水利工程碾压式沥青混凝土心墙低温施工技术研究

水利工程碾压式沥青混凝土心墙低温施工技术研究

王刚

中国葛洲坝集团第二工程有限公司  四川省成都市 610000

摘要:沥青混凝土心墙坝有着悠久的发展历史，但由于其主要安装在坝内，很难进行相应的检查。如果施工质量出现问题，导致渗漏等病害，往往难以处理。因此，这项技术的发展相对缓慢。但同时，也正是由于其所处的位置，使其在坝壳作用下具有良好的抗震和耐久性能，能够很好地适应各种类型的大坝。它只需要更少的工作来处理，施工更方便。因此，有必要对其进行进一步的研究。

关键词:水利工程;碾压沥青混凝土芯墙;低温施工技术;分析;研究

1沥青混凝土低温施工技术综述

沥青混凝土是水工构筑物常用的防渗材料，具有良好的防渗性能和较强的应变能力，是其他防渗材料难以替代的。但沥青混凝土防渗材料具有较强的温度敏感性，在高温条件下表现为液体，在室温和低温下转化为固体，在低温下容易出现干缩裂缝。因此，水工沥青混凝土的设计和施工过程必须充分考虑低温施工可能带来的影响。

影响沥青混凝土贮存和轧制温度的主要因素是骨料级配、轧制方法、环境条件、沥青含量和混合料温度。沥青混凝土低温施工必须通过控制碾压沥青混凝土防渗芯墙的搅拌和运输，严格控制各因素。在压实等过程中保证搅拌温度。过高的搅拌温度会影响沥青混凝土的耐久性，其中混入的空气也难以及时清除，对材料的防渗性能产生负面影响。反之，如果温度过低，则会增加压实难度，缩短混凝土自缺陷愈合的时间，不利于其防渗性能。如果在压路机压实沥青混凝土防渗芯墙施工过程中遇到较低的环境温度，如不进行适当的保温，必然会加快混凝土的冷却速度，缩短沥青混凝土结构内部缺陷的愈合时间，并在结构内部留下大量孔隙，导致防渗性能下降。

由此可见，沥青混凝土在运输和施工过程中必须采取有效的保温措施。还必须考虑局部保温处理，并适当延长摊铺机前方混合料的烘烤时间。摊铺机给料斗外缘应安装铁皮盖板，以减少给料斗内混合物的温度损失。

2项目概述

某水利枢纽工程采用的主要材料为碾压沥青混凝土，在防渗墙上安装沥青混凝土芯墙。坝中轴线向北约1.5m处设置一条以中心墙为中心的中心线，两侧分布以沙砾构成的约3m宽的过渡区。一个排水体朝向南方。坝体坡度均为二级，上游为1:1. 1混凝土坝坡，下游为1:6 .6碎石坝坡。跑道高程203米，宽度3.54米。导流渠段坝体的主要施工目标为帷幕灌浆、防渗墙、填筑施工。

3碾压沥青混凝土低温施工试验

选择场地范围120m作为实验场地，根据相关要求进行找平和碾压施工，确保其密实度满足设计要求。具体实验时，将场地分为3个路段，每个路段分别铺设沥青含量为6.4%、7.0%和7.4%的混合料。在此基础上，将场地划分为4个单元，长度约为10m，每个单元进行裸地和帆布覆盖的滚动施工。核心墙将铺设50厘米的宽度。设计中的推荐配合比往往是在室温下根据相关要求制定的，但实际现场温度相对较低，需要进行相应的调整。

进仓压实时，骨料级配和压实方法都会影响沥青混凝土的压实温度。因此，在施工时，应综合考虑各种重要因素来选择仓储温度。根据轧辊压实沥青混凝土芯墙的实际施工情况，本工程搅拌施工时，应适当提高温度至165℃左右，矿石加热至185℃左右，混合料出口温度为169℃，储存温度为153℃。在较高的温度下，混凝土中沥青的老化速度更快，这不利于其耐久性和抗渗性。在较低的温度下，它会导致沥青混凝土轧制后的孔隙率较高，导致其抗渗性能下降。

由于施工现场温度较低，西北风较强，如果在芯墙施工过程中保温技术不到位，将导致沥青混凝土的降温率增加，其抗渗能力下降。因此，对于运输过程中的温度损失，应适当进行局部保温工作。增加烘烤时间的目的可以通过降低摊铺机的前进速度来达到，或者可以在摊铺机的装载料斗上方设置铁皮盖板，以减少其温度损失。施工完成后，通过岩心钻孔取样对样品的性能进行实验分析。

在相同的配合比和压实方法下，与非覆盖压实方法相比，覆盖施工方法的孔隙率更高，但仍在标准范围内。因为在轧制时覆盖轧辊，不仅可以减少风作用下的温度损失，还可以避免因振动引起的粘辊现象，从而提高其使用寿命。此外，在轧制过程中对沥青进行覆盖，可以防止沥青中的填料被辊子带走，更有利于粘结剂中的层间粘结。因此，建议在低温轧制时使用覆盖布进行施工。在相同配比下，随着道次的增加，沥青混合料的孔隙率没有明显变化，说明存在最优道次。在相同轧制道次下，随着沥青掺量的不断增加，沥青混合料的孔隙率逐渐减小;对于沥青混合料，滚动道次的最优值随沥青含量的不同而不同。具体来说，随着沥青掺量的增加，滚动道次的最优值减小。

综上所述，在低温环境下，应采用合理的施工配合比，储存温度在155℃左右。施工时应适当使用帆布进行覆盖和卷绕，并使用相应的保温罩进行保温。轧制应采用最优道次，施工时应采取相应的防护措施。因此，低温施工对于现场环境来说是比较可行的。

3碾压沥青混凝土芯墙施工技术的应用

3.1铺装施工工艺

首先，手工铺装路段。在铺装作业中，人工铺装是一种有效的技术过程。根据其设计要求，在混凝土表面喷涂冷底漆油，反复涂抹两次，对混凝土表面进行有效处理。完成表面处理后，涂砂沥青马蹄脂，最大厚度为2cm，最小厚度为1.5cm。支撑特制钢模板，在上下游模板之间使用拉杆支撑。拉杆支撑具有可调功能。使用运输车辆将沥青混合料运输到施工现场并放置在模板中，有效地利用了装载机。找平过程采用人工施工，铺装厚度控制在23cm，压实厚度控制在20-22cm。在沥青混合料的铺装作业中，要做好过渡材料的铺装，防止模板位移。对于过渡材料，铺装作业中需要使用反铲，找平工作采用人工方法，沥青混合料压实时需要拔出钢模板。

其次，机械铺装技术。在机械铺装施工中，需要使用摊铺机进行作业。铺装沥青混合料前，要对基层沥青心墙表面进行清理，明确标示其轴线位置，定位时应用相应的金属丝。在用沥青混合料填充摊铺机料斗时，必须充分利用装载机。铺装厚度应与手工铺装厚度相同。在运行过程中，摊铺机以1-3m/min的速度前进。摊铺机在运行过程中，至少应将三分之一的物料存放在料仓内，以有效防止漏铺的问题。在铺装层中，如果出现骨料浓度大的问题，则采用人工方法去除，并采用新材料完成回填、碾压、回油。使用摊铺机时，铺装宽度应控制在3.5m。如果铺装范围超过3.5m，应采取补救措施。应使用反铲进行过渡物料的填筑，并使用推土机完成找平作业。

3.2轧制工艺

对于人工铺装作业，在滚动作业中，将沥青混合料模板拉出，进行无振动滚动。通常使用的设备是2.7t振动压路机。然后对沥青混合料和过渡料进行三轮同步振动压实。集光过程中，采用相应的静压措施，进行二次施工。在机械铺装段，在压实作业时，第一步是使用1.5t振动压路机进行四次压实作业。在精加工过程中，进行了两次静压操作。实际压实时，施工温度应控制在130-150℃之间。

在铺装过程中，如果温度过高，应按相应的间隔进行铺装和碾压施工。在振动压路机运行过程中，保持25-30m/min的运行速度。主要的轧制方法是交错轧制，其中一半的辊的宽度是宽度的偏差。滚动顺序从左到右，也可以从右到左。禁止在交错的平台和表面有不平整的地方。在实际压实作业中，芯壁压实应避免交叉和突然制动，并应在水平接缝位置进行30-50cm的重叠压实。在滚动过程中，要定期给滚动的车轮浇水，并对附着在振动压路机上的污垢进行处理。在压实过程中，许多部位不能振动压实，就像岸坡的节理一样。在解决这个问题的过程中，可以采用人工压实或小振动压实来完成施工。如果沥青混凝土表面有回油现象，则需要停止压实作业。在压实过程中，必须采用正确的压实方法，避免骨料破碎的发生。

4结论

本文以某水利枢纽工程为研究背景，探索碾压沥青混凝土核心墙低温施工技术。通过室内和室外试验，验证了施工过程中的配合比和各参数，并将结果应用于实际施工。结果表明，该工程的施工质量满足要求，表明采用碾压沥青混凝土低温施工技术的可行性。

参考文献

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