張松敏
(巍山縣水務局,云南大理 672400)
隨著水利工程施工技術的發(fā)展,水利工程建設成為不同國家公共基礎建設的重要項目工程。我國地大物博,擁有較多河流資源,為了充分利用水資源,提高水資源的利用價值,同時也為了控制部分地區(qū)的旱澇災害,近幾年,我國大力建設水利工程,在航運、發(fā)電、灌溉、防洪等方面都發(fā)揮了重要作用,特別是綜合性水利工程能安全有效地實現較多功能,與大壩以及心墻的施工技術密不可分。
瀝青混凝土心墻是指主要以瀝青、碎石(16~9.5mm)、瓜子石(9.5~4.75mm)、人工砂(4.75~0.075mm)為原料建設土石壩中央防滲體。瀝青混凝土心墻的施工對于原材料的質量控制較為嚴格。為了提高瀝青混凝土的緊密性,使大壩心墻具有較好的防水防滲效果,心墻壩填筑過程中需要對瀝青混凝土進行分層振動碾實。大部分土石壩建設時都屬于就地取材,但瀝青混凝土心墻的鋪料厚度、碾壓遍數需要按照瀝青混凝土現場攤鋪試驗以及瀝青混凝土的配比來選擇施工技術,最終目的是為了提高瀝青混凝土心墻的防滲性、穩(wěn)定性、密實性等,加強瀝青混凝土的質量控制。
瀝青混凝土材料配比實驗的實施規(guī)范參照DL/T5362-2006《水工瀝青混凝土試驗規(guī)程》和JTGE 20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》進行。瀝青混凝土心墻施工原材料為瀝青、碎石(16~9.5mm)、瓜子石(9.5~4.75mm)、人工砂(4.75~0.075mm)四大類。為了保障心墻壩施工質量,在正式施工前需要對瀝青混凝土進行原料檢測,了解瀝青混凝土的性質,科學地研究瀝青混凝土的配合比例。原料的選擇對瀝青混凝土的配比效果以及大壩的質量有著重要的影響。瀝青混凝土監(jiān)測結果表中應該包含瀝青的密度、針入度、針入度指數、延度、軟化點、溶解度、閃點、含蠟量及薄膜烘箱后(質量損失、針入度比、延度)等,骨料(碎石、瓜子石)的密度、吸水率、黏附力、堅固度、針片狀含量、含泥量、壓碎率、水穩(wěn)定等級、酸堿性及酸堿度等,填料(人工砂)密度、含水率及親水系數等,以上監(jiān)測結果的準確性直接影響著后期材料配比方案的制定。
為了獲得更加科學的瀝青混凝土配合比,了解瀝青混凝土原材料的屬性,需要在室內對材料進行多次配比試驗,按照不同的百分比試驗監(jiān)測瀝青混凝土的防滲、變形、強度、施工性能和安全、經濟考慮,結合工程實際情況,確定瀝青混凝土的推薦配合比。在推薦配合比的基礎上,需對推薦配合比瀝青混凝土進行性能驗證試驗,及瀝青混凝土的小梁彎曲、壓縮、水穩(wěn)定和滲透等是否符合設計要求,不符合設計要求需重新確定配合比,符合設計要求進行瀝青混凝土靜三軸試驗確定最終配合比。
依據瀝青混凝土設計指標,為了保證壩體填筑質量,強化施工管理,研究填筑工藝及壓實方法,推薦合理的瀝青混凝土碾壓參數,確保大壩心墻瀝青混凝土碾壓達到設計要求,需進行瀝青混凝土現場攤鋪碾壓試驗。根據現場碾壓試驗數據,在滿足瀝青混凝土設計指標的前提下,選擇最經濟合理的攤鋪瀝青混凝土厚度、碾壓遍數、碾壓方式。
瀝青混凝土攤鋪中的瀝青混凝土配料、攪拌、攤鋪設備、攤鋪方法、鋪層厚度、碾壓遍數及碾壓方式等都會影響瀝青混凝土施工的質量。為了提高瀝青混凝土碾壓施工質量,攤鋪過程中要嚴格監(jiān)控設備的參數變化,借助先進的質量檢測設備和檢測技術檢測碾壓瀝青混凝土的密度、空隙、厚度、滲水性等。
瀝青混凝土心墻的關鍵作用是防滲防水,接縫及結合面質量不合格就會影響心墻的防滲防水效果。因此,接縫及結合面處理也是一項至關重要的技術。瀝青混凝土心墻攤鋪碾壓后表面可能會存在積水、廢渣、浮皮等,為了提高合面的粘結性,要使用高溫機械對表面清除,使其保持干燥、干凈。接縫是瀝青混凝土碾壓中需要重點控制的環(huán)節(jié),同一層中接縫面坡比為1:3,為了防止橫縫出現開裂,應該設置所謂的橫縫。
施工人員在攤鋪碾壓施工中不僅要進行設備操作、維護管理,攤鋪碾壓的部分施工還需要人工攤鋪。人工攤鋪的工藝流程為測量放線、結合面處理、人工立模、挖機攤鋪過渡料、裝載機卸瀝青混凝土、人工整平瀝青混凝土、過渡料靜碾、瀝青混凝土與過渡料同步碾壓密實、質量檢測。攤鋪中需要應用鋼板模板對心墻壩固定,鋼板模板多次應用時應該將表面清理干凈,防止造成接縫不規(guī)整。
瀝青混凝土的攤鋪技術對心墻的質量影響較大,因此,心墻攤鋪一定要嚴格遵守攤鋪流程,做好碾壓中的技術管理。首先,檢查鋪設設備;其次,需要裝料、檢查調整設備參數、測量放線;再次,按照規(guī)定正確操作攤鋪機,對心墻進行攤鋪、碾壓和檢測測量。機械攤鋪中主要應用設備是攤鋪機,需要對過渡料和瀝青混凝土同時攤鋪,每層攤鋪的厚度不大于30厘米,瀝青混凝土初次碾壓的溫度控制在145℃~130℃,最后一次碾壓的溫度大于120℃,每層碾壓不少于12遍,行走速度為每分鐘20~30米。
綜上所述,瀝青混凝土心墻在土石壩的建設中發(fā)揮著重要的作用,它作為土石壩的中央防滲體施工的主要類型,隨著土石壩的應用范圍增大,混凝土心墻的應用范圍也會不斷增大。瀝青混凝土心墻土石壩在選擇上應該遵循“因地制宜、就地取材”的原則,施工單位應將瀝青混凝土心墻碾壓施工的質量控制重點放在瀝青混凝土碾壓的溫度上,科學合理地實施瀝青混凝土碾壓施工技術。