碾壓瀝青混凝土面板應變計埋設施工工法

(北京中水科工程總公司，北京 100048)

1 前 言

碾壓瀝青混凝土面板具有良好的防滲能力，能較好地適應基礎變形和溫度變形，施工速度快，耐久性強，適用于水庫和大壩防滲體，中國于20世紀70年代開始堆石壩碾壓瀝青混凝土面板防滲工程建設。為分析和掌握碾壓瀝青混凝土面板的變形情況，需要在面板內埋設一些監測儀器進行原位觀測。然而在碾壓瀝青混凝土面板內埋設監測儀有以下兩個難點：?碾壓瀝青混凝土面板比較薄，通常在25cm左右，從下至上分為整平膠結層、防滲層和封閉層。應變計等監測儀器按規范要求只能埋設在10cm厚的整平膠結層內，埋設空間非常狹窄；?瀝青混凝土攤鋪時，需要小心翼翼地通過已埋有應變計的區域，避免損害應變計，從而影響攤鋪的進度。一直以來，碾壓瀝青混凝土面板埋設應變計都存在著成活率較低、攤鋪進度受影響的問題。

碾壓瀝青混凝土面板應變計埋設施工工法，是采用耐高溫保護罩，預先將保護罩埋在碾壓瀝青混凝土面板的整平膠結層內，待整平膠結層攤鋪后形成應變計的一個預設坑槽，將應變計放入坑槽內，再用原攤鋪料充填并碾壓至平整。此工法既能有效地保護已埋設的應變計，提高應變計的埋設成活率，又不影響碾壓瀝青混凝土面板的正常攤鋪，加快了面板攤鋪的施工進度，縮短了工程建設工期。

2 工藝原理

在碾壓瀝青混凝土面板施工期間，當進行碾壓瀝青混凝土整平膠結層攤鋪時，于設計位置安裝自制的耐高溫保護罩，待整平膠結層攤鋪結束后取出保護罩，形成有效的應變計預設坑槽，再將應變計放入坑槽內，用原攤鋪料充填坑槽并碾壓至平整。本工法使用的耐高溫保護罩，既要適合在10cm厚的整平膠結層內埋設，又要能承受150～180℃的高溫及振動碾壓的沖擊。

在碾壓瀝青混凝土面板利用耐高溫保護罩形成應變計預設坑槽的埋設工法，避免了瀝青混凝土施工時對應變計可能造成的直接損害，保證了應變計的埋設質量。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

碾壓瀝青混凝土面板應變計埋設施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

3.2 設備材料準備

主要材料為鑄鐵保護罩，保護罩的尺寸為30cm×10cm×6cm，厚5mm，下部敞口，兩側分別焊有一個耳環，便于從高溫瀝青混凝土中拔出保護罩。

使用的主要施工機具、儀器、儀表見表1。

3.3 操作要點

3.3.1 電纜線敷設

預先將應變計的電纜線在面板墊層內從應變計的設計位置鋪設至面板頂部。碾壓瀝青混凝土面板的應變計一般成線狀布置，一個斷面上的所有應變計電纜線在面板墊層內綁扎在一起引至面板頂部。

3.3.2 形成預設坑槽

在整平膠結層攤鋪時，于應變計設計部位將耐高溫保護罩四周涂上黃油，放置在瀝青混凝土內，保護罩下部留有電纜走線口，墊層內預埋的電纜線從該處引入保護罩內，待應變計放入預設坑槽后進行電纜連接。在整平膠結層攤鋪結束后，拉動耳環，將保護罩取出，形成預設坑槽。將應變計放入預設坑槽內，按照電纜接線要求進行應變計電纜連接，并根據設計要求調整應變計埋設方向。現場面板攤鋪及預設坑槽見圖2、圖3。

圖3 應變計放入預設坑槽

3.3.3 整平坑槽

用原瀝青混凝土攤鋪料充填坑槽，待一個斷面上的所有應變計預設坑槽充填完畢，使用振動碾將該斷面上的預設坑槽位置碾壓至平整。面板攤鋪示意圖見圖4，面板攤鋪完成的現場見圖5。

圖4 面板攤鋪示意圖

圖5 面板攤鋪完成現場

4 質量、安全和環保措施

4.1 質量措施

4.1.1 一般要求

埋設在瀝青混凝土面板中的儀器、電纜及埋件不得貫穿防滲體，其埋入部分不應超過防滲厚度的1/3；儀器埋設后應及時將電纜引出瀝青混凝土面板，按要求預留一定長度，并妥善保護；埋設在碾壓瀝青混凝土面板中的應變計不得承受劇烈碾壓及碰撞，不得有外觀損傷。

4.1.2 具體控制措施

a.用于形成預設坑槽的保護罩選用耐高溫鑄鐵材料，保護罩高度不大于8cm,長度不小于25cm,厚度不小于3mm,下部敞口。

b.在瀝青混凝土整平膠結層攤鋪時，將耐高溫保護罩四周涂上黃油，放置在整平膠結層內，以便保護罩在整平膠結層攤鋪結束后能夠順利拔出，從而形成應變計埋設所需的預設坑槽。

c.使用原攤鋪料充填坑槽時，操作要做到輕、緩，避免劇烈碰撞應變計及電纜。

d.預設坑槽充填完后，必須使用振動碾將預設坑槽部位碾壓平整，以確保應變計的有效監測。

e.埋設過程中，在面板頂部用讀數儀進行跟蹤觀測，如發現異常情況及時分析原因，必要時更換儀器、電纜。

4.2 安全措施

瀝青混凝土面板施工屬于長斜坡上作業，斜坡上的作業人員應配有安全繩、安全帶、反光背心、勞保鞋、防高溫勞保手套、安全帽和對講機，安全繩的一端在面板頂部固定牢靠，對講機要保持暢通。3人以上才能開始作業，其中1人專職看護坡頂和坡面的攤鋪設備以及負責坡面作業人員的安全，必要時提示預警。在瀝青混凝土攤鋪后取出保護罩進行應變計埋設時，必須戴上防高溫勞保手套進行作業，防止高溫燙傷。施工現場人員如發現安全事故隱患，必須停止作業并及時報告給工地負責人，待隱患排除后方可繼續作業。

4.3 環保措施

禁止施工人員熔融瀝青以及其他會產生有毒有害煙塵和惡臭氣體的物質，采取有效措施處理有毒有害廢棄物；不得在瀝青混凝土面板施工面遺留任何垃圾，嚴禁拋丟工具，保持施工作業面的干凈整潔，做到文明施工，工完場清；瀝青混凝土面板頂部的道路狹窄，施工通勤車輛要停放整齊，不影響施工作業和通行。

5 效益分析

用于形成預設坑槽的耐高溫鑄鐵保護罩實用可靠、造價低廉，無施工安全隱患；有利于提高應變計埋設的成活率，有利于更好地分析和掌握瀝青混凝土面板的運行狀態，一定程度上推動了瀝青混凝土面板在水電工程中的應用；有利于加快瀝青混凝土面板的施工進度，縮短工程建設工期，經濟效益顯著。

6 結 語

此工法已應用于內蒙古呼和浩特抽水蓄能電站上水庫碾壓瀝青混凝土面板工程，從實際應用情況來看，用預設坑槽的方法在面板內埋設應變計效果良好。此后，內蒙古呼倫貝爾扎敦水利樞紐工程碾壓瀝青混凝土心墻內利用此工法安裝埋設應變計，也獲得了參建各方及同行的一致認可。此工法經濟實用、可操作性強，值得推廣應用。