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沥青混凝土心墙堆石坝施工技术及质量控制分析

宋健生
  
中国地名·工程与建筑
2022年32期
红河州红禹工程质量检测有限责任公司 云南红河 661199

摘要:本文分析了沥青混凝土心墙堆石坝施工关键技术和质量控制要点,探讨了沥青混凝土施工工序控制方法和质量控制的具体测策略,从沥青混合料施工工艺和质量的控制、骨料材料的制作以及施工工序的控制、施工方案的选择、填筑工程需要注意的关键点等方面对沥青混凝土心墙堆石坝施工技术的应用展开研究。

关键词:混凝土墙;沥青;堆石坝;施工技术;质量控制

沥青混凝土心墙施工技术具有抗渗性能强、施工灵活度高、可塑性好、结构简单等多种优势,在水利大坝工程中应用十分广泛,在保证水利工程建设质量的同时可以提高施工效率,简化施工流程。

1、主要施工原材料质量控制要求

1.1沥青材料。在项目建设中,材料质量和等级直接影响着项目整体质量和使用寿命以及防洪蓄水的能力,根据建设质量要求,该项目中应用的沥青材料为甲级石油沥青材料。一般条件下,受到气温、运输条件等方面的影响,沥青进场之后的质量会发生变化,对沥青材料的应用效果产生影响,进而对沥青施工效果也会造成干扰,基于以上原因,在沥青材料入场之后,需要按照既定的标准和规范对材料进行全方位的检验和实验。在沥青材料的检验中,主要从材料的针入度、软化点和延伸度三个指标为核心开展检测工作。根据项目建设标准和质量控制要求,需要沥青材料针入度、软化点分别控制在900—1200mm、449—530c,延伸度要小于90cm(含)。沥青原材料的运输距沥青混凝土原材料距离施工现场较远,需要经过长时间、长距离的运输才能抵达工程现场,为提高施工效率,要结合工程项目建设现场的环境情况、交通情况设置沥青混凝土搅拌站,用车辆将搅拌好的沥青材料运输至施工现场,再倒入沥青池中。在本项目中总共设置了两个沥青池,其中一个备用,在具体施工时,从将沥青从沥青池中取出,放入加热装置中进行加热,改变沥青的状态。

1.2骨料材料控制。该工程项目采用碾压式沥青混凝土施工技术,根据现场环境和施工条件来看,需要使用碱性沥青混凝土骨料。一般情况下,工程项目在实施过程中使用的骨料是质量合格的石灰岩破碎之后制成的人工碎石骨料。根据工程项目的具体施工要求和行业的相关标准,确定骨料的粒径,碎石骨料粒径分为细骨料和粗骨料两个等级,细骨料等级一般要小于5mm,粗骨料等级要维持在6—25mm之间,除了要控制两个等级骨料的粒径之外,还要加强骨料组成的控制,在该项目中,对粗骨料的控制,要求含有90%的碳酸钙、2%的水分以及0.5%的泥量。细骨料主要由石灰石破碎之后制作而成,细骨料的配置职工不能参杂杂质,要保证含泥量在2%做哟,含水量要低于4%。

2、施工工序和质量控制

2.1坝基处理的工艺和质量控制。该阶段的主要施工内容包括基础开挖、强夯和灌浆等工作内容。土石方开挖工序之前需要做好废弃料的处理和运输工作,可以秉持因地制宜施工理念,对开挖出来的部分石料和砂砾进行质量检验,对于质量合格的相关材料,可以二次利用到工程建设中,作为大坝垫层料。这种灵活处理工程废料的施工方式可以简化施工流程,控制处理废料过程中产生大的人力成本、运输成本和工程原材料成本。清除坝基结构松软的土层之后采用重型强夯机器进行强夯处理,进一步提高坝基的稳定性和安全性。在灌浆施工阶段,该项目采用的灌浆方式包括固结灌浆和帷幕灌浆两种方式。固结灌浆布设在沥青心墙坝范围内,下沿基座设4座,上沿基座设2排,排距2.0m,孔距为3.0m,深度为5.0m,采用全孔一次灌浆循环施工的方法。

2.2沥青混凝土施工工艺和质量控制。沥青混凝土施工阶段,以机械摊铺和人工摊铺相结合的施工方法,根据工程现场的具体情况,施工难易程度确定具体的摊铺工艺和摊铺方案,机械摊铺无法抵达的环节采用人工摊铺的方式。在沥青碾压时,可以在施工现场进行实验,确定沥青混合料的碾压遍数和温度。通常情况下,需要静压2遍,完成之后载采用振动碾压的方式循环多次,在碾压过程中要做好温度检测工作,将温度控制在合理范围内。以沥青混合料和过渡料的碾压施工为例,需经历拌合、摊铺、碾压三个环节才能构成沥青混凝土,其中碾压环节对沥青混凝土结构的形成起着决定性的作用。沥青混合料的碾压包括初步碾压、振动碾压和收光碾压三个关键环节,不同碾压环节的作用和效果存在明显的差异,初步压实采用静碾的方式,主要目的是排除沥青混合料内的空气,初步提高压实度,以免在后续振动碾压阶段出现陷碾的问题。振动碾压又是碾压环节最为重要的施工内容,振动碾压主要作用是进一步强化沥青混合料的压实度,构建稳定性良好的沥青混凝土孔隙结构,收光碾压的作用是保证沥青混凝土心墙表面的平整度,在沥青混凝土碾压阶段,要保证不同碾压环节之间的有效衔接,才能在保证施工工艺规范性的基础上提高沥青混合料的碾压质量。

2.3现场填筑的施工工艺。填筑施工采用分期方式进行,根据石坝质量控制要求,将高差控制在35cm左右,根据1:2.00边坡展开施工。在具体填筑阶段,为保证不同填筑层次之间的衔接度,需要在填筑上升一层之后就预留台阶,根据填筑质量控制要求和相关标准以及现场环境,宽度要控制大于或等于0.4倍层厚,填筑施工中的内坝工作后零食公路要设置平台宽度为 12m 。此外,在坝体填筑阶段,为保证填筑施工的整体质量,需要以基础面作为切入点,对填筑区域内凹凸不平的地方进行全面填补,控制好填筑操作的均匀性和推进速度。当所填补的物料厚度与碾压层的厚度相同时,利用振动设备和碾压设备实施压实操作。此外,水分含量也是影响坝体填筑质量的关键因素,要合理控制填筑施工阶段的洒水量,以免填筑表面水分含量过多,影响填筑质量。上下游堆石料和过渡料区砾石的填筑也是填筑工作的主要施工内容。在上下游堆石料填筑阶段,要根据工程现场的具体情况确定填筑材料的运输和制作方式,有些情况下尅采用现场挖掘和开采填筑材料,提高填筑施工灵活性的同时也能降低材料成本费用和运输费用。该阶段填筑工作的开展需要利用自卸车运载卸料的施工方法,在卸下填料之后利用推土车进行推平作业,为保证填料分布的均匀性和推平作业的效率,填料堆之间的距离要保持1m左右。填料摊铺工作完成之后需要进行碾压作业,按照不同层次实施碾压,并根据填料类型、强度确定碾压次数,以保证的不同平面高度的相同,以免在碾压阶段出现遗漏或碾压不完全的情况。

2.4现场填筑质量控制措施。在施工现场的合理位置设置两个碾压条带,根据情况确定每个碾压条带的长、宽,合理设施碾压条带上的试验点和相邻试验点的间隔。采用碾压机振动压实坝料,在环节需要详细鸡柳碾压机的技术规格和参数,如总质量、振动轮分配质量、静线荷载、振幅、振动频率等。该测试实验的作用是的测定不同碾压次数下压实监测指标和压实质量参数,同时确定和监测条带标记点的不同碾压遍数下压实监测指标,测定不同碾压遍数下标记点所在位置的芯样密度和孔隙率,从而分析和判断施工现场的压实质量。

结语:综上所述,沥青混凝土心墙堆石坝技术在具体应用过程中,要结合工程现场的地理地质环境、水文条件、机械设备的配置情况等多方面内容合理确定施工技术和施工方案。明确沥青混凝土的特性,强化原材料组成成分、配置比例的控制,在沥青材料配置和施工时做好温度的控制,才能充分发挥出沥青混凝土施工材料的效果。

参考文献

[1]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:天津大学,2018.

[2]鲍生珍.碾压式沥青混凝土心墙堆石坝填筑质量控制及施工技术[J].工程建设与设计,2020(3):183-185.

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