混凝土面板堆石坝乳化沥青喷射施工方案

混凝土面板堆石坝乳化沥青喷射施工方案探讨

【摘要】本文介绍了四川布西鸭嘴河水电站面板堆石坝乳化沥青的喷射工艺及方法，从材料选型、施工准备、喷射工艺到质量控制都做了详细的说明，从而为国内同类型坝型施工提供借鉴和探讨。【关键词】面板坝乳化沥青喷射工艺

中图分类号： tf526+.3文献标识码：a 文章编号：

1概述

布西鸭嘴河水电站大坝类型为混凝土面板堆石坝，最大坝高135.8m，大坝迎水面为钢筋混凝土面板，c30混凝土总量20500m3，面板顶部厚度均为30cm，并随高度降低逐渐加厚，底部最大厚度为77.9cm。

根据业主要求，为满足大坝蓄水节点目标，将面板以el3260m高程划分两期施工，el3260m以下为一期面板，el3260m以上为二期面板，一期混凝土共计约12000 m3，总面积20764 m2。

鸭嘴河布西水电站大坝采用挤压边墙技术进行垫层料坡面保护，由于保护层贫砼与后期浇筑的面板混凝土同质，两者间层间摩阻约束较大；因此，按照设计文件要求，为减少挤压边墙与混凝土面板之间的约束，减少面板裂缝发生几率和程度，需在两者间喷涂乳化沥青及撒砂，充填挤压边墙表面孔洞，形成表面相对光滑、致密，与砼面板异质的柔性隔离层。

2乳化沥青及砂料技术性能指标和施工工艺

乳化沥青是在常温下可冷态施工的乳液状建筑材料，通常呈深褐

色，当喷洒涂布在基面后，随着所含水份的离失，其中极细微的沥青颗粒相互聚集还原成原状沥青，又重新具备沥青的工程性能。由于乳化沥青品种很多，工程性能差异很大，坡面喷涂的乳化沥青要求与基面及随后撒布的砂料粘结牢固，还必须具有相当的乳液稳定性和可施工性，因此，乳化沥青材料的选择十分重要。

根据设计要求和同类工程经验，经过反复、慎重比选，拟选择贵州华电工程技术有限公司专门为挤压边墙坡面配制的g3改性乳化沥青，其主要技术性能如下表1。

表1乳化沥青主要技术指标

由于乳化沥青是液状材料，沥青颗粒d≤5µm，仅喷涂乳化沥成膜很薄，形不成柔性结构薄层，达不到设计意图。所以在乳化沥青喷涂后，必须撒布一层砂料，经沥青胶结固化后，形成以砂粒为骨架，沥青为胶结料的具有一定强度和厚度的柔性结构薄层。

由于沥青层厚度主要由砂料构成,砂料粒径设计选择主要考虑以下因素：1、经沥青胶结固化后能与砂浆保护层紧密黏结；2、有一定厚度并能较易和经济的获得；经比选，砂料采用右岸料场的人工机制砂。该砂质系结晶灰岩开挖料制成，专门加工，粉尘经水冲洗，含量较少，级配良好，砂料的细度模数适中，岩性呈碱性，与沥青粘结性良好。

由于“一油一砂”施工后砂料已能在沥青黏结作用下粘附在挤压边墙表面，但面层砂粒间有较大孔隙，表面相对粗糙，还需进行“二

油二砂”施工，这样“二砂”可充填“一砂”孔隙，经沥青胶结，形成表面相对光滑、封闭，底面与边墙表面粘连紧密、砂料相互嵌锁、具有一定强度和抗破坏能力的柔性结构薄层。

3施工准备和实施方法

3.1工作面准备

（1）将挤压边墙表面彻底清扫一遍，要求无浮渣和掉块，表面无缺陷性孔洞。亏盈坡要修整，坡面线符合设计要求。

（2）将大坝顶面影响施工的材料、机械和物体搬离，坝顶靠上游侧5米范围内用碾压设备碾压数遍，便于施工设备自如行走，利于喷撒连续施工。

3.2主要机械设备及人员配备

喷射乳化沥青所需的主要机械设备配置表见表1，主要人员配置见表2。

表1 主要机械设备配备表

3.2施工机具和材料的准备

（1）将输送乳化沥青的装有万向滑轮的钢管(工作面转换时，人工易将多节钢管沿坝轴线平移)顺坡安装好，用钢丝绳和铁丝捆绑固定在坡顶面打入垫层料的钢筋桩上;

（2）装盛乳化沥青的5t工作罐用吊车吊装固定在一台10t随车起重机的货箱尾部；

（3）将撒砂机用吊车吊放到挤压边墙坡面上，撒砂机由一台5t

带排绳器的专用高速卷扬机上、下拖动，卷扬机及抗倾支撑架固定在随车起重机上，随车起重机沿坝轴线可平移以实现工作面转换;随车起重机加配重和六条支褪及两个珩架轮以抗侧倾。

（4）将小桶中乳化沥青用泵转入工作罐中，启动用专用沥青泵，将乳化沥青泵入钢管，通过带高压软管的喷枪以实现喷洒。另外操纵泵的循环系统，将多余沥青泵回工作罐中。

（5）将筛分好的砂料用装载机装上载重汽车，运到并分堆在坝顶；人工用铲将砂料装入砂斗中，然后用吊车将砂斗吊运至撒砂机的料斗上方，人工将砂斗活门打开，将砂放入砂机中。

3.3施工方法

（1）用泵将沥青送到管道中，沿坡面到达工作面，乳化沥青操作手手持喷枪将雾化的乳化沥青无缝喷涂在工作面上，压力调试以乳化沥青能充分雾化并能将工作面松散砂料和灰尘吹开为宜，压力约1.2mp，头遍乳化沥青用量约1.5kg/m2；操作手在坝顶安全绳牵引保护及在牵管手配合下，在坡面上下、左右移动，以实现在工作面上均匀、无缝洒布沥青。

（2）经过专门训练的撒砂手站在撒砂机料斗上，操纵电动撒砂机构将料斗中的砂料均匀撒布到已喷洒沥青的工作面上，砂用量约0.0025～0.003m3/m2；随着砂机用卷扬机上、下拖动，实现工作面无缝覆盖撒砂。在不能使用机械撒砂的部位，人工用铲补撒砂。（3）在“一油一砂”基面上喷洒二遍沥青，然后撒布二遍砂；用量约0.0025～0.003m3/m2，经过碾压，形成沥青与砂料胶结、砂

料相互挤紧嵌锁的“二油二砂”柔性结构薄层，厚约3～4mm，以达到降低边墙和面板的层间约束的工程目的。

4质量控制及评估方法

由于在挤压边墙表面上喷撒乳化沥青-砂属新技术、新工艺，没有行业规范可循，根据金家坝电站实际情况，在现有施工条件下，特提出如下质量控制措施。

（1）第一遍沥青喷涂前，将坡面彻底清理、清扫干净，不能有浮渣和掉块，以利于沥青与砂浆保护层和砂料的粘结。

（2）乳化沥青喷涂量适当，以临界流淌为准。

（3）砂料撒布要求均匀，无缝覆盖沥青表面，撒布量约0.0025～0.003m3/m2。

（4）及时撒砂，一定要在沥青固化前将砂撒布。

作为质量检验，由于无标准可依，结合工程实际情况，特提出以下质量定性评估方法。

（1）检测撒布厚度，平均要求达到3mm以上。

（2）检验是否粘结固定，在人工正常行走时不会发生表面剥脱、粘结不好等破坏现象，确保后期面板砼施工时不致发生剥离破坏。