沥青心墙与常态混凝土组合重力坝施工的控制难点及处理办法.pdf

沥青心墙与常态混凝土组合重力坝施工的 控制难点及处理办法 谢天智 ( 新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 摘要 在科技发展的背景下， 越来越多的先进技术渗透到工程建设 中， 近年来水利大坝的新型施工技 术逐渐兴起 ， 随之而来 的质量安全 问题逐渐成 为 了社会 关注的焦点 ， 尤其是 大坝渗漏的情况 日 益严重， 对人们的生活和社会的发展造成了严重影响， 沥青心墙与常态混凝土组合能够有效提 高大坝的防渗性能， 是一种现代化的施工技术。本文简单的阐述了沥青心墙与常态混凝土组合 重力坝施工 的控制难点 ， 并且针对这些难点提 出了有效 的解决措施 ， 以供 参考 。 关键词 沥青心墙； 常态混凝土； 重力坝施工； 控制难点； 解决措施 中图分类号 ： T V 6 文献标识码 ： A 在经济建设发展过程中， 水利行业赢 得 了良好的发展机遇 ，同时随着水利大 坝建设规模的逐渐扩大 ，各种渗漏问题 越 来 越严 重 ，严重 阻碍 了水 利 工程 建设 的发 展 。沥青 心 墙 与常 态混 凝 土组 合 坝 作为新型施工技术 ，在水坝工程中得到 了推 广应 用 。 沥青 心墙 与常 态 混凝 土 组 合施工具有一定的复杂性 ，需要全方面 的考虑 问题 ， 环境 、 地质 、 技术条件等都 会影响建设施工， 为了保证工程质量 ， 需 要对施工中的难点和重点进行分析 ， 利 用先进 的科学技术手段，促进水利大坝 建 设的发 展 。 1工 程 案 例 某水库大坝为重力坝 ， 本文以该水库 的重力坝施工为例，对沥青心墙与常态 混凝 土组 合 的施 工技 术 进行 分 析 。水 库 控制 集雨 面 积 2 8 k in ， 水库 的重 力 大坝 施 工规 模 较大 ；该 水 库在 提供 农 业灌 溉 和 城市供水的同时 ，能够充分发挥其防洪 功 能 ， 覆 盖 面 积较 广 ， 灌 溉 能力 较 强 ， 具 有很 高 的生 态经 济 价值 。该 水 库 的重 力 坝 位 于河 谷 开 阔 的地 区 ， 呈 “ u” 型 ， 谷 底 的 宽度 在 4 4 m 5 6 m之 间 ，河 床左 右均 分 布了堆积阶地 ，并且高出河床 2 m左右， 阶 地的 宽度在 1 6 m 4 6 m之 间 ；坝 基 的岩 体性质主要 以页岩为主，存在部分的石 英 砂岩 分 布在 中厚 层 ，页 岩在 结 构上 呈 薄 状层 的形 态 ， 具 有 良好 的抗 风化 性 ， 岩 质较软属于软岩层 ，而石英砂岩属于硬 岩石， 存在裂缝 ， 完整性较差。 2沥青心 墙与 常态 混凝 土组 合 重力坝施工控制的难点 2 1常态混凝 土基 础面 的处理 与结合 常态 混凝 土 基础 面 的处 理 和结 合存 在两个控制难点 ，一方面是常态混凝土 表面的打毛处理 ，另一方面是配合 比问 题 。首先 常 态混 凝 土在 凝 固后 表面 会 出 现粗糙不平的情况 ，严重影响了常态混 凝土和沥青混凝土的结合情况 ，很容易 因为表 面不 平 整导 致连 接 面之 间 出现 裂 缝 情况 ， 严 重 影响 了大 坝 的施 工质 量 ； 其 次 在 清 理 的 过 程 中为 了 保 证 清 理 的 效 果 ，很 容 易在 清理 废 渣 的同 时将 混凝 土 表 面 的保 护层 打掉 ，从而 导致 结 构 表面 出现大量的深坑 ，影响混凝土和沥青墙 的 的结合 效果 。配 合 比的 问题 主要是 冷 底 子 油 和 砂 质 沥 青 马 蒂 脂 的 配 料 比情 况 ， 这两 种材 料对 沥青 起 着稀 释作 用 ， 如 果配 合 比 出现 问题 ，沥青 的稀 释效 果将 会受 到很 大 的影 响 ，与 沥青 心 墙 的粘接 质量 也会受 到一定 的影 响l 1 l 。 2 2沥青 混凝 土心墙层 面 的处 理 沥青 混凝 土 心墙 层 面 的处 理难 点 包 含多 方面 的内容 ，包 括加 热温度 的控制 、 气候 的影响、 芯样孔的回填等， 各方面的 情况都会 影响整个重力 坝的质量 。首先沥 青混凝土摊铺前要保证心墙表面的干燥 程度 达到规定 的标 准 ， 为 了更好 的对 干燥 程度进行有效的控制， 一般在心墙层面以 下一定距离的位置进行加热， 加热的温度 对心墙表面的干燥程度有着直接的影响， 所 以加 热 的控制是 施工 的重点 ； 其次就 是 专 用摊 铺机 也需 要 根据 心 墙 的干 燥情 况 进 行一 定 的加 热 ，对 加热 进行 严 格 的控 制 。环境 的影 响主要表现在雨季 对仓面 的 影响， 一方面雨水会导致仓面存在一定的 积水 ， 不 仅影 响 了施工 的 进度 ， 还 对 工程 的质量造 成 了一定 的破 坏 ， 另一方 面雨水 会 对碾 压的沥 青混合料 产 生一定 的损坏 ， 造成资源 的浪费。芯样孔 的 回填难点主要 是孔洞的清理和回填的高度问题 ， 钻孔后 芯样孔 内会产 生渣 土或者 水珠 ， 影响沥 青 回填的高度 ， 回填的高度影响了整个工程 的质量 。 2 3模板 支护 该地 区的重 力 坝施 工 主要 采 用 的是 钢模板支护结构 ，钢模板支护的难点在 于钢模 板类 型 的选 择 和架 设 两方 面 的 问 题翻 。首先钢模板的型式主要有钢制保护 罩、 活动模板以及固定型钢模板， 要根据 不同的情况选择不同的型式 ，这也就要 求施工人员要充 分了解施 工现场 的情 况 ；其次 钢模 板 的架 设 也是 施 工控 制 的 难点 ， 钢 模板 的架 设 需要 定位 ， 对 尺寸 进 行严 格 的控 制 ， 保 证 其严 密性 ， 这些 情 况 都会在一定程度上影响重力坝的质量。 例 如某 地沥 青心 墙 人工 摊 铺段 采 用活 动 钢模板 ， 每块板的长度为 2 0 0 e m、 高度为 2 5 e m、 厚度为 0 8 c m， 根据设计 的具体情 况确 定 心墙 的 宽度 ，并 且 用可 以调节 长 度 的夹具对 两块相 邻模 板进行 固定 。 2 4沥青 混合料 的摊铺 沥青混合料摊铺 的控制难点主要是 温 度 的 控 制和 沥 青 混 合 料数 量 的控 制 。 _ C r ( 沥青 混 合料 的摊 铺 主要有 人工 摊铺 和机 械 摊铺 两种 方式 。 人 工摊 铺 的时 候 ， 劳 动强 度 较大 ， 容 易出 现抛 洒 的现象 ， 一 旦发 生抛 洒 现 象，很 容 易造成 混合 料 出现分 离 的情 况 ， 严 _重影响 了摊铺 的质量 ； 机 械摊铺 过 程中无 法 有效掌握 摊铺 机 中沥青混 合料 的数量 ， 如 果数量过少就会出现漏铺的情况 ， 如果数鲢 过 多 ，摊铺 的厚 度就会 超过 规定 的标 准 ， 从 而影 响 了摊铺 的效果 。 温度控 制主要 是沥青 混 合 料温 度 要 与实 际的 需求 呈 现一 致 的状 态 ，在摊铺的过程中会受到环境天气的影 响 ， 混合 料 的温 度 出现 了一 定 的变 化 ， 会 导 致 沥 青混合料 的质 量出现 不合格 的情 况 ， 不 仅 影 响 了工程 的质 量 ， 还 在很 大程 度 造 成 了资源的浪费， 增加了施工成本i 。 3沥青心墙 与常态 混凝土组 合重 力坝施工难点的解决措施 3 1 常态混凝土基础面的清理措施 常态混凝 土 基础 面情 况 的改 善 ， 最主 要 的就 是常 态 混凝 土 表面 打 毛的 控制 和 配 合 比的合理 设计 常态混 凝土 的打毛 可以采用 机 械和人 工两种 不 同的方式 进行 处理 ， 机 械 打毛需要借助高压沙抢来进行有效的处理 ， 一 般在混凝土初凝的时候用高压沙枪来打 毛 然后 用高 压 水进 行 冲洗 ； 人工 打 毛应 该 将 混凝 土表 面的乳浆 、 废 渣等 其他 粘结物 进 行有 效 的清 除 ，对 表 面 的保护 层 要 严格 控 制 ， 避 免 出现大 量深 孔 ， 这也 就要 求 人工 打 毛 的力度要 严格 的控制 ， 如果 出现 _r深孔 的 情况 ， 要 及时采取 相应解 决措 施 。配合 比 的 问题 应 该根 据 材料 性 质 和工 程 的实 际情 况 进行精 确 的 计算 ， 在进 行涂抹 的过 程 中要保 证其均匀性 ， 确保每个地方都覆盖， 材料 的 喷 涂量 进 行严 格控 制 ，一般 每平 方 米 喷涂 0 3 k g即可 ，避 免造成 稀释 沥青挥 发 困难 的 情 况i i 。如图 l所示 ： 图 1 混 凝土表 面凿毛 3 2沥 混凝 士心 墙层 面的处理措 施 沥 混 凝 土心 墒层 面的 处 理措 施 包 含 了多方 面 的内容 ， 包括 加 热 的控 制 、 雨 季 的 处理 、 回填 的控 制等 。加热 控制 主要 是心墙 层 面的干燥 程 度控制 和摊铺 的加 热控 制 ， 首 先需 要借 助 红外 线 加热 器在 心 墙层 面 以下 一 定距离点进行加热 ， 将加热的温度控制在 7 0 C以上即可 ， 加热的时间一般为 2 rai n 3 m i n， 然 后对 沥青面进 行加 热 ， 一方 面使沥 青表 面 的温度能够达到 7 0 以上，另一方面使温 度 能够 渗透心 墙层 面 ； 其 次摊 铺机加 热层 面 时 ， 要对 加热 的 时 间进 行严 格 的控 制 ， 如 果 加热时 间过短 ， 心墙 表面 就会 出现损 坏 的情 况 ，加 热 时间过长 会导致 混凝 土 的老化 ， 所 以要 根据 天气情况 有效 掌握加 热 时间 ， 并且 保证 其加热 的均 匀性 。雨季 的处理首 先要 对仓面的积水进行清理 ， 例如可用喷灯将水 珠烤 干 ； 其次就 是要及 时处 理好 被雨水 侵蚀 的混凝料 ， 不能将 其运 用到 实际 施工 中 。芯 样孔 的 回填 ， 首 先要对 芯样 孔 内的渣 土和 水 珠 进行 处理 ， 然后 对 孔壁 进 行加 热 ， 使 其 达 到 7 0 以上 ，回填 的高 度应 该高 出 tk , 墙 一 定距 离 ， 一般 为 3 e m， 采 用分 层 回填 的方 式 进 行沥 青混合 料的填 充 ， 每层 的厚 度控制 在 5 e ra即 可 ， 然后 用 1 0 k g重 的捣 棍进 行 夯实 ， 一 般夯 实 2 5次 左右 即可。 3 3模 板支 护的控 制措施 首 先在 模 板型 式 的选 择 上 要 根据 该 T 程各方面的情况进行合理优质的选择 ， 一般 来说 对于专 用摊铺 机通常 使用 钢制 保护 罩 ， 对 于通用机 械 的碾 压采 用活动 钢模 ， 在 进行 人 ： 铺筑 时采用 固定型 钢模板 效果 更 佳 ； 其 次 是钢模板 架设 ， 在对 钢模 板进行 定位 时应 该 根据心墙 的位 置来确 定 ， 一般 钢模板 距离 心 墙中心线 应该 呈现一 致 的状态 ， 偏差 应该 控 制在 O 5 e ra 以下 ， 在 拼接 上应 该保 证 其 严密性， 尽可能的避免相邻模板之间出现较 大 的 空隙 ，连 接 的长 度 应该 控制 在 5 c m 以 上 ， 并 且对 出现 的裂 缝进 行 碾压 ， 重复 碾 压 3 O次 - 5 0次 ，然 后对 架设 的情 况 进行 严 格 检查， 比如说对钢模板上的沥青混凝土混合 料 粘附 物进行 清理 ， 从而保 证钢 模 板的 顺利 拔 出16 1 。 3 4心墙与 翼墙现场 质量 控制 沥 青混 凝 土底 部 及 两侧 要 与 基础 和娱 墙 相连 ， 为 了保证沥 青混 凝土 与常 态混 凝 _ 卜 粘结 强 度 ，必须 对 常 态混 凝 土表 面进 行 处 理 ， 使 其粗 糙平坦 ， 干净 干燥 。 并 在处理 过的 表面 喷 涂 冷底 子 油 ， 其 质 量 比 为： 沥青 ：汽 油 = 3： 7 。待 冷底子 油 干涸 后 ， 便 可铺 设沥 青玛 蹄脂 ， 其配 比 为 ： 沥青 ：矿粉 ：细骨 料 = l： 2：3 ， 成品 温度 应达 到 1 4 0 。玛蹄 脂 冷却后 ， 即可铺 筑 沥青混凝 土 。 3 5沥青混 合料摊 铺的措 施 首 先要 对沥青 混合料 的温 度进 行检 查 ， 如果 温度偏 低 ， 在 最初摊 铺 的时候 应该 与岸 坡有 一定距 离 ， 直 到其 温度稳 定后 再对 岸坡 进行摊 铺 ， 从而保 证沥 青混 合料能 够与 岸坡 进行 有效 的粘结 ，保证 其结构 的稳 定性 ； 其 次 人工 摊铺 在 撒料 的 过程 中 应该 采 用 正确 的方式 ，一 般要用 铁锹 端着料 导入 仓 面 ， 避 免沥青混合料出现分离的情况， 机械摊铺的 过 程 中应 该及 时检查摊 铺 机斗 中的混 合料 ， 提 供充 足混合 料的 同时避 免资 源的浪 费 ， 根 据 实际摊铺 的面积进 行准 确的计 算 ， 保证摊 铺的合理性； 最后在摊铺的过程 中应该及时 检查沥青 混合 料的温 度 ， 如果 发现 不合 格的 混合料应该及时清除， 一方面避免对质量 良 好的混合料造成影响， 另一方面保证摊铺的 质量达到规定的标准， 使整个重力坝的施工 符合规定的要求 ，更好的发挥其社会效益 。如图 2所 示 ： 图 2 沥青混 合料摊铺 图 4结 语 综 j ： 所述 ， 随着社会 的不 断发展和进 步 ， 水利工程建设 逐渐兴起 ，大坝 作为水 利建设 的重要组成部分，对整个工程的质量安全起 着至关重要的作用， 需要加强其施工控制 ； 重 力坝主要是 依靠坝体 自身 的重量来维 持结构 的稳定性 ， 能够有效挡 水 ， 而且在 目前 水利大 坝建设 中占有重要地位 ，那 么加强重 力坝 的 质量控 制也 就成为 了必 然选 择 。 笔 者提出 ， 重 力坝 的施 工具有一定 的复杂性 ，包括 坝体 的 布置设计 、 参数 的设计 、 技术的控制 等各方 面 的情况 都会影响蘑 力坝 的挡水性 ，所以沥青 心墙 与常态混凝土组合 施工也就 成为 l顺应 社会潮 流的必然趋 势 ；这一技术 的应用难 度 系数 较高 ， 需要不 断的改进 ， 使其 在重力坝 的 建设 中得到广泛应用 和普遍推广 。希望通 过 本文 的简单分析 ，能够 帮助相关工 作人员更 好 的开展工作 陕 西水利