沥青混凝土面板工程施工常见缺陷及其处理

1、沥青混凝土面板工程施工常见缺陷及其处理 祝中军李学平胡莹 (葛洲坝集团三峡实业有限公司 【摘要沥青混凝土面板良好的变形能力、防渗能力以及自愈合能力决定了在施工过程中有 着严格的质量要求，但在施工过程中，由于施工工艺控制不严格、气候条件骤变等因素的影 响，不可避免地出现了一些施工缺陷，本文对沥青混凝土面板施工过程中常见的施工缺陷的中 以及处理方法进行描述。 【关健词沥青混凝土防渗面板质量缺陷张河湾电站 1概述 沥青混凝土面板在土石坝中的主要作用是防渗，并将水压力通过面板均匀地传递给基 础，其防渗性能好，适应坝体变形能力强且易于修补，广泛运用于土石坝和抽水蓄能电站 水库等大中型工程中。沥青混凝土面

2、板位于坝体表面，除承受因水位变化而产生的应力应 变外，尚要承受因外界气温带来的变形和温度应力，要求面板具有在高温时不流淌、低温 时不开裂的能力，质量要求很高;且此类工程大部分作业区域在斜面或曲面上，施工难度 也很大。 在施工过程中，由于受施工工艺控制不严、配合比问题等诸多因素的影响，沥青混凝 土面板各结构层不可避免地会出现一些施工缺陷，如:整平胶结层和防渗层孔隙率偏大、 排水层渗透系数偏小、沥青混凝土表面裂纹及鼓包、封闭层表面龟皱等。 2整平胶结层和防渗层孔隙率偏大 张河湾沥青面板为复式结构，自下而上分别由整平胶结层、排水层、防渗层及封闭层 组成。整平胶结层和防渗层都对渗透性能提出了严格的要求

3、，渗透系数越小，则渗透性能 越好。若孔隙率偏大，渗透系数也会随之偏大，则渗透性能会变差。 此类缺陷为事后芯样检测所发现，主要发生在整平胶结层及防渗层的冷接缝或人工摊 铺等部位。整平胶结层及防渗层的冷接缝处理是整个沥青混凝土面板施工质量控制的关键 工序，其施工质量直接影响着面板的防渗质量，在张河湾沥青面板工程施工中，整平胶结 层冷接缝处芯样检测孔隙率的一次合格率仅为94.8%。 2.1缺陷形成原因 (l在施工过程中，由于对冷缝处加热后的碾压不及时，或者说碾压遍数不够可导致 接缝处不能够很好的“咬合”，出现明显的结合间隙，使沥青混凝土内部孔隙率偏大。 (2当接缝处粗颗粒集中，或者说冷接缝表面不密实

4、，导致沥青混凝土内部骨料架 空，也可使其孔隙率偏大。 3322008年论文。， . (3冬季或大风天气(风速超过7.gm/s施工时，接缝处加热效果不好，或者说沥 青混合料施工温度偏低时同样也可以导致孔隙率偏大。 (4人工摊铺部位致使沥青混凝土孔隙率偏大的原因主要 是摊铺过程中沥青混合料离 析和施工温度偏低。 2.2处理方法 (l加热前30分钟，按0.ZL/耐向不合格处涂刷用水稀释了的乳化沥青(乳化沥 青，水=50:50。 (2使用接缝加热车在所有不合格部位加热5分钟。 (3使用锥状金属锥确认加热深度，当能插人5570mm(不少于层厚的70%时， 开始碾压。 (4使用平板振动夯碾压，沿接缝加热车

5、行进方向往返4遍，横向往返4遍。碾压过 程中，平板振动夯全程起振。 (5处理后，重新钻取芯进行试验，判断是否满足整平胶结层或防渗层的技术要求。 采取以上步骤处理后，若芯样试验结果合格，则视该区域合格;若不合格，则须对该 区域进行挖除处理。 摊铺碾压后的沥青混凝土的挖除是十分困难的，为了不影响底层结构，一般不进行机 械挖除，只能进行人工挖除，具体的方法是先用切割机以一定厚度(不超过层厚将要挖 除的区域切割为小块，然后人工用风镐挖除，底面附着碎渣用铁钎凿除。 不合格部位挖除、清理干净且经监理工程师验收后方可进行重新回填。 3排水层渗透系数偏小 3.1造成缺陷的原因 (l排水层人工摊铺施工时，一般采

6、用自卸车直接卸料人仓或装载机(斜坡采用运料 车转料入仓，再用人工平仓，在倒运料过程中仓内局部区域粗骨料成分不足，细骨料成 分和浆料(矿粉成分过多，碾压后导致渗透系数偏小，这是由施工方法不当而造成的。 (2当拌和料沥青含量偏大时，碾压后亦可导致排水层.沥青混凝土渗透系数偏小。排 水层孔隙率和渗透系数随着沥青含量的增大而减小。 (3排水层出料温度要求下限值较铺料温度要求下限值高出约30，若初始碾压过 高亦能导致其渗透系数偏小。 3.2处理措施 排水层沥青混合料属于开级配，一旦出现不合格部位，加热处理相当困难，最可行、 最简便的办法就是挖除处理。排水层的挖除与整平胶结层和防渗层相比较为容易，直接用

7、风镐即可。 挖除处理完成后须将挖除区域周边的松动的排水层沥青混凝土清理干净，并用钢丝刷 将堵在排水层孔隙里的碎渣刷尽。重新施工时应先将沥青混合料搅拌均匀，使粗细骨料搭 配相当。及时地将局部集中的细料和沥青砂浆清走。碾压时应控制好初始碾压温度，一般 为100105，不宜过高。 333处理完成后，按照监理工程师的指示，在重新施工部位钻取芯样进行试验。 4沥青混凝上表面裂纹及鼓包 张河湾沥青面板施工中，沥青混凝土表面的裂纹在整平胶结层和防渗层出现得较多， 连通裂纹，长可达SOcm，短的则为1Zcm;深可达Zcm，浅的约lmm。沥青混凝土层 面的鼓包主要出现在防渗层，二次碾压完成后即可看出 化沥青，后

8、加热，加热深度一般 要超过裂纹深度，再用平板振动夯碾压值裂纹消失。 对于防渗层表面产生的鼓包，应将其戳穿，用红外线加热器将其加热至初始碾压温 度，加热深度要求在不烤焦沥青混凝土的前提下越深越好，然后采用小型振动夯将其夯实 即可。 5封闭层表面龟皱现象 玛蹄脂喷洒施工后约7天开始出现龟皱现象。所谓龟皱，是指玛啼脂封闭层由于某种 原因影响发生收缩变形，在层面上形成大小不同、规则不一的“皱纹”，同时，各“皱纹” 之间出现皱沟，皱沟深度一般为0.11.1。龟皱与龟裂有着本质上的不同，龟裂含有 裂开之意，发生龟裂现象时说明发生主体已不是一个整体了，而发生龟皱现象时，发生主 体还是一个整体。 封闭层龟皱产

9、生的原因是日光直接照射到沥青玛蹄脂表面而使其劣化、收缩，这是造 成龟皱发生的直接原因。以前，为防止龟皱现象发生，采取了一些措施，比如，调整矿粉 的比例，改变沥青的性状等，但最终未能完全控制龟皱的出现。其形成原因也很难确定， 施工条件，如大气温度、湿度及紫外线的强度都会影响到龟皱现象的发生。 6取样孔的处理 在施工过程中，需要按照一定的频次对沥青混凝土各层抽取芯样进行质量检测，主要 检测沥青混凝土的密度、孔隙率、渗透系数、 沥青含量与骨料级配以及防渗层的斜坡流淌值。 因此，在面板各层不可避免地会留下一些取样 孔，需要及时处理。处理时应将样孔凿至如图1 所示的形状。 取样孔回填前应将孔洞内的杂物、水珠清 理干净，并用专用加热器进行加热，周壁加 热深度不小于lrm，lrm处温度不小于 100，然后再分层回填沥青混合料。值得一 提的是库坡样孔回填时，各分层间隔时间应 稍微长一些，以免造成