瀝青混凝土土壩防滲墻的施工技術研究

霍曉偉

【摘 要】：文本圍繞混凝土土壩防滲墻的施工工藝、技術以及各工序的具體施工措施進行了具體的闡述和分析。

【關鍵詞】：瀝青混凝土土壩 防滲墻 施工措施

一、瀝青混合料的制備工藝和技術要求

水工瀝青混凝土的不透水性、穩定性、抗裂性、耐久性等技術性質，在一定程度上取決于現場施工的熱拌制備這一環節。因此，“瀝青混合料的制備”是施工中質量控制的重點工序。

1、瀝青礦料的加熱

烘干、加熱礦料常用的方法，一是鋼板炒拌加熱，各種礦料按盤稱重配好，加熱至規定的溫度后再加入瀝青拌和。此法工效很低，燃料消耗高，適用于小型工程。二是內燃式加熱滾筒，適用于規模較大的工程。礦料的加熱溫度，在油量、風量一定時，主要取決于礦料在烘干筒內停留的時間，應通過調整加料速度和烘干筒的傾角加以控制。由于氣溫條件、礦石料含水率的變比，傾角的控制需要通過試驗確定。瀝青混合料出機溫度，主要取決于瀝青和各種礦料的加熱溫度。以100#瀝青為例，加熱溫度應為160±10℃，已接近于瀝青混合料的出機溫度。

2、瀝青混合料的配料

瀝青混合料的配合比有試驗室配合比、施工配合比和施工配料單（或配料比）之分。試驗室配合比是用選定的原材料，根據設計、施工規定的技術要求，經室內試驗所確定的配合比。施工配合比是對試驗室配合比經過現場試鋪試驗，并根據現場原材料、施工條件進行調整后所確定的配合比，即實際施工采用的配合比。施工配料單是以施工配合比為依據，結合現場原材料的級配，含水量所確定的各種原材料的實際配料重量。由于現場礦料級配和含水量經常變化，因此施工配合比雖然不變。但配料單則需經常調整。

瀝青混合料采用重量配合比，礦料以干燥狀態為標準。瀝青在高溫下為液體，亦可按體積配料，只要有正確的稱量工藝，均可達到一定的精度要求。目前國內瀝青混合料的配合比有兩種不同的表示方法，一種是以礦料、摻料總重為100%計，另一種是以瀝青混合料總重（包括瀝青在內）為100%計。

二、封閉層及降溫、防凍設施的施工

1、封閉層的施工

過去封閉層材料一般采用瀝青膠，個別也有用乳化瀝青的，目前市場上已出現多種瀝青防水涂料，可供選擇試用。乳化瀝青施工較為方便，但對提高防滲性能、延緩老化、免受冰凍損害等不如瀝青膠好，為了改善瀝青膠的性能，可以加入橡膠、石棉等摻料的。

封閉層用瀝青膠應滿足在壩面上夏季高溫不流淌、秋季低溫不脆裂的要求。國內外一些面板工程封閉層，由于原材料與配比選擇不當，曾發生過流淌或脆裂問題。這類問題處理起來甚為麻煩。為了保證瀝青膠符合設計要求，關鍵是控制其配合比和封閉層的施工質量，故必須嚴格按試驗室的規定施工。

2、防凍設施的施工

在寒冷地區，土質基礎上的瀝青混凝土面板如抽水蓄能電站調節池的全開挖或半挖半填土質基礎上的瀝青混凝土面板往往會發生凍脹現象。防止凍脹的措施目前采用的主要是置換法，即把基礎冰凍深度以內的凍脹上挖掉，置換不易凍脹的材料。在填筑體上鋪設瀝青混凝土面板，則是以墊層（過渡層）作為面板的防凍層。墊層必須選用不易凍脹、透水性好，容易就近取得的材料，同時應有足夠的厚度。在寒冷地區，為防止面板開裂，如需在其表面設置防凍保護層時，一般多用混凝土預制板。一般經驗是：在冬季前及時覆蓋，防止瀝青混凝土面板因低溫而發生裂縫；混凝土板尺寸不宜過大，混凝土板與瀝青混凝土面板之間及混凝土板塊之間鋪填瀝青砂漿2～3cm，廢英粘結牢固，防止滲漏和冰推破壞。

三、面板與剛性建筑物的連接施工

由于壩體與岸坡、基礎及其它剛性建筑物的連接部位不均勻沉降，常引起面板的過大變形，成為壩體防滲系統中的薄弱環節，這些部位面板的施工工藝應按技術要求嚴格施工以確保施工質量。

1、混凝土連接面的處理 對連接部位的混凝土表面均要求進行處理，以加強結合。處理中，是噴涂稀釋瀝青還是乳化瀝青，可根據各工程情況選用，其效果均能滿足要求。

稀釋瀝青或乳化瀝青的用量規定為0.15～0.20kg/m2，是根據國內各工程使用情況確定的。提出用量限制的目的在于防止稀釋瀝青或乳化瀝青噴涂過厚，反而會降低連接面結合的質量。稀釋瀝青或乳化瀝青的干燥時間受氣象條件的影響較大。根據北方幾個瀝青混凝土面板工程的調查，在一般天氣情況下，稀釋瀝青》12h內、乳化瀝青在24h內基本上可完全干燥。在南方地區雨季和干燥時間則有所延長。由于連接部位混凝土結構表面的坡度一般平陡，而且瀝青膠涂抹多為手工操作，每層涂抹的厚度應滿足“均勻平整，不得流淌”的要求，未作硬性規定，應由現場涂抹試驗確定。當層厚較大時，采用一次涂抹，可能發生流淌，則應分層涂抹。

2、楔形體的澆筑

楔形體一般用于柔性擴大的連接型式，其填筑材料的品種應根據設計要求選用。根據對連接部位的開挖檢查，楔形體質量基本符合設計要求。尺寸較大的楔形體采用一次澆筑時，因散熱速度較慢，影響下一工序的施工，且出現表面瀝青富集的現象。因此當楔形體尺寸較大時，以分層澆筑為宜，每層厚度一般為30～50cm，根據國內水庫等工程的施工經驗，澆筑式楔形體混合料的冷凝時間一般為12～24h。混合料在冷凝前處于流動狀態，因此，在斜坡上必須采用模板施工，以保證楔形體的設計輪廓，防止瀝青的富集和流失。模塊應密縫拼接，不得留有孔隙，以防止瀝青漏失。岸坡連接部位的楔形體模板應邊安裝、邊澆筑，逐漸伸延，防止出現冷縫。模板每次安裝長度以1.0m為宜，這是為了便于施工和防止瀝青混合料的離析。

拆模時間，應根據楔形體內部溫度的冷卻情況決定。一般應待楔形體內部溫度下降到瀝青軟化點溫度以下才可拆模。楔形體澆注溫度控制在140～16O℃，澆筑時應由低處到高處依次進行，邊澆筑邊用插針搗實，以保證楔形體的均勻密實。

3、瀝青混凝土防滲層的鋪筑

根據國內水庫壩體瀝青混凝土防滲墻的施工經驗，楔形體表層常產生瀝青富集現象，且楔形體冷凝速度較慢，給瀝青混凝土防滲層的鋪筑帶來困難，因此，在連接部位的瀝青混凝土防滲層多選用自重為300kg、激振力為2.8t的小型振動碾進行壓實。當每次鋪設厚度為5cm時，壓實遍數為8～12遍。采用其他壓實工具時，鋪層厚度，壓實遍數須經試驗確定。

四、瀝青混凝土心墻鋪筑的施工

1、心墻鋪筑準備

心墻基座屬隱蔽工程，心墻鋪筑前應進行中間驗收。如發現基座混凝土質量不好，有滲水現象，就會嚴重影響心墻與基座的結合，經發現應立即進行處理，心墻才繼續施工。

心墻與基座連接面的處理十分重要，壩基防滲工程除在廊道內進行帷幕灌漿外應盡量在瀝青混凝土心墻鋪筑前全部完成。若施工安排確有困難，需留部分防滲工程與心墻鋪筑平行進行時，應作出周密的施工計劃，合理布置場地，使心墻鋪筑不受干擾或盡量減少干擾，確保心墻的鋪筑質量和鋪筑進度。

2、模板的架設與拆卸

鋼模板可用8mm厚鋼板制作，其長度應便于兩人搬運、架設、拆除，并盡量采用長一些，以減少搭接，一般為1～2m。其高度應與鋪筑層厚度一致。如鋼模用機械裝拆，尺寸則可適當加大。脫模劑的類型很多，如聚乙烯乳液，滑石粉和甘油混合物、石墨粉摻黃油、廢機油、苛性鈉、硬脂酸、滑石粉與水的混合物等。瀝青心墻施工中，避免因測量中心線不準，或因鋼模支立偏差過大，或因鋼模支立不牢固，造成部分模板偏差。在瀝青混合料碾壓之前，將鋼模拆卸的目的在于使心墻與過渡層形成犬牙交錯的鋸齒狀結合，并便于心墻與過渡層邊緣部位的碾壓。鋼模拆除后，粘在鋼模上的少量瀝青混合料仍處于溫度較高的狀態，容易清理干凈。

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