如何进行大坝沥青混凝土心墙施工质量控制

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年4月8期   作者:赵晗雪
[导读] 在进行大坝沥青混凝土心墙施工的过程中,需要立足于大坝外围的生态环境,根据其特点确定施工流程和注意事项,将其整理成质量控制意见,在实践中加以落实。
        赵晗雪
        云南建投第二水利水电建设有限公司  云南 昆明650000
        摘要:在进行大坝沥青混凝土心墙施工的过程中,需要立足于大坝外围的生态环境,根据其特点确定施工流程和注意事项,将其整理成质量控制意见,在实践中加以落实。本文将重点研究在大坝沥青混凝土心墙施工中如何从不同步骤出发,针对其在施工阶段所面临的挑战,设置控制质量的办法,由此使得大坝的建设质量符合规定。
        关键词:大坝;沥青混凝土;心墙施工;质量控制;策略
        引言:心墙结构是提升整体稳定性的关键点,因此要就其在施工中可能遇到的问题展开研讨,结合大坝周围和土体、水体等的真实条件,设置适宜开展施工作业的时间,从而更好的提升此结构的稳固程度。实际应用中,南北差异充分体现出在应用上的差别,因此为提升施工质量,要选用配置合理的设备和工序,从原料配比出发,集中处理拌制、运输、铺料和碾压等多个项目。
        1工程概况
        赛京水库坝址位于广南县莲城镇赛京村附近的那伦河上,距广南县29km。赛京水库由枢纽和干渠组成,总库容为1368万M3,兴利库容为1157万M3,控制灌溉面积1.03万亩。枢纽主要建筑物有大坝、溢洪道和导流输水隧洞,溢洪道布置在大坝左岸岸坡,导流输水隧洞布置在大坝右岸山体内。
        赛京水库工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等,其主要建筑物大坝、溢洪道、导流输水隧洞为3级。主要建筑物大坝、溢洪道开挖边坡级别为3级;导流输水隧洞边坡和渠系建筑物开挖边坡级别为5级。
        大坝为沥青心墙风化料坝,最大坝高47.0m,坝顶宽6.0m,坝顶高程1342.6m,坝轴线长280m。上游坝坡坡比为1:2.25、1:2.5,下游坝坡坡比为1:2、1:2.25。大坝上游坡面采用混凝土预制块护坡,下游坡面采用草皮护坡。
        防渗体为沥青混凝土心墙,心墙轴线设在坝轴线上游1.25m,心墙底部设置底宽6m、顶宽8m、厚2m的C25混凝土基座,基座建基面高程1295.6m;心墙顶部与上游防浪墙相连接,心墙顶高程1342.15m。沥青混凝土心墙采用竖直布置型式,厚度呈阶梯式,1342.15m~1320.0m之间厚0.5m,1320.0以下厚0.7m,心墙与基座连接处1.5m高度内心墙厚度按照1:0.3的坡比由0.7m渐变至1.6m。沥青混凝土心墙上、下游侧各设置一层过渡料,水平宽度均为2.0m。
        2连接混凝土与沥青心墙
        在堆石坝的结构中,混凝土将两侧与底部的沥青心墙连接为一体,因此看出混凝土和沥青质之间的连接效果影响整体的防渗质量,需要针对其连接部分给出适当的质量管控意见。为切实满足质量管控的需求,需要在开展连接作业前,就混凝土面予以凿毛或者打毛处理,使得其表面更为粗糙,维持干燥洁净的平整状态,查看是否存在小深坑,出现小深坑的原因是处理的环节中,用力过猛[1]。除了以上的注意事项外,管理涂冷底子油的过程,首先在垫座基面、底板与心墙中喷洒底子油,保持色泽均匀、不留空白,采取反复涂刷2-3遍的办法,控制好涂量,在干涸后摊铺一层沥青砂浆,将此层砂浆的厚度控制在1-2cm的范围内。时刻观察沥青的淤积状况,尽可能避免淤积,以此降低对汽油挥发和干燥时间的影响效能,管控混凝土表面粘结强度。施工中,尖骨料不得露出于混凝土表面,如若出现露出的情况,将会降低整个结构的粘接力。修整表面的凹坑突角,准确定位埋设的位置和铜止水焊接的位置[2]。
        3沥青混凝土科学配比
        在此次施工中所设定的沥青混凝土配合比充分满足了环境和质量控制的要求,在多个部门进行多组对比试验后,得出生产性的实验结果,所设定的配合比符合科学和质量控制的需求。为保障配合比的科学性和精准度,在开展配合比试验和应用前均需要交给监理工程师审批,进行筛分试验,针对现场的多种基本材料,细致调研其具体品质,根据试验结果的指向微动配合比数据,以此使得沥青混凝土的配比更加科学[3]。
        4控制沥青混凝土原料质量
        以本工程的原料质量控制过程为例,其具体所选用的粗细骨料和沥青等的部分参数见下表1。结合图表中的内容,所选用的粗骨料为灰岩,细骨料为灰岩人工砂,填料问矿粉,沥青是克拉玛依70号A级,分别根据级配参数、矿料最大粒径、填料含量和油石比进行评测,运用多组对比实验,测定出不同配合比条件下,试件的孔隙率和密度,将劈裂试验的效用充分发挥[4]。填料部分要选用能够提升整体密实度和抗分离性的材料,进而保证沥青混凝土具备和易性,准确按照DL/T5362的规定内容,对成品加以检测,运用无损检测的办法,检测孔隙率、渗透系数和密度,进而使得其渗透系数被控制在以下,孔隙率控制在3%以下。


        5.1拌制阶段
        在拌制阶段,为更好的满足质量管控的需求,将固定间歇式沥青混凝土拌合站引入其中,提升设备作业的精准程度。使用此种拌制方式的原理是:在对骨料连续烘干后,采取二次筛分的办法,振动筛选、电子计量,按照周期性的方式,确定拌合和计量的周期,从而保证计量精度的提高[5]。严格管控添加剂、矿粉、沥青和骨料的填入质量,使得沥青混凝土整体性状较为稳定,并在此材料进入施工现场前,要求供应商出具质量证明书,在得到准入的答复后,才可将供应的原材料用于大坝施工中。应用动态计量的模式,时刻管控搅拌计量精度,在出现停机故障时,要保证在30min内将混合的材料进行清理。利用全过程管控的方式,随时随地检测温度,将其维持在的区间内,针对骨料采用每天分批次检验的方式,将温度控制在℃内,保证在每盘出料时及时测温。
        5.2运输阶段
        使用专业的运输车辆,使得沥青混合料能够在5-8天中维持原有的形状,并在现场设置保温储藏罐,保证在24小时内,总体降低的温度不超过6℃,降低热量的散失效率,并运用抽检的方式,一般两次抽烟检查的时间间隔为5-10min。除了要在运输中进行温度的抽取试验活动,还要展开抽提试验,将误差管控在的范围内,避免在长时间的运输中造成分层和离析的问题。
        6沥青混凝土碾压与铺料
        6.1模板制作
        模板制作过程中,要确定厚钢模板的长宽厚的具体值,使用摊铺机对钢模宽度加以调整,使得模板具备拆卸容易、尺寸精准、拼接牢固严密的优势,保证在钢模定位后,其中心线与心墙的中心线偏差处于的范畴。施工作业阶段,开展脱模活动,使用轻柴油和脱模剂,并按照一定的配比配置水、滑石粉、硬酸和火碱,以此避免造成资源浪费和环境污染,运用较为科学的物理脱模办法控制脱模剂的用量[6]。
        6.2摊铺沥青混凝土
        现阶段针对大坝沥青混凝土摊铺工作主要采用人工辅助和使用摊铺机的方式,其具体速度要视现场情况确定。摊铺过程中过渡料的处理是关键点,首先要将防雨布等其他遮盖材料铺在心墙表面结构,保证此项工作位于填筑前,从而有效将尘土、砂石阻隔在结构外。其次,采用同时作业的方式,在对心墙两侧的过渡料进行碾压和填筑的环节,保持统一的行进速度和进度,注意观察接近于模板的位置,避免出现移位和走样的问题,设定停止作业的距离值,一般设置为20-30cm,贴近此区域将停止作业,在将模板拆除后,与心墙沥青混合料同步碾压。最后,保证松铺的厚度,控制在30cm左右,采取连续铺筑的办法,至少摊铺两层,使用仪器检测下层温度,当温度视域90℃后即可继续摊铺上层,并注意在填筑环节中是否出现搅拌不均匀的情况,利用及时清除的办法解决以上问题[7]。
        6.3碾压沥青混凝土
        使用振动碾压设备,一般为振动碾,其在装载3t过渡料后,采用先碾压过渡料后沥青混合料的顺序,运用无振碾压和振碾相结合的方式,控制行进速度,维持一定宽度的重叠碾压区域,避免出现在碾压中跨心墙行进和急刹车的情况,严格管控温度,维持在145-155℃的范围内,终止温度落于120-130℃的区间中。在对第一层碾压物料进行作业时,需要理顺施工流程,按照静碾1次(过渡料)、静碾2次(混合料)、动碾3次(过渡料)、动碾10次(混合料)、动碾3次(过渡料)、静碾1次(过渡料和混合料)的方式,最后运用收光的办法,使得心墙结构与过渡料之间保持同一水平排高度。第二遍碾压的过程中,其具体流程是静碾1次(过渡料)、静碾2次(混合料)、动碾3次(过渡料)、动碾12次(混合料)、动碾3次(过渡料)、静碾1次(混合料加过渡料),使用3t的振动碾压实、压平过渡料与心墙的接触位置,并适当延长心墙边缘的过渡料范围。
        6.4施工注意事项
        此过程中要注意一下几点:(1)针对不同的心墙宽度选择恰当的碾压方式,比如:心墙宽度小于碾轮宽度时,采用单边骑缝法,若心墙宽度大于碾轮宽度时,运用贴缝法;(2)避免出现欠碾和过碾的情况,欠碾将会降低沥青混凝土的密实度,提高孔隙率,不利于对容重的控制,会导致性能下降。过碾将会析出表面的沥青质,增加了细骨料的含量,也会使容重降低,带来性能下降的问题;(3)严禁将过渡料和混合料所使用的机械设备混用,避免造成交叉污染,降低沥青混凝土的品质。
        7接合沥青混凝土层面
        层面接合是在设备停运、人员停工的前提下,需要提前做好整体覆盖的工作,使用防水布将表面盖好,为下次铺筑提供有利条件,从而在下次进行铺筑的过程中,要运用高压风处理的办法,使得结构表面干净整洁,并予以烘干,清除表面附着的杂质。继续摊铺中要维持70℃的状态,若有些区域两次作业间隔的时间较长,则要喷涂一定量的稀释沥青,在其干涸后继续深入到下一施工环节。
        结束语
        综上所述,对大坝沥青混凝土心墙进行施工的过程中,要从质量控制的角度出发,就其中的关键步骤予以细化,同时注重预先管理,依据对施工大坝周围水土条件的检测报告,设置管控办法,并运用与其外围环境相符合的质量控制方案,进而保证整个工程运行的稳定性。
        参考文献
[1]薛宇航.全断面沥青混凝土心墙施工质量控制研究[D].西南科技大学,2019.

[2]虞双双,胡有亮.驮英水库大坝沥青混凝土心墙施工质量控制[J].广西水利水电,2020,06:45-47.

[3]卢晓鹏.沥青混凝土心墙在水库大坝防渗中的应用[J].中国农村水利水电,2020,04:172-176.

[4]吴优.沥青混凝土心墙堆石坝摊铺及压实质量实时控制研究[D].天津大学,2018.

[5]冷中强.金鸡水库大坝碾压式沥青混凝土心墙施工[J].吉林水利,2019,08:54-58.

[6]吴逢祥.新坝水库沥青混凝土心墙堆石坝设计与施工控制[J].四川水利,2019,4005:29-31.

[7]鲁浦吐拉·木提里浦.水库碾压式沥青混凝土心墙施工技术[J].河南水利与南水北调,2017,4608:37-38.
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