng)化程度高，對(duì)于提高施工質(zhì)量，縮短工期有著重要意義。第五，由于瀝青混凝土屬于熱施工材料的典型代表，所以在施工過程中必須加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，加強(qiáng)對(duì)勞動(dòng)安全的保護(hù)，通過配備先進(jìn)的質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)手段，加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制[1]。

2　高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青混凝土心墻壩施工設(shè)備選型及保溫措施

伊吾縣四道白楊溝水庫工程攔河壩為碾壓式瀝青混凝土心墻壩，最大壩高70.2m；壩長(zhǎng)215m。高程1894.2m～1892.7m為心墻基座砼，高程1892.7 m以下采用厚度為80cm的槽孔混凝土防滲墻。碾壓式瀝青混凝土心墻厚度：高程1923.00m以上厚40cm，高程1923.00m～1896.2m厚70cm。高程1896.2m～1894.2m厚度由70cm漸變至180cm，兩岸與灌漿蓋板相接處2m范圍寬度由70cm漸變至180cm。為了保證施工質(zhì)量，必須根據(jù)實(shí)際情況合理確定施工設(shè)備和施工措施。

2.1瀝青混凝土拌合系統(tǒng)的選型

在伊吾縣四道白楊溝水庫工程攔河壩的施工中，碾壓式瀝青混凝土拌合系統(tǒng)的施工一般采用YQLB1000型理性混凝土攪拌設(shè)備。通過對(duì)這種類型拌合系統(tǒng)的使用，對(duì)于瀝青加熱和保溫方面，節(jié)能效果顯著，成本和運(yùn)輸安全都大大提高。但是如果在溫度過低的情況下，不采取適當(dāng)?shù)谋卮胧腿菀自黾訜釣r青的粘滯性，從而影響施工質(zhì)量。為了保證施工效果，應(yīng)該對(duì)拌合系統(tǒng)的管路、閥件、集塵裝置等施加科學(xué)的保溫措施。在施工過程中，成品料按照設(shè)計(jì)比例進(jìn)行初配后要利用干燥加熱筒進(jìn)行加熱，骨料加熱溫度要嚴(yán)格控制，不能高于瀝青溫度，最宜溫差為20℃[2]。在拌合過程中，為了保證材料質(zhì)量，混合料配合比誤差應(yīng)該嚴(yán)格控制，允許誤差如下表1所示。

表1　配合比允許偏差

表2　瀝青混凝土心墻施工振動(dòng)碾技術(shù)參數(shù)表

2.2瀝青混凝土運(yùn)輸設(shè)備的選型

關(guān)于瀝青混凝土運(yùn)輸設(shè)備的選型，其主要的依據(jù)是工程攤鋪生產(chǎn)強(qiáng)度、運(yùn)輸設(shè)備的能力以及運(yùn)輸距離。在選擇瀝青混凝土運(yùn)輸設(shè)備的過程中，應(yīng)該結(jié)合各種要求嚴(yán)格篩選，有效避免混合料在運(yùn)輸過程中的離析現(xiàn)象。運(yùn)送混合物的自卸車和料斗應(yīng)該保持較高的光滑性、良好的密封性以及清潔度，同時(shí)要保證混合料的攤鋪溫度[3]。此外，瀝青混合料車輛的容積和數(shù)量應(yīng)該與的拌合、攤鋪機(jī)械的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，保證施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。在現(xiàn)階段，伊吾縣四道白楊溝水庫工程瀝青混凝土心墻壩的施工過程中，為了應(yīng)對(duì)周圍低溫環(huán)境的不利影響，采取自卸車廂底部和四周添加保溫層和保溫蓋的運(yùn)輸設(shè)備和專門的瀝青保溫罐車運(yùn)輸設(shè)備。前者在近距離運(yùn)輸方面有著顯著的保溫效果，方便、經(jīng)濟(jì)；后者適用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。

圖1　瀝青混凝土心墻壩施工過程溫度控制系統(tǒng)圖

2.3瀝青混凝土攤鋪設(shè)備的選型

在瀝青混凝土攤鋪施工的過程中，XT120型瀝青混凝土心墻聯(lián)合攤鋪機(jī)是不錯(cuò)的選擇。在碾壓式瀝青混凝土心墻壩的施工過程中，XT120型攤鋪機(jī)是專業(yè)的大型工程機(jī)械，在國(guó)內(nèi)屬于首創(chuàng)，由于該設(shè)備采用振動(dòng)滑模，初次壓實(shí)密度就可以達(dá)到95%以上，心墻壩施工質(zhì)量得到了極大的提升。在設(shè)備中安裝有電遠(yuǎn)紅外加熱器，加熱溫度得到有效控制，瀝青心墻表面老化的問題得到了有效抑制。

2.4瀝青混凝土碾壓設(shè)備的選型

為了保證碾壓式瀝青混凝土心墻壩的碾壓質(zhì)量，在選擇碾壓設(shè)備時(shí)，既要保證設(shè)備的適用性，從而保證瀝青混凝土的壓實(shí)密度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證瀝青混凝土的孔隙率能夠達(dá)標(biāo)，避免施工中過碾現(xiàn)象的產(chǎn)生[4]。在碾壓過程中，瀝青混凝土的分層離析十分常見，為了有效控制這種問題的發(fā)生，振動(dòng)碾應(yīng)該控制在15kN以內(nèi)，并根據(jù)心墻的設(shè)計(jì)寬度來進(jìn)行振動(dòng)碾寬度的選擇。對(duì)于機(jī)械設(shè)備碾壓不到位的部位，應(yīng)該采用人工夯實(shí)或者小型振動(dòng)設(shè)備夯實(shí)的形式進(jìn)行瀝青混凝土的碾壓，從而保證施工過程中的碾壓質(zhì)量，提高工程施工質(zhì)量。在碾壓過程中，施工振動(dòng)碾技術(shù)參數(shù)如下表2所示。

3　高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青混凝土心墻壩的施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1寒冷地區(qū)碾壓式瀝青混凝土心墻壩施工中溫度控制

在高寒冷地區(qū)，其施工關(guān)鍵技術(shù)就是施工過程中對(duì)溫度的控制。為此，在施工過程中，為了嚴(yán)格控制溫度，首先應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)瀝青混凝土心墻施工各個(gè)工序的緊密性，在拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中盡可能的縮短作業(yè)時(shí)間。其次，為了加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，減少低溫對(duì)施工質(zhì)量的不利影響，應(yīng)該不斷加強(qiáng)拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓各個(gè)施工環(huán)節(jié)的保溫措施，并安排工作人員對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。第三，為了加強(qiáng)施工過程中的溫度控制，應(yīng)該合理確定碾壓順序，心墻碾壓為先，過渡料碾壓為后。為了保證碾壓溫度，在材料拌合中應(yīng)該適當(dāng)提高溫度。在碾壓過程中，攤鋪機(jī)上的保溫被要及時(shí)覆蓋，減輕溫度損失，并在碾壓之后對(duì)瀝青防滲墻進(jìn)行保溫覆蓋，保證瀝青混合料具有充足的返油和密實(shí)時(shí)間。第四，為了加強(qiáng)瀝青混凝土的施工質(zhì)量，要對(duì)碾壓次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，有效避免因?yàn)榈蜏厥┕ぁ⒛雺捍螖?shù)過多而導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)損傷。瀝青心墻壩施工過程溫度控制系統(tǒng)圖如圖1所示。為了保證施工質(zhì)量，在施工工程中，應(yīng)該設(shè)計(jì)一套明確的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，并確保其科學(xué)性和可操作性，如下表3所示。

表3　不同施工工序的溫度控制

3.2高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青混凝土心墻壩施工質(zhì)量檢測(cè)

在碾壓式瀝青混凝土心墻壩的施工過程中，施工質(zhì)量檢測(cè)是保證施工質(zhì)量能夠符合施工要求的關(guān)鍵技術(shù)。由于碾壓式瀝青混凝土心墻壩施工屬于熱施工的一種，尤其在高寒冷地區(qū)，施工過程受到環(huán)境溫度、風(fēng)速、降雪以及碾壓溫度的綜合影響。與常溫施工相比，更應(yīng)該重視施工過程中的外界氣象條件，實(shí)施行之有效的溫度控制措施，并對(duì)施工工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。為此，在進(jìn)行碾壓式瀝青混凝土心墻壩的施工質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該對(duì)原材料、配合比、施工工藝參數(shù)、溫度控制措施等因素進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，以保證施工質(zhì)量能夠符合設(shè)計(jì)要求。

心墻壩工程碾壓完成后，進(jìn)行必要的質(zhì)量檢測(cè)是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。在質(zhì)量檢測(cè)過程中，需要采用的檢測(cè)方法主要包括：利用核子密度儀在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)容重進(jìn)行無損檢測(cè)；利用ZC- 6型滲氣儀對(duì)瀝青混凝土的滲透參數(shù)進(jìn)行無損檢測(cè)；通過現(xiàn)場(chǎng)取芯樣檢測(cè)和室內(nèi)瀝青混合料抽取以及馬歇爾擊實(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)過程中，應(yīng)該保證所檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)能夠符合設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，瀝青混凝土的容重應(yīng)該為2.4g/cm3，孔隙率應(yīng)該控制為3%，滲透系數(shù)應(yīng)該為1×10-8cm/s，并使其他設(shè)計(jì)指標(biāo)也能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際相一致，從而確保施工質(zhì)量。

4　結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程建設(shè)技術(shù)的不斷完善，工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量也得到了有效提升。尤其是在瀝青混凝土心墻壩的施工中，由于施工技術(shù)受到環(huán)境因素的制約，施工質(zhì)量難以保障。隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)施工溫度的控制不斷加強(qiáng)，高寒冷地區(qū)碾壓式瀝青心墻壩的施工質(zhì)量得到了有效改善。陜西水利

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：唐紅云）

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