【摘要】為適應(yīng)混凝土面板堆石壩建設(shè)與發(fā)展的需要,新的規(guī)范和工藝都逐步進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)人員在工程中逐漸增加了各項(xiàng)措施來(lái)保證防滲面板的施工質(zhì)量,其中為減少采用擠壓邊墻對(duì)面板的約束,增強(qiáng)面板防裂性能,采取擠壓邊墻表面噴涂乳化瀝青正在大量的應(yīng)用于堆石面板壩工程中。因人工成本增加、噴涂乳化瀝青質(zhì)量要求的提高,往往由于坡面施工中施工方法選擇不當(dāng),易造成施工進(jìn)度緩慢,噴涂厚度、均勻性得不到保證。本施工方法針對(duì)斜坡特點(diǎn)使用一種操作簡(jiǎn)易、切實(shí)可行的爬坡車(chē)施工方法,來(lái)保證乳化瀝青的噴涂質(zhì)量。為此,總結(jié)了斜坡噴涂乳化瀝青噴涂經(jīng)驗(yàn)編制了本方法。
【關(guān)鍵詞】瀝青噴涂;爬坡車(chē);面板堆石壩
一、方法特點(diǎn)
1、 投入成本低,操作簡(jiǎn)易。
2、 減少機(jī)械費(fèi)、人工費(fèi),降低垂直運(yùn)輸壓力和施工成本。
3、 降低了斜坡噴涂乳化瀝青的施工難度,對(duì)施工過(guò)程中的噴涂厚度、均勻性的質(zhì)量要求能夠更好的把控。
二、適用范圍
1、本施工方法適用于面積較大,坡面長(zhǎng)度大于10m,坡度大于1:1的擠壓邊墻上噴涂乳化瀝青。
2、對(duì)于其他設(shè)計(jì)采用面積較大、坡度不陡的修補(bǔ)、面層處理、零星作業(yè)的施工。
三、工藝原理
1、由于乳化瀝青品種很多,工程性能差異很大,坡面噴涂的乳化瀝青要求與邊墻基面及隨后撒布的砂料粘結(jié)牢固,還必須具有相當(dāng)?shù)娜橐悍€(wěn)定性和可施工性,因此,乳化瀝青材料的選擇十分重要。大壩擠壓邊墻所用砂石料在潮濕情況下,邊墻表面會(huì)呈電負(fù)性,與陰離子乳化瀝青粘結(jié)不好,故選擇陽(yáng)離子乳化瀝青作為噴涂基材。選用的陽(yáng)離子乳化瀝青要求瀝青含量高,粘結(jié)性好,穩(wěn)定性好,且便于貯存、運(yùn)輸、施工,同時(shí)要求粘度要低(易于噴灑)、破乳固化速度適中。
2、在乳化瀝青噴涂后,必須撒一層細(xì)砂,經(jīng)瀝青固化膠結(jié),形成一層2~3mm的柔性結(jié)構(gòu)薄層。本工程擬采用“一油一砂一碾”工藝施工,形成的瀝青膠砂柔性薄層可有效與擠壓邊墻表面粘接,填補(bǔ)邊墻表面孔洞,因其表面相對(duì)光滑,又與混凝土材料異質(zhì),可有效隔離混凝土面板與擠壓邊墻,達(dá)到減少面板、邊墻層間相互約束的工程目的。
3、本方法針對(duì)乳化瀝青噴射的技術(shù)要求較高,用卷?yè)P(yáng)機(jī)升降爬坡車(chē)來(lái)取代以往人工掛繩以及復(fù)雜的材料運(yùn)輸體系,減少了設(shè)備、人工的投入,降低瀝青的損耗。使用槽鋼桁架結(jié)構(gòu)形式,桁架截面為三角形與面板坡面基本平行,角鋼加固拼裝成平臺(tái),平臺(tái)的三個(gè)臨空面搭設(shè)護(hù)欄,然后上部鋪設(shè)木板用于站人和擺放砂和噴涂工具,靠壩頂部一側(cè)角鋼處焊接圓環(huán)用于卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引,平行斜面的四個(gè)支點(diǎn)安裝四個(gè)小輪作為行走系統(tǒng),制作完成的系統(tǒng)利用混凝土滑模施工的原理,方便人員的站立移位,材料的輸送簡(jiǎn)單,能夠更好的進(jìn)行噴涂施工。保證了斜坡噴涂瀝青均勻性和厚度,操作方便、簡(jiǎn)單。
四、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
(一)工藝流程
(二)、施工布置
進(jìn)行乳化瀝青噴護(hù)施工時(shí),以面板結(jié)構(gòu)分塊為單位進(jìn)行施工,在進(jìn)行單塊面板施工時(shí),其施工布置如下:
1、施工用水:沿102高程平臺(tái)設(shè)一PVC水管,并在每塊面板端部設(shè)一6分管接頭,以便于施工時(shí)安接水管。
2、卷?yè)P(yáng)機(jī)布置:為了滿足噴護(hù)乳化瀝青時(shí)噴涂撒砂平臺(tái)的要求,將卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在102高程平臺(tái)上,并用鋼管地錨連接在一起,在需要移動(dòng)時(shí)采用挖機(jī)或者裝載機(jī)進(jìn)行吊裝。
3、瀝青輸送管布置:瀝青輸送管采用6分橡膠壓力管進(jìn)行安裝連接。輸送管沿所施工的斜坡壩面鋪設(shè),沿輸送管鋪設(shè)一根麻繩,麻繩上部端頭固定在載卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼筋錨上,施工時(shí)隨著噴涂部位的轉(zhuǎn)移,人工將輸送管推移至所需的部位。
4、施工用風(fēng)布置:從102平臺(tái)高程安放一臺(tái)移動(dòng)式空壓機(jī),哪塊噴涂乳化瀝青移至哪個(gè)位置。
(三)、工作面準(zhǔn)備
要保證乳化瀝青噴護(hù)過(guò)程能順利連續(xù)進(jìn)行,噴涂前必需做好以下幾方面的準(zhǔn)備工作。
1、將邊墻表面徹底清掃一遍,要求無(wú)浮渣和掉塊,表面無(wú)結(jié)構(gòu)缺陷性孔洞。虧盈坡要修整,坡面線符合設(shè)計(jì)要求。
2、將大壩擠壓邊墻頂面影響施工的護(hù)攔和卷?yè)P(yáng)機(jī)及其他障礙物拆除、搬離,利于噴涂連續(xù)施工。
3、將輸送乳化瀝青的管子順坡安裝好,捆綁固定在裝運(yùn)乳化瀝青工作罐的壓重塊上;工作面轉(zhuǎn)換時(shí),人工將管子進(jìn)行平移。
(四)、操作要點(diǎn)
1、擠壓墻表面處理
首先,測(cè)量人員將擠壓墻表面超出設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線的欠挖部位測(cè)出,并標(biāo)注在擠壓墻表面,再由施工人員用工具將其摳除,處理后的擠壓墻表面必須保證沒(méi)有欠挖部位,同時(shí)擠壓墻層與層間錯(cuò)臺(tái)較為突出的部位也要扣除,局部突變部位用砂漿抹平。
2、擠壓墻表面清理、沖洗
用高壓風(fēng)水由上至下將擠壓墻表面松動(dòng)的浮碴沖洗干凈。
3、乳化瀝青噴涂施工
噴護(hù)施工前,先用塑料膜將單塊面板兩側(cè)的“W”型止水下部砂漿墊層區(qū)域覆蓋上,以防止乳化瀝青噴護(hù)在該區(qū)域。
施工時(shí),先將卷?yè)P(yáng)機(jī)的錨固端安裝完畢,然后吊運(yùn)卷?yè)P(yáng)機(jī)就位,把爬坡車(chē)放置在斜坡頂面,鋼絲繩與爬坡車(chē)的吊環(huán)連接,砂與瀝青噴槍準(zhǔn)備完畢后,爬坡車(chē)開(kāi)始沿坡面向下邊噴涂邊行走。小車(chē)安裝完成后,沿面板短坡面進(jìn)行試運(yùn)行,檢查小車(chē)加固、卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)行、配重和錨固鋼管是否安全可靠,并就上下指揮通訊和信號(hào)暢通,排除一切妨礙小車(chē)升降的障礙物。
噴涂時(shí)用專(zhuān)用泵將瀝青輸送至瀝青輸送主管道中,沿坡面到達(dá)工作面,用高壓軟管一端與輸送主管側(cè)向接頭連接,另一端與手持噴槍連接,噴槍槍頭為錐隙型噴頭,操作手通過(guò)調(diào)節(jié)噴槍上的開(kāi)關(guān)以實(shí)現(xiàn)噴出霧化乳化瀝青(充分霧化的乳化瀝青,噴灑壓力在1.0 MPa左右)。將霧化的乳化瀝青噴涂在擠壓墻表面上,噴護(hù)時(shí)噴槍要移動(dòng)均勻,以達(dá)到噴護(hù)均勻,噴護(hù)方向由上至下噴灑時(shí),操作手左右移動(dòng)噴槍?zhuān)S操作平臺(tái)下滑而噴灑出一個(gè)均勻、噴灑油量合適的工作面。配合的臺(tái)車(chē)下滑速度經(jīng)試驗(yàn),控制在1m/min左右。乳化瀝青噴涂量充足,但要適當(dāng),避免浪費(fèi),以臨界流淌為準(zhǔn),噴涂量約2.0kg/m2。
乳化瀝青噴護(hù)后,撒砂操作手站在滑車(chē)上,將料斗中的砂料均勻拋撒至坡面上,使砂料無(wú)縫覆蓋已噴灑瀝青的工作面;隨著滑車(chē)上、下移動(dòng),實(shí)現(xiàn)均勻撒砂,撒布量約0.002~0.003m3/m2。一定要在瀝青固化前將砂撒布,以利于瀝青和砂料的黏結(jié)。另外,壩面上砂料運(yùn)輸采用自制輸砂小臺(tái)車(chē)裝運(yùn)。
撒砂后,利用自制的鋼輪,將膠砂層碾壓一遍.這樣瀝青與砂料粘結(jié)形成的“一油一砂”柔性結(jié)構(gòu)薄層,厚約3mm,表面光滑,與砼材料異質(zhì),但與擠壓邊墻黏結(jié)牢固,可以達(dá)到隔離邊墻和面板的目的。
五、材料與設(shè)備
六、質(zhì)量控制
由于在擠壓邊墻上噴涂乳化瀝青屬新技術(shù)新工藝、目前沒(méi)有行業(yè)規(guī)范可循,根據(jù)大壩實(shí)際情況,在現(xiàn)有條件下,特提出如下質(zhì)量控制措施。
1、瀝青噴涂前,一定將坡面清掃干凈,不能有浮渣,以利于瀝青與基面和砂料的粘結(jié)。
2、砂料撒布要求均勻,無(wú)縫覆蓋瀝青表面,撒布量約0.002~0.003m3/m2。
3、及時(shí)撒砂,一定要在瀝青固化前將砂撒布。以利于瀝青和砂料的黏結(jié).
4、作為質(zhì)量驗(yàn)收,由于無(wú)行業(yè)規(guī)范可循,根據(jù)已施工的工程應(yīng)用實(shí)例,結(jié)合大壩實(shí)際情況,特提出以下質(zhì)量檢驗(yàn)定性評(píng)估方法。
①、嚴(yán)格檢測(cè)乳化瀝青質(zhì)量:對(duì)用于施工的改性乳化瀝青嚴(yán)格檢測(cè),要求原材料質(zhì)量保證書(shū)及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告齊全,確保各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到要求。
②、檢測(cè)涂布厚度,膠砂層厚度平均要求達(dá)到3mm。由于沒(méi)有合適的測(cè)量工具,用撒布砂量除以噴涂面積而推求。
③、檢驗(yàn)是否粘結(jié)固定,在人工正常行走時(shí)不會(huì)發(fā)生表面剝脫等粘結(jié)不好等破壞現(xiàn)象,確保面板施工時(shí),正常布鋼筋等施工時(shí)不致發(fā)生剝離破壞。
七、安全措施
由于噴灑乳化瀝青是在高邊坡上施工,安全隱患很多,特制訂以下安全措施。
1、所有施工人員在進(jìn)入施工區(qū)域內(nèi)必須正確佩戴安全帽,(戴安全帽時(shí)必須將帽帶系上);施工人員必須正確佩戴與使用安全帶。
2、所有人在上下作業(yè)面時(shí)必須走設(shè)置好的施工通道,在到作業(yè)點(diǎn)時(shí)才允許在使用安全帶的條件下在工作面上進(jìn)行行走,禁止沒(méi)有使用任何防護(hù)工具在坡面上行走。
3、安全繩每天使用前均需仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)破損必須立即更換。
4、懸掛管子的部件連接點(diǎn)隨時(shí)檢查,發(fā)現(xiàn)隱患立即停工修補(bǔ)。
5、所有鋼絲繩每天檢查一次,抹打黃油,發(fā)現(xiàn)拉毛,斷絲現(xiàn)象立即更換。
6、電器接線必須符合規(guī)范,每天檢查一次,發(fā)現(xiàn)隱患立即改正。
7、設(shè)立專(zhuān)門(mén)安全員,隨時(shí)巡查各施工點(diǎn),發(fā)現(xiàn)安全隱患立即改正。
8、設(shè)立專(zhuān)門(mén)指揮員,協(xié)調(diào)指揮各部按程序施工;配備音控對(duì)講機(jī),協(xié)調(diào)施工。
9、在施工人員攜帶的工具要用繩子栓住,或背在工具包里,嚴(yán)禁在工作面上游隨意堆放物品,防止滑落擊傷下游施工人員。
10、料斗裝砂量不得大于0.3m3。
11、施工嚴(yán)禁疲勞作業(yè),禁止管理人員強(qiáng)制安排施工人員進(jìn)行超時(shí)作業(yè)。
12、施工設(shè)備每天使用前進(jìn)行全面檢查。
13、任何人未經(jīng)安全管理人員許可,不準(zhǔn)任意拆除和挪動(dòng)坡面上的各種防護(hù)設(shè)施與安全標(biāo)志。
14、特殊工種持證上崗(用電、卷?yè)P(yáng)機(jī)、司機(jī))。
15、現(xiàn)場(chǎng)安全員,隨時(shí)巡查各施工點(diǎn),發(fā)現(xiàn)安全隱患立即改正。
八、環(huán)保措施
1、加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的環(huán)保意識(shí)教育,瀝青運(yùn)輸、裝卸、加工防止不必要的噪音和泄漏產(chǎn)生,最大限度減少施工噪音和環(huán)境污染。
2、 盡量減少瀝青施工過(guò)程中噴射到其他部位,經(jīng)常性檢查輸送管,以免輸送管破裂,對(duì)黃砂及時(shí)收集清理,剩余瀝青回罐儲(chǔ)存,保持工完場(chǎng)清。
3、施工廢水應(yīng)及時(shí)收集處理,未經(jīng)處理不得排入農(nóng)田、耕地、飲用水源和灌溉渠道、養(yǎng)殖場(chǎng)。
4、施工作業(yè)產(chǎn)生的灰塵,除在現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員配備必要的專(zhuān)用勞保用品外,還應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行灑水以使灰塵公害減至最小程度。
九、應(yīng)用實(shí)例
1、 新昌縣欽寸水庫(kù)工程壩區(qū)樞紐土建工程
欽寸水庫(kù)工程位于浙江省紹興市新昌縣境內(nèi),壩址地處曹娥江主要支流黃澤江上的欽寸村附近,距新昌縣城約12km,距紹興市區(qū)約108km,距寧波市區(qū)約85km。本工程是一座以供水、防洪為主,兼顧下游灌溉和發(fā)電的綜合利用水利工程,主要建筑物包括砼面板堆石壩、溢洪道(泄洪渠)、發(fā)電引水建筑物、發(fā)電廠房、進(jìn)廠公路、大壩右岸輸水隧洞進(jìn)水口公路等。
新昌縣欽寸水庫(kù)工程壩區(qū)樞紐土建工程總造價(jià)19900萬(wàn)元,堆石壩噴涂乳化瀝青的面積約2萬(wàn)平米。該工程的面板底層乳化瀝青采用本方法進(jìn)行施工,噴涂瀝青厚度得到保證,均勻性好,得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的各方好評(píng)。
十、結(jié)語(yǔ)
本施工方法在坡面乳化瀝青噴涂施工過(guò)程中,進(jìn)行了一些有益的探索,施工中從原材料和機(jī)械選用、施工工藝、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了積極研究,并取得了較好的效果,得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的各方好評(píng),有借鑒和指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]王恩輝.新疆狹窄河谷混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)[J].西北水電,2015(02)
[2]郝巨濤.高混凝土面板堆石壩面板水平向擠壓破壞研究[J].水力水電,2011(02)
[3]肖化文,楊清.對(duì)高面板堆石壩一些問(wèn)題的探討[J].水利水電技術(shù),2003(01)
[4]郝巨濤,魯一暉,賈金生等.混凝土面板堆石壩接縫止水技術(shù)的新進(jìn)展[J].水力發(fā)電,2005(12)