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摘 要:沥青混凝土应用于水工结构物防渗体,是因其具有极佳的防渗性能和柔性等特征,适应变形的能力很强。对于需要承受不均匀变形的水工防渗结构来说,这些优点是其它防渗材料难以替代的。本文通过对碾压式沥青混凝土低温施工概述,对沥青混凝土低温施工情况及施工技术进行了详细的分析。
关键词:沥青混凝土;低温施工技术;连接技术
一、碾压式沥青混凝土低温施工概述
1.沥青混凝土混合料温度
沥青混凝土入仓碾压温度受骨料级配、沥青含量、环境条件、碾压方式、混合料温度等诸多因素影响,在低温施工时应根据工程实际情况进行合理选择.根据碾压式沥青混凝土防渗心墙的拌和、运输、碾压施工的实际情况,可适当提高碾压式沥青混凝土的拌和温度。但若混和料温度太高,不仅对沥青混凝土耐久性产生不利影响,而且混和料中掺杂的空气在碾压时难以排出,进而影响沥青混凝土的防渗性能:若混和料温度太低,不仅碾压难度增加,而且沥青混凝上没有充足的时间愈合自身缺陷,同样会影响沥青混凝土的防渗性能。
2.沥青混凝土混合料的保温措施
在环境温度较低并伴有3~4级的西北风情况下,进行碾压式沥青混凝土防渗心墙施工时,如果不采取适当的保温措施,必然会加快沥青混凝土的温降速度,使得沥青混凝土愈合内部缺陷的时间不足,从而在沥青混凝土内部留下大量的开孔隙,降低沥青混凝土的防渗性能。
为此,对沥青混凝土运输车辆等易造成温度损失的部位采用保温材料进行局部保温处理,适当延长摊铺机前部的烘烤时间,摊铺机进料斗上部加装可开启的铁皮盖板,减小沥青混合料在摊铺机料斗内的温度损失,同时在摊铺现场采取如下措施:
①用保温罩对碾压后沥青混凝土防渗心墙表面进行保温覆盖,保温罩采用角钢包铁皮,外面加保温棉被。②采用喷火枪烘烤振动碾碾轮及沥青混凝土受压面,对碾压收光后的沥青混凝土及时覆盖保温罩,并保证收光后的沥青混凝土表面有足够的返油时间。③摊铺预振后的沥青混凝土表面用帆布覆盖,在振动碾碾压沥青混凝土防渗心墙时起到保温和防止沥青混凝土枯碾轮(或碾压时对振动碾的碾轮适当加热)的双重作用。然后取下帆布,用小碾子静碾收光,收光后的沥青混凝土及时覆盖上保温WE,保证收光后的沥青混凝土表面有足够的返油时间。④对采取和不采取上述措施的两种施工方式进行钻芯取样加以比较,检验该项措施的实施效果。
3.碾压式沥青混凝土低温施工
根据工作经验,在0~5℃、风速3级这一环境条件下,选择合适的施工配合比,控制沥青混凝土混和料的入仓温度在160℃~180℃之间,在沥青混凝土混和料表面用帆布进行适当的覆盖,碾压后用保温罩进行适当的保温,配备经验丰富的施工人员,按照最佳碾压遍数进行碾压,对碾压后的沥青混凝土进行必要的保护,碾压式沥青混凝土低温施工是可行的。
二、沥青混凝土低温施工情况分析
1.施工程序及方法
根据沥青混凝土室内配合比试验和现场摊铺、碾压试验确定的最终沥青混凝土施工配合比和各项工艺参数,进行沥青混凝土心墙的施工。碾压式沥青混凝土心墙采用水平分层、全轴线不分段连续摊铺碾压的方法,沥青混合料的铺筑以摊铺机进行摊铺,摊铺机不方便铺筑的部位,辅以人工铺筑。沥青混合料拌和采用IJ80型沥青混凝土拌和楼,成品混合料由12T自卸汽车水平运输,卸入改装后带料斗的2150装载机,再卸入摊铺机的沥青混合料专用料斗中进行机械施工或卸入己支立的模板内人工摊平。分别采用B W 120AD-3双轮振动碾和R振动碾碾压。施工分层厚度为压实后的厚度约为20cm前一施工层的质量检测满足施工技术要求后进行后一层沥青混凝土心墙的施工。
心墙越冬采用砂砾石料覆盖过冬,筱盖厚度超过冻土深度10cm,拔盖断面为梯形断面,顶宽3.0m,底宽6.0m。先在心墙表面覆盖帆布,然后覆盖砂砾石。
2.沥青混凝土心墙技术措施
(1)沥青混凝土摊铺碾压施工程序。施工准备——结合层面清理——测量放线、固定金属丝——沥青混合料、过渡料装入专用摊铺机——专用摊铺机摊铺并自振压实——过渡料补填过渡料碾压——沥青混合料碾压——过渡料补碾——覆盖保温。
(2)施工技术措施。施工准备,包括:接缝面的表面清理,施工机械设备、仪器及配套设施就绪,各种材料充分,施工作业人员培训合格。
铺筑前,报请监理工程师对铺筑部位及准备工作进行全面检查和复核,合格后再开始铺筑。沥青混凝土心墙应连续均匀地进行铺筑,铺筑过程中发现异常及时查明原因,处理后再继续铺筑。
续铺前,确保下层缝面温度高于70℃,如低于70℃,使用红外加热器加热使之达到铺筑要求,并控制加热时间,不使沥青混凝土老化。冬季停工时,顶部都应略高于其上下游相邻的坝体填筑并用砂砾料覆盖防冻。碾压用贴缝碾压方式,过渡料的摊铺高度低于沥青混合料的高度。仍提高拌和楼燃油用量,提高骨料和沥青的温度,提高沥青混凝土出机口的温度,使其温度达到规范所允许的上限。根据设计的配合比,适当增加沥青混合料中的沥青含量,使其尽量接近上限于6.8%。
对运输车辆加装保温箱。保温箱采用4mm厚钢板做隔层,在隔层中加入保温矿棉来保温,减少沥青混凝土在运输过程的损失。混合料摊铺后,立即由人工用宽0.9m,长25m的两块帆布交替覆盖并适时加盖保温罩,以防止热量散发较快,然后在帆布上进行碾压,即保温又防止仓面污染;对小型振动碾进行改装,其上架设煤气罐,派专人对心墙表面边加热、边碾压。缩短碾压段(按15m一个碾压单元),摊铺后及时碾压,必要时可采用两台振动碾串联碾压,缩短碾压时间。对拌和楼局部进行改装,对运成品料小车进行加装保温层,对皮带、设备的电气及燃油等部位系统进行改造,使之更适合低温季节施工。各工序紧密衔接,做到及时拌和、运输、摊铺、碾压、尽量缩短作业时间。
三、结论
本文结合沥青混凝土低温施工试验,对矿料进行了复核试验,对碾压式和振捣式沥青混凝土低温施工试验的现场条件、试验用施工配合比、试验用碾压参数、混合料温度、保温措施进行叙述,并取得了一定成果。
参考文献:
[1]张怀生.水工沥青混凝土.北京:中国水利水电出版社,2005.
[2]水工结构专业委员会.我国高坝结构进展.中国水利.2004, (8) :48-51.
关键词:沥青混凝土;低温施工技术;连接技术
一、碾压式沥青混凝土低温施工概述
1.沥青混凝土混合料温度
沥青混凝土入仓碾压温度受骨料级配、沥青含量、环境条件、碾压方式、混合料温度等诸多因素影响,在低温施工时应根据工程实际情况进行合理选择.根据碾压式沥青混凝土防渗心墙的拌和、运输、碾压施工的实际情况,可适当提高碾压式沥青混凝土的拌和温度。但若混和料温度太高,不仅对沥青混凝土耐久性产生不利影响,而且混和料中掺杂的空气在碾压时难以排出,进而影响沥青混凝土的防渗性能:若混和料温度太低,不仅碾压难度增加,而且沥青混凝上没有充足的时间愈合自身缺陷,同样会影响沥青混凝土的防渗性能。
2.沥青混凝土混合料的保温措施
在环境温度较低并伴有3~4级的西北风情况下,进行碾压式沥青混凝土防渗心墙施工时,如果不采取适当的保温措施,必然会加快沥青混凝土的温降速度,使得沥青混凝土愈合内部缺陷的时间不足,从而在沥青混凝土内部留下大量的开孔隙,降低沥青混凝土的防渗性能。
为此,对沥青混凝土运输车辆等易造成温度损失的部位采用保温材料进行局部保温处理,适当延长摊铺机前部的烘烤时间,摊铺机进料斗上部加装可开启的铁皮盖板,减小沥青混合料在摊铺机料斗内的温度损失,同时在摊铺现场采取如下措施:
①用保温罩对碾压后沥青混凝土防渗心墙表面进行保温覆盖,保温罩采用角钢包铁皮,外面加保温棉被。②采用喷火枪烘烤振动碾碾轮及沥青混凝土受压面,对碾压收光后的沥青混凝土及时覆盖保温罩,并保证收光后的沥青混凝土表面有足够的返油时间。③摊铺预振后的沥青混凝土表面用帆布覆盖,在振动碾碾压沥青混凝土防渗心墙时起到保温和防止沥青混凝土枯碾轮(或碾压时对振动碾的碾轮适当加热)的双重作用。然后取下帆布,用小碾子静碾收光,收光后的沥青混凝土及时覆盖上保温WE,保证收光后的沥青混凝土表面有足够的返油时间。④对采取和不采取上述措施的两种施工方式进行钻芯取样加以比较,检验该项措施的实施效果。
3.碾压式沥青混凝土低温施工
根据工作经验,在0~5℃、风速3级这一环境条件下,选择合适的施工配合比,控制沥青混凝土混和料的入仓温度在160℃~180℃之间,在沥青混凝土混和料表面用帆布进行适当的覆盖,碾压后用保温罩进行适当的保温,配备经验丰富的施工人员,按照最佳碾压遍数进行碾压,对碾压后的沥青混凝土进行必要的保护,碾压式沥青混凝土低温施工是可行的。
二、沥青混凝土低温施工情况分析
1.施工程序及方法
根据沥青混凝土室内配合比试验和现场摊铺、碾压试验确定的最终沥青混凝土施工配合比和各项工艺参数,进行沥青混凝土心墙的施工。碾压式沥青混凝土心墙采用水平分层、全轴线不分段连续摊铺碾压的方法,沥青混合料的铺筑以摊铺机进行摊铺,摊铺机不方便铺筑的部位,辅以人工铺筑。沥青混合料拌和采用IJ80型沥青混凝土拌和楼,成品混合料由12T自卸汽车水平运输,卸入改装后带料斗的2150装载机,再卸入摊铺机的沥青混合料专用料斗中进行机械施工或卸入己支立的模板内人工摊平。分别采用B W 120AD-3双轮振动碾和R振动碾碾压。施工分层厚度为压实后的厚度约为20cm前一施工层的质量检测满足施工技术要求后进行后一层沥青混凝土心墙的施工。
心墙越冬采用砂砾石料覆盖过冬,筱盖厚度超过冻土深度10cm,拔盖断面为梯形断面,顶宽3.0m,底宽6.0m。先在心墙表面覆盖帆布,然后覆盖砂砾石。
2.沥青混凝土心墙技术措施
(1)沥青混凝土摊铺碾压施工程序。施工准备——结合层面清理——测量放线、固定金属丝——沥青混合料、过渡料装入专用摊铺机——专用摊铺机摊铺并自振压实——过渡料补填过渡料碾压——沥青混合料碾压——过渡料补碾——覆盖保温。
(2)施工技术措施。施工准备,包括:接缝面的表面清理,施工机械设备、仪器及配套设施就绪,各种材料充分,施工作业人员培训合格。
铺筑前,报请监理工程师对铺筑部位及准备工作进行全面检查和复核,合格后再开始铺筑。沥青混凝土心墙应连续均匀地进行铺筑,铺筑过程中发现异常及时查明原因,处理后再继续铺筑。
续铺前,确保下层缝面温度高于70℃,如低于70℃,使用红外加热器加热使之达到铺筑要求,并控制加热时间,不使沥青混凝土老化。冬季停工时,顶部都应略高于其上下游相邻的坝体填筑并用砂砾料覆盖防冻。碾压用贴缝碾压方式,过渡料的摊铺高度低于沥青混合料的高度。仍提高拌和楼燃油用量,提高骨料和沥青的温度,提高沥青混凝土出机口的温度,使其温度达到规范所允许的上限。根据设计的配合比,适当增加沥青混合料中的沥青含量,使其尽量接近上限于6.8%。
对运输车辆加装保温箱。保温箱采用4mm厚钢板做隔层,在隔层中加入保温矿棉来保温,减少沥青混凝土在运输过程的损失。混合料摊铺后,立即由人工用宽0.9m,长25m的两块帆布交替覆盖并适时加盖保温罩,以防止热量散发较快,然后在帆布上进行碾压,即保温又防止仓面污染;对小型振动碾进行改装,其上架设煤气罐,派专人对心墙表面边加热、边碾压。缩短碾压段(按15m一个碾压单元),摊铺后及时碾压,必要时可采用两台振动碾串联碾压,缩短碾压时间。对拌和楼局部进行改装,对运成品料小车进行加装保温层,对皮带、设备的电气及燃油等部位系统进行改造,使之更适合低温季节施工。各工序紧密衔接,做到及时拌和、运输、摊铺、碾压、尽量缩短作业时间。
三、结论
本文结合沥青混凝土低温施工试验,对矿料进行了复核试验,对碾压式和振捣式沥青混凝土低温施工试验的现场条件、试验用施工配合比、试验用碾压参数、混合料温度、保温措施进行叙述,并取得了一定成果。
参考文献:
[1]张怀生.水工沥青混凝土.北京:中国水利水电出版社,2005.
[2]水工结构专业委员会.我国高坝结构进展.中国水利.2004, (8) :48-51.