浇筑式沥青混凝土防渗墙在寒冷地区施工的质量控制.pdf

浇筑式沥青混凝土防渗墙在寒冷地区 施工的质量控制 宋新 伟 ( 新疆生产建设兵 团农八师水利水 电工程质量监督站 石河子8 3 2 0 0 0 ) 【 摘要】 目前由于浇筑式沥青混凝土防渗墙施工技术在新疆正处在蓬勃发展阶段， 特别是近年来富民兴牧水利 工程、 援建水利项 目的增多， 越来越多的山区水库采用这种防渗系统。如何在冬季恶劣气候条件下， 保证沥青混凝 土的施工质量已成为施工亟待解决的问题。本文介绍了塔城地区阿勒腾也木勒水库施工质量控制的方法， 供同类 工程借鉴。 【 关键词】 寒冷地区施工 沥青混凝土心墙设计施工 沥青混凝土防渗墙作为坝体 的防渗系统在世界 范 围广泛应用 ， 最早 建成 的沥青混凝 土心墙坝是 1 9 4 9年 葡萄牙 的瓦勒 多 盖 奥坝 ( V a l e d e C a i o ) 坝 。白河 水电站浇筑式渣油 昆 凝土心墙堆石坝是我国第一个用 渣油混凝土防渗 ， 且用浇筑法施工 的大坝 。2 0世纪 9 0 年代和 2 1 世纪初 ， 新疆根 据 自身 的气 候特点 ， 在塔城 地区托里县多拉特水库 、 铁厂沟水库 、 鄯善卡尔其水 库 、 乌鲁木齐照壁山水库、 伊犁地区特克斯河恰甫其海 水利 枢纽工程 上游 围堰 、 玛 纳斯河肯斯 瓦特水利 枢纽 上游围堰等水利工程 中采用了沥青混凝土 防渗墙技 术 ， 取得了一些施工经验， 本文结合塔城地区裕 民县阿 勒腾 也木勒水 库沥青混凝 土心墙 的施 工 ， 说 明沥青混 凝 土心墙防渗体在严寒地 区山区水库施 工中应用的优 越性 。 1 概况 阿勒腾也木勒水库位于裕民县境内的阿勒腾也木 勒河中游 ， 距裕 民县 城 2 8 k in， 也是农 八师 代表 兵团援 建的唯一一 座富民兴牧 山区水库 。大坝 坝型为沥青混 凝 土心墙 砂砾 石坝 ， 坝 长 2 0 0 m， 最大 坝 高 3 5 4 1 m， 坝 体与导 流围堰相结合 ， 将施工 导流 围堰顶 部作为上游 坝坡的马道， 坝体防渗体采用浇筑式沥青混凝土心墙， 心墙采用垂直布置型式， 沥青轴线位于大坝轴线上游 1 5 m处 ， 与坝轴线平行 。 在沥青混凝土心墙施工 过程 中， 正值 北方地 区 l 0 月初 ， 气温较低 ， 因此 ， 如何在 低温 季节控 制好沥 青混 凝 土心墙 的质量和保证施 工进度 ， 本工程做 了一些有 益 的尝试 。 2 沥青混凝心墙的设计 沥青混凝土心墙 采用垂 直布 置型式 ， 心墙轴 线位 于大坝轴线上游 1 5 m处 ， 与轴线平行 。根据水力坡度 确定将沥青 昆 凝 土心墙厚度分为两个厚度： 高程 8 5 9 6 0 9 1 0 5 1 m之 间对应 最大坝高 3 5 4 1 m， 心墙 厚 度对应 0 4 m； 高程 9 1 0 5 1 9 2 9 7 l m( 心墙顶部高 程 ) 之间最大 水头 2 0 5 0 m， 心 墙厚 取 0 3 0 m。心 墙 顶 部与防浪墙连接， 底部加厚至 1 5 m浇筑在 C 2 0混凝 土基座内， 构成一个整体的防渗系统。 心墙两侧设过渡料区， 在高程 9 1 0 5 l m以下处水 平 宽 度 2 O m， 在 高 程 9 1 0 5 1 m 以 上 处 水 平 宽 度 2 0 5 m， 顶部 与心墙 同高。采用级 配连续 、 最大粒径 为 8 0 m m、 小于 5 ra m的粒径含量为 2 5 4 0 左右 的砂砾 料， 含泥量小于 5 ， 渗透系数不应小于 l 1 0 e m s 。 沥青混凝土要求孔隙率小于 3 ， 渗透系数不大 于 1 1 0 c m s ， 水稳定 系数不小于 0 9 。 3 配台比的选取 根据本工程冬季低温施工和与已建的喀腊塑克围 堰及 副坝工程情况相近 的特点 ， 沥青 采用 9 0号 ( A级 ) 4 9 一水利建设与管理 2 0 1 2 年 第 4 期 道路石油沥青 ， 水 泥采 用 4 2 5级普通 硅 酸盐水 泥 ， 砂 石骨料采用 工地料场 天然砂石料 ， 经现场试验选 取配 合 比如表 1 所示。 表 1 配 合 比 试 验 项 目 _ _ 每哪爝嘲 豢 蠡 蠹 各粒径骨料含量( 质量 ) 填料水 9 0号( A 材料 级) 道路 种类 f 9 5 ( 4 7 5 f 2 3 6 f 0 0 7 5 泥 含量 石油沥青 1 9) m m 9 5 ) m l z l 4 7 5 ) m m 2 3 6 ) m m ( 质量 ) ( 质量 ) 配比 2 4 1 4 1 1 3 7 1 4 9 O 4施工方案的比选 施工过程中， 根据其他工程的成熟经验选取 了两 种浇筑方案 ， 进行对比试验。第一套是采用 4 0 e ra高模 板进行 浇筑 ， 第二套是采取 8 0 e ra高模板分两 次进行 浇 筑 ， 每次浇筑 4 0 e m高 。经实验对 比， 第一 套方案每个 环节时间较长 ， 从立模到过渡料的填筑 ， 浇筑沥青混凝 土需要较长时间， 不能够形成连续作业。第二套方案 采用“ 立模一填 筑 4 0 e ra过渡料一压 实一 填筑 4 0 e m过 渡料一 校模一 浇筑 4 0 e ra 心墙一冷 却 ( 气 温较 低 的情 况下 ， 由于浇筑 时 间差 ， 最 先浇 筑 的部 分 已经冷 却 了 4 h以上 ) 浇 筑上 层 4 0 c m心墙一冷却一压 实上 层 过 滤 料” 的方式进 行施 工 ， 有效 地节 省 了中 间环 节 的时 间 ， 并减少 了沥青 混凝 土 心墙 的变 形 ， 提高 了施 工 进 度 ， 保证 了施工质量 。 5 沥青混凝土心墙的趋工 5 1 沥青混凝 土的拌制和运输 在拌和过程 中， 采用 电子计量料仓 ， 计量严格 按沥 青 ： 0 5 ； 砂石骨料 ： 2 ； 填料 ： 1 ( 按重量计 ) 来控制 。 沥青混合料拌和前， 沥青脱水温度应控制在( 1 2 0 1 0 ) ， 沥青加热温度应根据沥青混合料出机温度确 定， 一般为 1 5 01 7 0 C， 粗细骨料加热控制在( 1 8 0 5 ) ( ， 填料加热温度一般为 7 09 0 ， 沥青混合料 的 出机 口温度视气温情 况控制 在 1 3 0 1 7 0 C。 沥青混凝土的运输 采用 4台 Z L 5 0型 1 3方铲 车 运输， 运输距离约 8 0 0 m。开仓前 ， 驾驶员必需检查装 5 0 载机 的斗子 干净程度 ， 不得有杂物 、 冷结块等 。为卸料 顺利 ， 运送 沥青 混合 料 的料 罐应 涂 刷 一层 废机 油 、 柴 油等 。 5 2 沥青混凝土心墙基面的处理 沥青心墙座 在 C 2 0混凝 土基座上 ， 因此 对结合 面 上的乳皮 、 裂缝 、 杂物等全 部清 除并进行 凿毛 处理 ， 潮 湿部位采用 喷灯进 行烘干 ， 以保持表 面干燥 、 平整 、 粗 糙 。 然后人工 均匀 涂刷 两遍 冷 底子 油 ( 沥 青 ： 汽 油 = 3 ： 7 ) ， 同时必须对 止水铜 片也涂刷 两遍 。待 冷底子油 干涸后涂抹 1 2 e ra 厚 的沥青砂 ( 沥青 ： 矿 粉： 砂 =1 ： 2 ： 2 ) ， 沥青砂 宽度不小于心墙底宽。 5 3 沥青 混凝土模板的安装 模板采用长 1 5 0 e ra高 8 0 e ra l O m m厚 的钢 板 ， 钢板上面用 + 1 2 钢筋 焊两个 吊耳 ， 模 板安装 在过滤 料 填筑 前 由石块 临时支撑 ， 过 滤料填筑完 成后 由过 渡料 支撑 。钢模 安装 前表 面粘贴 牛皮纸作 为脱模 隔离层 ， 安装好的模板， 相邻钢模搭接长度不小于 5 c m， 模板定 位前 进行 中心 线放样 ， 定位后 的钢模距 心墙 中心线 的 偏差不 大 于 5 m m， 模 板 顶 部 采 用 角 钢 限位 卡 ( 卡 槽 3 3 c m、 4 3 e m) 固定 ， 下部采 用钢 筋 限位卡 ， 钢筋 限位 卡 将作 为永久性 支垫埋在 沥青 心墙 内 ， 限位卡钢 筋的 防 腐处 理作 为检 查的重点 ， 两侧 在过渡 料 内部分 必须全 部涂刷 防腐层 。 5 4过渡料的填 筑 过渡料采用最 大粒径 为 8 0 ra m， 小 于 5 m m 的粒径 含量 为 2 5 4 0 左 右 的砂砾料 ， 按 4 0 c m铺筑 ， 采用 L T c 3 B 3 t 自行式小 型振 动碾 进行 碾 压 ， 压 实 到相对 密实度 10 8 0 ， 每安装一次模板需填筑 两次过渡料 ， 上 层过渡料等两层沥青混凝土浇筑完毕再碾压 。为保证 成型的心墙 不受影 响， 过渡料填筑 时必须保证 心墙上 下游 同时铺料 ， 同时碾压。 5 5 沥青混凝土浇筑和拆模 在老沥青混凝土面上浇筑时， 首先将结合面清理 干净； 污染严重的结合面可用喷灯进行烘烤， 待被污染 的沥青混 凝 土软 化后 予 以铲 除。钻 芯取 样 留下 的孔 洞 ， 应 处 理 干 净 并 烘 干 ， 再 用 热 沥 青 砂 浆 分 层 回填 捣实 宋新伟 浇筑式沥青混凝土防渗墙在寒冷地区施工的质量控制 浇筑时为避免沥青混合料离析， 下料高度不宜大 于 1 m。应及时平 仓 ， 浇筑 中应用 铁铲 反复插 捣 ， 直至 无气泡排出并表面返油为止 。沥青混合料 的人仓温度 应为 1 4 01 5 0 C。 每一层沥青混凝土应连续浇 筑。如 遇特殊原 因需要分段 浇筑时 ， 应 在心墙分段 处支立模 板 ， 模板倾 斜坡度 为 1 ： 3或 1 ： 4 。脱 模时 ， 采 用喷灯烘 烤模板背面 ， 使沥青 混凝土 轻微熔化 。操 作 时要注 意 温度控制， 避免因加热温度过高而导致沥青老化 ， 上下 层分缝水平 距离大 于 2 m。浇 筑完 成后用棉 被将 沥青 混凝土模 板顶部盖住 ， 避免落人 杂物和 由于夜里气温 较低产生表 面裂纹 。 当沥青混凝土温度 降至 7 0 C， 采用人 工辅 助铲车 进行提模 。 6 沥青混凝土的质量控制 6 1 质量控制指标 质量控 制指标见表 2 。 6 2 质量检测 a 孔 隙 比检 测 ： 现场 施工 单位 、 监 理单 位 和第 三 方检测单位一共取样 5 5组 ， 样 品 1 6 5个， 孔隙 比在 1 0 2 6 ， 小于设计 要求 的孔 隙 比小 于 3 0 ， 全 部合格 。 b 渗透系数检测： 按照规范要求 ， 每 2层取一组 表 2 质量控制指标 检羹 B 姻 质量 要 求 曩 检 查 频 次 备 注 立模 误 差 ( 心 墙 5 中心线 ) ( mm) 每层随时检测 入仓温度 ( ) 1 4 01 5 0 孑 L 隙比( ) 3 每 浇 筑 24 m 沥青混凝 土钻 I 渗透系数( e n v s ) 11 0 孑 L 检测 心墙厚 度误差 +2 ( c m) 每层随时检测 平整度( c m) (1 沿轴线长 2 m 进行渗透系数 检 测 ， 共 送样 2 0组 ， 全 部小 于 11 0 c r n s ， 全部满足设计要求 。 7结语 根据施工规范要求 ， 沥青混 凝土 的施工 必须 在 当 日平均气温高于 一1 5 或 日最低气温高于 一 2 0 C， 并 且风力小于 4级 时才能施 工。由于西 北地 区 ， 特 别是 新疆塔城地区冬季气侯异常恶劣 ， 风力较 大 ， 但通过采 取相应的施工措施， 在冬季进行沥青混凝土的施工， 施 工质量和进度是能够 得到保证 的。 参考文献 D L T 5 2 5 8 -2 0 1 0土石坝浇筑式沥青混凝土防渗墙施工技术规 范 S E E E ! ! E E “ h E _ - E lE E l E E ， l E ! e E E E ( 上接 第 5 3页) 的过程 当 中， 可 以有效 了解 施工 队伍 的基本情况 ， 为 日后水 利水 电工 程 的安 全施 工打下 良 参考文献 好 的基础 。 1 曹永强， 倪广恒， 胡和平 水利水电工程建设对生态环境的影 3 结 语 响分析 J 人民黄河, 2 0 0 5 ( ) 2 王艳芳 基于 B S 体系结构开发应用系统研究 J 辽宁行政 新时代的背景下， 水利建设施工监理制度对于水 学院学报 ，2 0 0 7 ( 1 ) 利工程的建设而言起到了积极的推动作用， 而安全监 3 谢修发 对加快大型水利水电工程施工企业建设的意见 J 理则成为了整个 水利工程 建设 过程 当中的核 心环节 ， 人民长江 9 8 0 ( 3 ) 对于其安全生产所进行的监督管理工作而言起到了良 4 水电 2 0 0 9 工 干 呈 ( 9 ) 安全舡监理工作之我删 沈阳 币 斗 技 好的推动作用。本文就水利水 电工程 中安全施工监理 工作展开探讨 ， 希望能够起到抛砖引玉的作用。 5 1