碾壓瀝青混凝土面板應(yīng)變計(jì)埋設(shè)施工工法

(北京中水科工程總公司，北京 100048)

1 前 言

碾壓瀝青混凝土面板具有良好的防滲能力，能較好地適應(yīng)基礎(chǔ)變形和溫度變形，施工速度快，耐久性強(qiáng)，適用于水庫和大壩防滲體，中國(guó)于20世紀(jì)70年代開始堆石壩碾壓瀝青混凝土面板防滲工程建設(shè)。為分析和掌握碾壓瀝青混凝土面板的變形情況，需要在面板內(nèi)埋設(shè)一些監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行原位觀測(cè)。然而在碾壓瀝青混凝土面板內(nèi)埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀有以下兩個(gè)難點(diǎn)：?碾壓瀝青混凝土面板比較薄，通常在25cm左右，從下至上分為整平膠結(jié)層、防滲層和封閉層。應(yīng)變計(jì)等監(jiān)測(cè)儀器按規(guī)范要求只能埋設(shè)在10cm厚的整平膠結(jié)層內(nèi)，埋設(shè)空間非常狹窄；?瀝青混凝土攤鋪時(shí)，需要小心翼翼地通過已埋有應(yīng)變計(jì)的區(qū)域，避免損害應(yīng)變計(jì)，從而影響攤鋪的進(jìn)度。一直以來，碾壓瀝青混凝土面板埋設(shè)應(yīng)變計(jì)都存在著成活率較低、攤鋪進(jìn)度受影響的問題。

碾壓瀝青混凝土面板應(yīng)變計(jì)埋設(shè)施工工法，是采用耐高溫保護(hù)罩，預(yù)先將保護(hù)罩埋在碾壓瀝青混凝土面板的整平膠結(jié)層內(nèi)，待整平膠結(jié)層攤鋪后形成應(yīng)變計(jì)的一個(gè)預(yù)設(shè)坑槽，將應(yīng)變計(jì)放入坑槽內(nèi)，再用原攤鋪料充填并碾壓至平整。此工法既能有效地保護(hù)已埋設(shè)的應(yīng)變計(jì)，提高應(yīng)變計(jì)的埋設(shè)成活率，又不影響碾壓瀝青混凝土面板的正常攤鋪，加快了面板攤鋪的施工進(jìn)度，縮短了工程建設(shè)工期。

2 工藝原理

在碾壓瀝青混凝土面板施工期間，當(dāng)進(jìn)行碾壓瀝青混凝土整平膠結(jié)層攤鋪時(shí)，于設(shè)計(jì)位置安裝自制的耐高溫保護(hù)罩，待整平膠結(jié)層攤鋪結(jié)束后取出保護(hù)罩，形成有效的應(yīng)變計(jì)預(yù)設(shè)坑槽，再將應(yīng)變計(jì)放入坑槽內(nèi)，用原攤鋪料充填坑槽并碾壓至平整。本工法使用的耐高溫保護(hù)罩，既要適合在10cm厚的整平膠結(jié)層內(nèi)埋設(shè)，又要能承受150～180℃的高溫及振動(dòng)碾壓的沖擊。

在碾壓瀝青混凝土面板利用耐高溫保護(hù)罩形成應(yīng)變計(jì)預(yù)設(shè)坑槽的埋設(shè)工法，避免了瀝青混凝土施工時(shí)對(duì)應(yīng)變計(jì)可能造成的直接損害，保證了應(yīng)變計(jì)的埋設(shè)質(zhì)量。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

碾壓瀝青混凝土面板應(yīng)變計(jì)埋設(shè)施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

3.2 設(shè)備材料準(zhǔn)備

主要材料為鑄鐵保護(hù)罩，保護(hù)罩的尺寸為30cm×10cm×6cm，厚5mm，下部敞口，兩側(cè)分別焊有一個(gè)耳環(huán)，便于從高溫瀝青混凝土中拔出保護(hù)罩。

使用的主要施工機(jī)具、儀器、儀表見表1。

3.3 操作要點(diǎn)

3.3.1 電纜線敷設(shè)

預(yù)先將應(yīng)變計(jì)的電纜線在面板墊層內(nèi)從應(yīng)變計(jì)的設(shè)計(jì)位置鋪設(shè)至面板頂部。碾壓瀝青混凝土面板的應(yīng)變計(jì)一般成線狀布置，一個(gè)斷面上的所有應(yīng)變計(jì)電纜線在面板墊層內(nèi)綁扎在一起引至面板頂部。

3.3.2 形成預(yù)設(shè)坑槽

在整平膠結(jié)層攤鋪時(shí)，于應(yīng)變計(jì)設(shè)計(jì)部位將耐高溫保護(hù)罩四周涂上黃油，放置在瀝青混凝土內(nèi)，保護(hù)罩下部留有電纜走線口，墊層內(nèi)預(yù)埋的電纜線從該處引入保護(hù)罩內(nèi)，待應(yīng)變計(jì)放入預(yù)設(shè)坑槽后進(jìn)行電纜連接。在整平膠結(jié)層攤鋪結(jié)束后，拉動(dòng)耳環(huán)，將保護(hù)罩取出，形成預(yù)設(shè)坑槽。將應(yīng)變計(jì)放入預(yù)設(shè)坑槽內(nèi)，按照電纜接線要求進(jìn)行應(yīng)變計(jì)電纜連接，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)整應(yīng)變計(jì)埋設(shè)方向?，F(xiàn)場(chǎng)面板攤鋪及預(yù)設(shè)坑槽見圖2、圖3。

圖3 應(yīng)變計(jì)放入預(yù)設(shè)坑槽

3.3.3 整平坑槽

用原瀝青混凝土攤鋪料充填坑槽，待一個(gè)斷面上的所有應(yīng)變計(jì)預(yù)設(shè)坑槽充填完畢，使用振動(dòng)碾將該斷面上的預(yù)設(shè)坑槽位置碾壓至平整。面板攤鋪示意圖見圖4，面板攤鋪完成的現(xiàn)場(chǎng)見圖5。

圖4 面板攤鋪示意圖

圖5 面板攤鋪完成現(xiàn)場(chǎng)

4 質(zhì)量、安全和環(huán)保措施

4.1 質(zhì)量措施

4.1.1 一般要求

埋設(shè)在瀝青混凝土面板中的儀器、電纜及埋件不得貫穿防滲體，其埋入部分不應(yīng)超過防滲厚度的1/3；儀器埋設(shè)后應(yīng)及時(shí)將電纜引出瀝青混凝土面板，按要求預(yù)留一定長(zhǎng)度，并妥善保護(hù)；埋設(shè)在碾壓瀝青混凝土面板中的應(yīng)變計(jì)不得承受劇烈碾壓及碰撞，不得有外觀損傷。

4.1.2 具體控制措施

a.用于形成預(yù)設(shè)坑槽的保護(hù)罩選用耐高溫鑄鐵材料，保護(hù)罩高度不大于8cm,長(zhǎng)度不小于25cm,厚度不小于3mm,下部敞口。

b.在瀝青混凝土整平膠結(jié)層攤鋪時(shí)，將耐高溫保護(hù)罩四周涂上黃油，放置在整平膠結(jié)層內(nèi)，以便保護(hù)罩在整平膠結(jié)層攤鋪結(jié)束后能夠順利拔出，從而形成應(yīng)變計(jì)埋設(shè)所需的預(yù)設(shè)坑槽。

c.使用原攤鋪料充填坑槽時(shí)，操作要做到輕、緩，避免劇烈碰撞應(yīng)變計(jì)及電纜。

d.預(yù)設(shè)坑槽充填完后，必須使用振動(dòng)碾將預(yù)設(shè)坑槽部位碾壓平整，以確保應(yīng)變計(jì)的有效監(jiān)測(cè)。

e.埋設(shè)過程中，在面板頂部用讀數(shù)儀進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)分析原因，必要時(shí)更換儀器、電纜。

4.2 安全措施

瀝青混凝土面板施工屬于長(zhǎng)斜坡上作業(yè)，斜坡上的作業(yè)人員應(yīng)配有安全繩、安全帶、反光背心、勞保鞋、防高溫勞保手套、安全帽和對(duì)講機(jī)，安全繩的一端在面板頂部固定牢靠，對(duì)講機(jī)要保持暢通。3人以上才能開始作業(yè)，其中1人專職看護(hù)坡頂和坡面的攤鋪設(shè)備以及負(fù)責(zé)坡面作業(yè)人員的安全，必要時(shí)提示預(yù)警。在瀝青混凝土攤鋪后取出保護(hù)罩進(jìn)行應(yīng)變計(jì)埋設(shè)時(shí)，必須戴上防高溫勞保手套進(jìn)行作業(yè)，防止高溫燙傷。施工現(xiàn)場(chǎng)人員如發(fā)現(xiàn)安全事故隱患，必須停止作業(yè)并及時(shí)報(bào)告給工地負(fù)責(zé)人，待隱患排除后方可繼續(xù)作業(yè)。

4.3 環(huán)保措施

禁止施工人員熔融瀝青以及其他會(huì)產(chǎn)生有毒有害煙塵和惡臭氣體的物質(zhì)，采取有效措施處理有毒有害廢棄物；不得在瀝青混凝土面板施工面遺留任何垃圾，嚴(yán)禁拋丟工具，保持施工作業(yè)面的干凈整潔，做到文明施工，工完場(chǎng)清；瀝青混凝土面板頂部的道路狹窄，施工通勤車輛要停放整齊，不影響施工作業(yè)和通行。

5 效益分析

用于形成預(yù)設(shè)坑槽的耐高溫鑄鐵保護(hù)罩實(shí)用可靠、造價(jià)低廉，無施工安全隱患；有利于提高應(yīng)變計(jì)埋設(shè)的成活率，有利于更好地分析和掌握瀝青混凝土面板的運(yùn)行狀態(tài)，一定程度上推動(dòng)了瀝青混凝土面板在水電工程中的應(yīng)用；有利于加快瀝青混凝土面板的施工進(jìn)度，縮短工程建設(shè)工期，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

6 結(jié) 語

此工法已應(yīng)用于內(nèi)蒙古呼和浩特抽水蓄能電站上水庫碾壓瀝青混凝土面板工程，從實(shí)際應(yīng)用情況來看，用預(yù)設(shè)坑槽的方法在面板內(nèi)埋設(shè)應(yīng)變計(jì)效果良好。此后，內(nèi)蒙古呼倫貝爾扎敦水利樞紐工程碾壓瀝青混凝土心墻內(nèi)利用此工法安裝埋設(shè)應(yīng)變計(jì)，也獲得了參建各方及同行的一致認(rèn)可。此工法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可操作性強(qiáng)，值得推廣應(yīng)用。