瀝青混凝土心墻施工技術(shù)在水庫(kù)大壩施工中的應(yīng)用

陳亞光

摘 要：瀝青混凝土具有很強(qiáng)的堅(jiān)固性，近年來(lái)在我國(guó)建筑業(yè)領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用。本文就主要針對(duì)瀝青混凝土心墻施工技術(shù)在水庫(kù)大壩施工中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了深入的探討分析，以便總結(jié)出最為適合的施工方法。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土心墻；施工技術(shù)；水庫(kù)大壩施工

中圖分類號(hào)：TV641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

我們所說(shuō)的瀝青混凝土，就是瀝青砼。通常是通過(guò)人工選配處一部分符合要求的礦料、碎石或軋碎礫石、石屑或砂、礦粉等，通過(guò)與一定比例的瀝青混合，在嚴(yán)格控制條件下拌制而成的混合料。瀝青與礦物部分的不同配比，使瀝青混凝土的作用和性質(zhì)產(chǎn)生了很大的差別。其中應(yīng)用最為廣泛的瀝青混凝土類型是熱拌熱鋪的密級(jí)配碎石混合料，這種瀝青混凝土的密度和強(qiáng)度都更高，常被應(yīng)用于一些大型建筑活動(dòng)中。與普通混凝土相比，瀝青混凝土更為堅(jiān)固，且定型速度快，抗?jié)B能力強(qiáng)，施工過(guò)程更為簡(jiǎn)單，且材料節(jié)約環(huán)保，常被應(yīng)用于各類建筑的施工中。普通混凝土的滲透性通常較強(qiáng)，水庫(kù)作為儲(chǔ)水系統(tǒng)帶來(lái)了極大的困擾，瀝青混凝土的滲透性的大大降低，漏水量極小，更具柔韌性，水庫(kù)壩體可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的水量?jī)?chǔ)存發(fā)生形變，瀝青混凝土就恰好適應(yīng)了這一特點(diǎn)，成為當(dāng)前我國(guó)水庫(kù)壩體建設(shè)中不可缺少的材料。近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)了許多瀝青混凝土心墻壩，本文就對(duì)重慶觀音洞水庫(kù)大壩瀝青混凝土心墻進(jìn)行深入的分析，從中學(xué)習(xí)其工程關(guān)鍵點(diǎn)，尋找適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，為瀝青混凝土心墻的構(gòu)建提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 某水庫(kù)工程大致情況介紹

某水庫(kù)工程是一項(xiàng)中型水庫(kù)工程。某水庫(kù)周圍有鄉(xiāng)級(jí)公路并與某國(guó)道相連，某水庫(kù)僅距離距某國(guó)道1km，聯(lián)通十分便利。某水庫(kù)的總體容量多達(dá)4903萬(wàn)m3。由碾壓式瀝青砼心墻石渣壩、溢洪道、放空底孔、取水塔、輸水管道和加壓泵站、取水管道等建筑物組成。水庫(kù)是以城區(qū)后備水源及應(yīng)急水源為主，兼有農(nóng)業(yè)灌溉、灌區(qū)場(chǎng)鎮(zhèn)供水、農(nóng)村人畜飲水及改善生態(tài)環(huán)境等綜合效益。某水庫(kù)大壩最高點(diǎn)高達(dá)343.3m，長(zhǎng)度為241.0m，寬度為10m。在建設(shè)大壩的過(guò)程中，某水庫(kù)大壩中的石渣料填筑工程量為88萬(wàn)m3，其中就包括瀝青混凝土心墻工程5477m3。

2 建設(shè)某水庫(kù)原材料、施工配合比及質(zhì)量要求

2.1 原材料部分

在某水庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中，瀝青混凝土心墻的建設(shè)部分，主要用料為7水工瀝青、石灰?guī)r骨料以及S75礦粉填料等。瀝青作為影響瀝青混合料質(zhì)量的重要組成部分，一定程度上會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，在該水庫(kù)大壩的建設(shè)過(guò)程中，在瀝青混合料的原料方面選擇了海油70#水工瀝青，這類瀝青的品質(zhì)較高，并且為了保證施工中應(yīng)用材料的質(zhì)量，我們?cè)谶x取原料時(shí)嚴(yán)格地對(duì)瀝青原料的材質(zhì)試驗(yàn)合格報(bào)告進(jìn)行了檢查，嚴(yán)格抵制一切質(zhì)量不合格的原料進(jìn)入施工場(chǎng)地。

2.2 礦料部分

瀝青混凝土是由瀝青與礦料攪拌而成，因此礦料也具有十分重要的輔助作用。在制作瀝青混凝土的過(guò)程中，通常需要的礦料種類廣泛，其中包括粗骨料、細(xì)骨料及礦粉等。觀音洞水庫(kù)瀝青混凝土中所需的礦料成分，就近選擇了石灰?guī)r，將石灰?guī)r打碎，然后經(jīng)過(guò)篩選后按照大小分成不同種類的幾種成品運(yùn)往施工地點(diǎn)進(jìn)行儲(chǔ)存。對(duì)于礦粉這類組織來(lái)說(shuō)，先期的制作與后期的儲(chǔ)存同等重要。在對(duì)礦粉進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，需要將礦粉放置在環(huán)境干燥的環(huán)境中，避免礦粉潮濕。通常情況下，我們會(huì)將礦粉儲(chǔ)存在鋪有隔離油氈的木板之上，以便隔離潮氣。同樣的，對(duì)于骨料的儲(chǔ)存地點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)設(shè)置防雨棚，且儲(chǔ)存地點(diǎn)盡量選在高出地面的地方，防止發(fā)生雨水倒灌。在進(jìn)行瀝青混凝土的制作之前，必須充分保障礦粉和骨粉等成分滿足瀝青混凝土制作的需要，檢測(cè)通過(guò)后方可用于工程施工。

2.3 瀝青混凝土的混合配比

在水庫(kù)工程的施工過(guò)程中，瀝青混凝土的配比都是依據(jù)西安理工大學(xué)防滲研究所的充分研究來(lái)進(jìn)行的，另外，施工工地試驗(yàn)室也在工程施工前進(jìn)行了使用測(cè)驗(yàn)，尋求最佳的使用配比，掌握允許偏差的最大值，從根本上保證工程質(zhì)量。

3 瀝青混凝土的攪拌

水庫(kù)工程特為瀝青混凝土的攪拌建立了攪拌站，在大壩左岸下游與進(jìn)場(chǎng)公路轉(zhuǎn)彎處平臺(tái)上留出面積為1200㎡的區(qū)域進(jìn)行瀝青混凝土攪拌站的建設(shè)，此處不僅面積寬廣，且通風(fēng)良好，排水能力較強(qiáng)，遠(yuǎn)離居民區(qū)，對(duì)周邊環(huán)境影響較小。為了方便運(yùn)輸，瀝青混凝土的攪拌地距離施工地點(diǎn)距離較近，一方面可以減少運(yùn)輸時(shí)間，縮短運(yùn)輸距離，另一方面大大減少了瀝青混合料在運(yùn)輸過(guò)程中的熱量損失。瀝青攪拌站的操作過(guò)程主要是先對(duì)瀝青以及礦料設(shè)備進(jìn)行計(jì)量，然后將原材料通過(guò)由一個(gè)承量為30t散裝瀝青儲(chǔ)存加熱罐進(jìn)行加熱，再通過(guò)QLB，30B型全自動(dòng)瀝青混合料攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌形成。為了方便瀝青混凝土攪拌的實(shí)施，我們?cè)跒r青攪拌站設(shè)置了儲(chǔ)存原材料的儲(chǔ)料倉(cāng)，并對(duì)加工器械進(jìn)行了防水防火保護(hù)。

4 瀝青混凝土心墻具體施工技術(shù)

4.1 瀝青混凝土原材料的加熱處理

首先是對(duì)瀝青材料進(jìn)行加熱，將事先測(cè)量準(zhǔn)備好的散裝瀝青放置在加熱罐中，通過(guò)燃煤燃燒進(jìn)行加熱，使最終溫度達(dá)到150℃～170℃。然后對(duì)骨粉進(jìn)行加熱，礦料在經(jīng)過(guò)自動(dòng)配制后，會(huì)自然流入到提升料斗，最后送入加熱桶進(jìn)行加熱。與瀝青加熱不同的是，對(duì)于骨粉的加熱通常是采用柴油進(jìn)行加熱，加熱溫度達(dá)到170℃～190℃為最佳。礦料部分不需要經(jīng)過(guò)加熱。

4.2 瀝青混合料的制備及運(yùn)輸

瀝青混凝土的混合通常采用全自動(dòng)雙軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行拌制，整個(gè)拌制過(guò)程中不需要人工進(jìn)行操作。具體原理就是先對(duì)加熱后的骨料與礦粉進(jìn)行攪拌，然后再加入已經(jīng)經(jīng)過(guò)加熱處理的瀝青進(jìn)行攪拌。加熱溫度始終保持在150℃～170℃。然后將攪拌后的瀝青混凝土運(yùn)往工地進(jìn)行使用。

5 心墻瀝青混凝土的人工攤鋪

首先需要進(jìn)行測(cè)量放線，并建立鋼模。使用氈布進(jìn)行模板的鋪蓋，再使用過(guò)渡料進(jìn)行鋪筑與初步壓實(shí)。最后再進(jìn)行過(guò)渡料碾壓和瀝青混合料碾壓施工質(zhì)量檢查。

5.1 混凝土基礎(chǔ)面處理

瀝青混凝土心墻同周邊建筑物的連接是防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，關(guān)系到整個(gè)大壩工程的安全性，是施工過(guò)程中十分重要的部分。在進(jìn)行正式鋪設(shè)之前，首先要對(duì)混凝土基礎(chǔ)面進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛處理不可在混凝土完全凝固時(shí)進(jìn)行，也不可在混凝土完全松散時(shí)進(jìn)行，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%為最佳。后采用帶刃的小斧或錘剁掉混凝土表面的乳皮，并用高壓風(fēng)吹凈，保證混凝土面平整、干燥。然后就是進(jìn)行涂刷稀釋瀝青。對(duì)于瀝青的稀釋通常是采用汽油進(jìn)行。具體摻配比例應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合氣溫、風(fēng)力等條件來(lái)進(jìn)行。瀝青與汽油通常各占40%和60%。在進(jìn)行涂刷后的混凝土表面大致呈棕色。在進(jìn)行涂刷瀝青瑪蹄脂時(shí)，應(yīng)當(dāng)將涂抹厚度控制在1cm～2cm。在施工現(xiàn)場(chǎng)采用人工拌和，對(duì)人工砂和礦粉分別加熱，溫度控制在150℃～170℃。然后再加入到已經(jīng)加熱過(guò)的瀝青中一起攪拌均勻。銅止水表面用熱瀝青涂刷兩遍。

5.2 鋼模安裝

鋼模采用300mm×6mm×1250mm的鋼板制作，模版兩側(cè)采用角鋼限位卡固定，模板間連接采用承插式。鋼模安裝前表面涂刷廢機(jī)油脫作為模劑，拼裝好的模板平整嚴(yán)密，尺寸準(zhǔn)確。定位后模板距心墻中心線偏差一般控制在5mm內(nèi)。

5.3 過(guò)渡料鋪筑

在建立好模板后，將氈布遮蓋在心墻表面上，這樣做的目的是為了防止砂石等雜物落入倉(cāng)面。然后采用1m3反鏟將摻配好的過(guò)渡料粗平，人工配合整平，松鋪厚度為0.3m。心墻兩側(cè)的過(guò)渡料應(yīng)同時(shí)鋪筑，靠近模板部位作業(yè)時(shí)要特別小心，防止模板走樣、變位。

5.4 結(jié)合面清理與加熱

結(jié)合面要清理干凈，攤鋪前用紅外線加熱器（局部采用煤氣噴燈）使接合面加熱到70℃以上。當(dāng)面層為瀝青瑪蹄脂時(shí)不需要加熱。

參考文獻(xiàn)

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