專利名稱：土石壩瀝青混凝土心墻插入式振碾施工方法
土石壩瀝青混凝土心墻插入式振碾施工方法技術領域
本發(fā)明屬于土石壩浙青混凝土防滲心墻的施工方法背景技術
土石壩浙青混凝土心墻施工方法主要包括碾壓式施工、澆筑式施工兩種。大型水利工程大多采用碾壓施工方法，主要是施工機械化程度高，工程質量容易保證，但也存在施工配套設備多，設備投入一次性成本較高，施工環(huán)境溫度和浙青混凝土配合比需要嚴格控制，需要有經驗的施工隊伍嚴格控制質量，且攤鋪后需要放置一段時間冷卻到適宜的碾壓溫度后才能利用振動碾碾壓，沒有充分利用熱拌浙青混凝土的高溫可塑性，浙青混凝土心墻關鍵連接部位施工質量不宜保證。中小型水利工程因為投資有限而多采用澆筑方法施工浙青混凝土防滲心墻，其施工機械化程度較低、施工速度慢且施工質量不易控制。近年來， 中水東北勘測設計研究有限責任公司在試驗研究基礎上發(fā)明了一種《土石壩振搗式浙青混凝土防滲心墻的施工方法》200510119042. 8，并已經在多個工程中得到成功應用，雖然大幅降低了澆筑式浙青混凝土的浙青含量，但比碾壓式浙青混凝土仍高1. 5%左右，施工機械化尚需提尚。發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種土石壩浙青混凝土心墻插入式振碾施工方法，以解決目前施工慢、振動碾碾壓次數多、浙青用量高的問題。
本發(fā)明采取的技術方案是，包括下列步驟
a.浙青混合料及過渡料鋪筑
利用碾壓式浙青混凝土心墻施工所用的攤鋪機同時鋪筑浙青混合料及心墻兩側過渡料，具體如下
浙青混凝土骨料及礦粉含量總量為100 %，該骨料及礦粉性能應滿足《土石壩浙青混凝土面板和心墻設計規(guī)范(SL501-2010)》要求，其中骨料83% 90%，最大粒徑15 35mm，其余為礦粉；
浙青浙青采用滿足重交通道路石油浙青或水工浙青或普通道路石油浙青或改性浙青或摻配浙青，浙青含量6. 5% 7. 7% ；
浙青混合料進入模板倉內的溫度在160°C 165°C ；
b.浙青混合料振搗密實
在浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，振搗器隨著浙青混凝土攤鋪機行進對浙青混合料加以振搗，振搗器與攤鋪機的連接采用螺桿、彈簧連接；
刀板式振搗器主要由4排刀板、2個2kW振動電機組成；
c.過渡料與浙青混合料碾壓
采用振動碾碾壓過渡料和浙青混合料完成施工過程，振動碾2 4遍，浙青混合料碾壓溫度在140°C 150°C ；
d.保溫養(yǎng)護
當施工環(huán)境溫度低于-25V -15°C或風速為2級 5級時應對浙青混凝土采取保溫措施用保溫罩對浙青混凝土防滲心墻表面進行保溫覆蓋，或同時加保溫棉被，保溫罩采用矩形角鋼框架包鐵皮的拱型罩。
本方法的設計依據主要是充分利用浙青混凝土的自身粘彈特性和溫度敏感特性， 即高溫時具有可塑性和較好的施工和易性，適宜振搗施工，通過刀式振搗器插入浙青混合料內部振搗迫使內部空氣上浮排除形成密實體，且振搗時浙青混合料自有的粘彈性不會使其產生離析分散；隨著溫度的降低，浙青混凝土和易性降低、粘彈性增強，此時最佳的密實方式應為外力碾壓，因此發(fā)明了先振后碾的施工工藝。該施工方法充分發(fā)揮了振搗式施工所具有的高溫快速密實特點，同時兼顧了碾壓式施工所具有的大規(guī)模、機械化程度高的優(yōu)點。在不增加施工工序的前提下(振搗器附在攤鋪機后隨攤鋪機行進)減少了碾壓施工遍數，縮短了施工時間，保證了浙青混凝土的勻質性和密實性。
本發(fā)明的優(yōu)點及效益采用符合現(xiàn)行規(guī)范要求的普通碾壓式浙青混凝土配合比， 在浙青混凝土混合料攤鋪過程中及時進行振搗，充分利用了浙青混凝土混合料高溫時具有可塑性和較好的施工和易性，適宜振搗施工，通過刀式振搗器插入浙青混合料內部振搗迫使內部空氣上浮排除形成密實體，且振搗時浙青混合料自有的粘彈性不會使其產生離析分散；隨著浙青混凝土混合料溫度降低，和易性降低、粘彈性增強，需要采用振動碾碾壓使之最終達到最佳密實效果，即先振后碾的施工工藝，簡稱為土石壩浙青混凝土心墻插入式振碾施工方法。該施工方法充分發(fā)揮了振搗式施工所具有的高溫快速密實特點，同時兼顧了碾壓式施工所具有的大規(guī)模、機械化程度高的優(yōu)點。在不增加施工工序的前提下(振搗器懸掛在攤鋪機后隨攤鋪機行進)減少了碾壓施工遍數，縮短了施工時間，保證了浙青混凝土的勻質性和密實性。施工過程基本上不受環(huán)境溫度條件制約，在較低環(huán)境溫度的條件下也可施工。
普通碾壓式浙青混凝土經過振搗和簡化的碾壓工藝，即可獲得孔隙率合格的浙青混凝土，滿足心墻防滲要求，同時簡化碾壓工藝可以避免浙青混凝土由于過度碾壓而產生離析分層現(xiàn)象。
該施工方法在大型浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，結構簡單、易制，易于推廣應用。
具體實施方式
實施例1
包括下列步驟
a.浙青混合料及過渡料鋪筑
利用碾壓式浙青混凝土心墻施工所用的攤鋪機同時鋪筑浙青混合料及心墻兩側過渡料，具體如下
浙青混凝土骨料及礦粉含量總量為100 %，該骨料及礦粉性能應滿足《土石壩浙青混凝土面板和心墻設計規(guī)范(SL501-2010)》要求，其中骨料83%，最大粒徑15mm，其余為礦粉；
浙青浙青采用滿足重交通道路石油浙青，浙青含量6. 5% ；
浙青混合料進入模板倉內的溫度在160°C ；
b.浙青混合料振搗密實
在浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，振搗器隨著浙青混凝土攤鋪機行進對浙青混合料加以振搗，振搗器與攤鋪機的連接采用螺桿、彈簧連接；
刀板式振搗器主要由4排刀板、2個2kW振動電機組成；
c.過渡料與浙青混合料碾壓
采用振動碾碾壓過渡料和浙青混合料完成施工過程，振動碾2遍，浙青混合料碾壓溫度在140°C ；
d.保溫養(yǎng)護
當施工環(huán)境溫度低于-25V -15°C或風速為2級 5級時應對浙青混凝土采取保溫措施用保溫罩對浙青混凝土防滲心墻表面進行保溫覆蓋，或同時加保溫棉被，保溫罩采用矩形角鋼框架包鐵皮的拱型罩。
實施例2
包括下列步驟
a.浙青混合料及過渡料鋪筑
利用碾壓式浙青混凝土心墻施工所用的攤鋪機同時鋪筑浙青混合料及心墻兩側過渡料，具體如下
浙青混凝土骨料及礦粉含量總量為100 %，該骨料及礦粉性能應滿足《土石壩浙青混凝土面板和心墻設計規(guī)范(SL501-2010)》要求，其中骨料86%，最大粒徑25mm，其余為礦粉；
浙青浙青采用水工浙青，浙青含量7. 1 % ；
浙青混合料進入模板倉內的溫度在162°C ；
b.浙青混合料振搗密實
在浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，振搗器隨著浙青混凝土攤鋪機行進對浙青混合料加以振搗，振搗器與攤鋪機的連接采用螺桿、彈簧連接；
刀板式振搗器主要由4排刀板、2個2kW振動電機組成；
c.過渡料與浙青混合料碾壓
采用振動碾碾壓過渡料和浙青混合料完成施工過程，振動碾3遍，浙青混合料碾壓溫度在145 °C ；
d.保溫養(yǎng)護
當施工環(huán)境溫度低于-25V -15°C或風速為2級 5級時應對浙青混凝土采取保溫措施用保溫罩對浙青混凝土防滲心墻表面進行保溫覆蓋，或同時加保溫棉被，保溫罩采用矩形角鋼框架包鐵皮的拱型罩。
實施例3
包括下列步驟
a.浙青混合料及過渡料鋪筑
利用碾壓式浙青混凝土心墻施工所用的攤鋪機同時鋪筑浙青混合料及心墻兩側過渡料，具體如下
浙青混凝土骨料及礦粉含量總量為100 %，該骨料及礦粉性能應滿足《土石壩浙青混凝土面板和心墻設計規(guī)范(SL501-2010)》要求，其中骨料90%，最大粒徑35mm，其余為礦粉；
浙青浙青采用普通道路石油浙青，浙青含量7. 7% ；
浙青混合料進入模板倉內的溫度在165°C ；
b.浙青混合料振搗密實
在浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，振搗器隨著浙青混凝土攤鋪機行進對浙青混合料加以振搗，振搗器與攤鋪機的連接采用螺桿、彈簧連接；
刀板式振搗器主要由4排刀板、2個2kW振動電機組成；
c.過渡料與浙青混合料碾壓
采用振動碾碾壓過渡料和浙青混合料完成施工過程，振動碾4遍，浙青混合料碾壓溫度在150°C ；
d.保溫養(yǎng)護
當施工環(huán)境溫度低于-25V -15°C或風速為2級 5級時應對浙青混凝土采取保溫措施用保溫罩對浙青混凝土防滲心墻表面進行保溫覆蓋，或同時加保溫棉被，保溫罩采用矩形角鋼框架包鐵皮的拱型罩。
在實施例2中，
浙青采用改性浙青或摻配浙青。
各實施例中刀板式振搗器是本行業(yè)常規(guī)技術。
實驗例本發(fā)明方法與傳統(tǒng)碾壓浙青混凝土施工方法、振搗式浙青混凝土性能檢測比較
表1施工試驗浙青混凝土配合比表
骨料最大粒徑 (mm)骨料份數(份)礦粉份數(份)瀝青份數(份)試驗編號2087.912.16.8PN-I87.212.87.7Z-I87.212.88.0Z-287.212.88.3Z-387.212.88.6Z-4
施工后浙青混凝土心墻所取芯樣孔隙率性能檢測
浙青混凝土性能檢測結果見表2。
孔隙率試驗方法是通過水中稱重法按式(1)計算出浙青混凝土的視密度(水的密度視為1)，再根據浙青混凝土混和料的理論密度通過式( 計算出浙青混凝土的孔隙率。W
(1)
ρ(2)^=1--在上式中Ps——試件的ft密度；
Vv——孔隙率；
W——試件在空氣中重；
W2——試件在水中重；
ρ t——理論密度；
根據以往的工程經驗，當浙青混凝土的孔隙率小于3%時，浙青混凝土的滲透系數是小于10_7cm/s的，可以認為是不透水的。
表2浙青混凝土物理性能試驗結果
權利要求
1. 一種土石壩浙青混凝土心墻插入式振碾施工方法，其特征在于包括下列步驟a.浙青混合料及過渡料鋪筑利用碾壓式浙青混凝土心墻施工所用的攤鋪機同時鋪筑浙青混合料及心墻兩側過渡料，具體如下浙青混凝土骨料及礦粉含量總量為100%，該骨料及礦粉性能應滿足《土石壩浙青混凝土面板和心墻設計規(guī)范(SL501-2010)》要求，其中骨料83% 90%，最大粒徑15 35mm， 其余為礦粉；浙青浙青采用滿足重交通道路石油浙青或水工浙青或普通道路石油浙青或改性浙青或摻配浙青，浙青含量6. 5% 7. 7% ；浙青混合料進入模板倉內的溫度在160°C ^165°C ；b.浙青混合料振搗密實在浙青混凝土攤鋪機尾部懸掛刀式振搗器，振搗器隨著浙青混凝土攤鋪機行進對浙青混合料加以振搗，振搗器與攤鋪機的連接采用螺桿、彈簧連接；刀板式振搗器主要由4排刀板、2個2kW振動電機組成；c.過渡料與浙青混合料碾壓采用振動碾碾壓過渡料和浙青混合料完成施工過程，振動碾2 4遍，浙青混合料碾壓溫度在140°C 150°C ；d.保溫養(yǎng)護當施工環(huán)境溫度低于_25°C -15°C或風速為2級 5級時應對浙青混凝土采取保溫措施用保溫罩對浙青混凝土防滲心墻表面進行保溫覆蓋，或同時加保溫棉被，保溫罩采用矩形角鋼框架包鐵皮的拱型罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土石壩瀝青混凝土心墻插入式振碾施工方法，屬于土石壩瀝青混凝土防滲心墻的施工方法。包括瀝青混合料及過渡料鋪筑、瀝青混合料振搗密實、過渡料與瀝青混合料碾壓、保溫養(yǎng)護。該施工方法充分發(fā)揮了振搗式施工所具有的高溫快速密實特點，同時兼顧了碾壓式施工所具有的大規(guī)模、機械化程度高的優(yōu)點。
文檔編號E02D15/00GK102493402SQ20111039055
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者孫榮博, 張俊, 張建平, 李艷萍, 洛桑旺扎, 王德庫, 王治明, 賴兆萬, 趙興安, 金正浩, 雷秀玲, 馬智法, 駱濤 申請人:中水東北勘測設計研究有限責任公司