解析巴贡水电站大坝挤压边墙表面乳化沥青喷护施工 4页

学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第41卷2010年第8期巴贡水电站大坝挤压边墙表面乳化沥青喷护施工刘海友，王建峰，李青桥(中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都611730)摘要：巴贡水电站大坝挤压边墙表面采用喷洒改性乳化沥青充填挤压边墙表面孔洞，从而形成表面相对光滑，可有效隔离混凝土面板与挤压边墙，以减少面板、边墙层间的相互约束，解决了因挤压边墙与面板之间相互约束力过大，继而使面板发生开裂等问题，造成大坝病害缺陷。本文通过论述乳化沥青在马来西亚巴贡水电站_T--程的应用实例，为乳化沥青在混凝土面板堆石坝施工提供一定的经验。关键词：混凝土面板堆石坝；乳化沥青；施工；巴贡水电站中图分类号：TV641．43(338)文献标识码：B文章编号：1000—0860(2010)08—0012—04ConstructionofsprayedemulsifiedasphaltsurfaceprotectionofextrudedwallfordamofBakunHydropowerStationLIUHaiyou，WANGJianfeng，LIQingqiao(SinohydroBureau7Co．Ltd．，Chengdu611730，Sichuan，China)Abstract：Thesprayedmodifiedemulsifiedasphaltisadoptedtotheprotectionofthesu~aceoftheextrudedwallforthedamofBakunHydmpowerStationinMalaysiaforfillingthesurfacedefectsofporesonthesurfaceofthewall，andthenamoresmoothsurfaceiscreatedonit；withwhichboththeconcretefaceslabandtheextrudedcanbeeffectivelysegregatedandtheinter—re—strictionbetweentheslabandthewallisreducedforsolvingtheproblemfromthedefectofthedamcausedbythecrackingoftheslabduetothelargerrestrictedforcebetweentheextrudedwal1．ThroughthediscussionoftheactualcaseoftheapplicationoftheemulsifiedasphalttotheconstructionofBakunHydropowerStation，acertainexperienceisgivenfortheapplicationoftheasphalttotheconstructionoftheconcretefacerockl1damconcerned．Keywords：concretefacerockfilldam；emulsifiedasphalt；damconstruction；BakunHydropowerStation1概述霎约束，继而发生开裂现象'造成大坝病巴贡水电站挡水建筑物是混凝土面板堆石坝，按照设计文件要求，为减少挤压边墙与混凝土面坝顶高程236．00m，最大坝高203．5nq，坝轴线长板之间的约束，需在两者间喷涂乳化沥青，要求能充740nl。上游垫层料坡面采用挤压边墙保护，坡度填挤压边墙表面孔洞，形成表面相对光滑、与混凝土1：1．4，混凝土面板直接在挤压边墙上浇筑成型，面板异质的柔性隔离层，以达到减少面板、边墙层间总面积约13．1391万m。摩阻的工程目的。由于挤压边墙表面相对粗糙，且与面板混凝土材料同质，混凝土浇筑时水泥砂浆会渗入边墙收稿日期：2010。03．09表面，面板与边墙结合面因而粘合在一起，增大作者简介：刘海友(1973一)，男，黑龙江绥化人，工程师，中国水电界面摩擦系数，当坝体变形时会牵拉面板；或面七局有限公司马来西亚巴贡水电站项目部混凝土工区技术板在水压、自重、温变等因素作用下自由变形时质量部主任。12WaterResou~andHydropowerEngineeringVo1．41No．8n学兔兔www.xuetutu.com刘海友，等∥巴贡水电站大坝挤压边墙表面乳化沥青喷护施工板与挤压边墙，达到减少面板、边墙层间相互约束的2乳化沥青及砂料技术性能指标和工艺设计工程目的。乳化沥青是在常温下可冷态施工的乳液状建筑材3施工方法料，通常呈深褐色，当喷酒涂布在基面后，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3．1施工布置原状沥青，又重新具备沥青的工程性能。由于乳化沥该面板单块宽度为15m，进行乳化沥青喷护施青品种很多，工程性能差异很大，坡面喷涂的乳化沥工时，以面板结构分块为单位进行施工，在进行单块青要求与边墙基面及随后撒布的砂料粘结牢固，还必面板施工时，其施工布置如下：(1)施工用水。沿面须具有相当的乳液稳定性和可施工性，因此，乳化沥板顶部前沿安全防护栏杆旁设一PVC水管，并在每青材料的选择十分重要。块面板端部设一4分管接头，以便于施工时安接水巴贡大坝挤压边墙所用砂石料在潮湿情况下，边管。(2)卷扬机布置。为了满足喷护乳化沥青时撒砂墙表面会呈电负性，与阴离子乳化沥青粘结不好，故机随时移动的要求，将卷扬机布置在5t载重汽车选择阳离子乳化沥青作为喷涂基材。选用的阳离子乳上，并用gbl6钢绳与汽车连接在一起，为了抵抗汽化沥青要求沥青含量高，粘结性好，稳定性好，且便车在卷扬机受力时向面板侧倾覆，在汽车的车厢板上于贮存、运输、施工，同时要求粘度要低(易于喷加足够量的配重，载有卷扬机的汽车布置在所施工面洒)、破乳固化速度适中(快裂快凝、便于较快成型板平台前沿。(3)沥青输送管布置。沥青输送管采用固化，防止随时出现的雨水冲刷)。综上述选用改性4分镀锌钢管，镀锌钢管下部每隔3m设一万向轮。乳化沥青，其主要技术性能见表1。输送管沿所施工的斜坡坝面铺设，并每6m设一侧向接头，沿输送管铺设一根gbl2钢绳，并将输送管固表1改性乳化沥青主要技术指标定在钢绳上，钢绳上部端头固定在载卷扬机的5t汽项目指标车上，施工时随着喷护部位的转移，人工将输送管推筛上剩余量(过0．85mm筛)／％≤0．3移至所需的部位。(4)施工用风布置。从现有的趾板电荷破乳速度快裂用风主管路中接一8的钢管，沿各期大坝面上游恩格拉粘度(25oC)2～5挤压边墙顶面从左至右布置，风管中每隔一定距离安蒸发残留物含量(沥青)／％≥56设开关阀，以便接软风管用。针人度(100g，25℃，5s)／0．1mm75～1203．2工作面准备蒸发残留物性质延度(5cm／min，25℃)fern≥l10要保证乳化沥青喷护过程能顺利连续进行，喷护(5h)溶解度(i氯乙烯)／％≥97．5软化点(R&B)／℃53前必需做好以下几方面的准备工作：(1)将边墙表面彻底清扫一遍，要求无浮渣和掉块，表面无结构缺陷性储存稳定性／％5d≤51d≤1孔洞，亏盈坡要修整，坡面线符合设计要求；(2)将目前垫层料顶面影响施工的护栏和卷扬机及其他障碍物粘附性试验：裹附面积≥2／3拆除、搬离，利于喷涂连续施工；(3)将输送乳化沥青由于乳化沥青是液状材料，沥青颗粒d≤5um，的钢管顺坡安装好，捆绑固定在装运乳化沥青工作罐仅喷涂乳化沥青成膜很薄，不足以填充边墙表面孔的汽车上，工作面转换时，用人工将装有方向滑轮的隙，达不到设计意图。所以在乳化沥青喷涂后，必须钢管沿坝轴线平移；(4)将撒砂的工作平台——滑车撒一层粗砂，经沥青固化胶结，形成一层2～3mm推到坡面顶部，滑车由卷扬机上、下拖动，卷扬机固的柔性结构薄层，再重复上述过程，即可达到设计意定在5t以上的载重汽车上，汽车沿坝轴线平移以实现图。本工程采用“一油一砂”的喷涂工艺，即：在边工作面转换，汽车加配重以抗侧倾；(5)将沥青装人工墙表面先喷洒一层乳化沥青，用量约1．7kg／m，然作罐中，用专用泵将沥青泵入钢管，通过喷枪以实现后立即撒布一层粗砂，厚度不小于3him(不小于喷洒；(6)将施工用砂分堆在各期(一、二期)面板垫0．003m／m或不小于5．ikg／m)。用上述“一油一层料顶部平台上，用砂料输送机装运至滑车上。砂”工艺施工形成的沥青胶砂柔性薄层，可有效地与3．3施工程序挤压边墙表面粘结，填补边墙表面孑L洞，因其表面相3．3．1施工工序对光滑，又与混凝土材料异质，可有效隔离混凝土面单块面板施工工序如下：挤压边墙表面处理一水利水电技术第4l卷2010年第8期13n学兔兔www.xuetutu.com刘海友，等∥巴贡水电站大坝挤压边墙表面乳化沥青喷护施工测量检查一挤压边墙表面冲洗一表面验收一喷护设性结构薄层，厚约3mm，表面光滑，与混凝土材料备就位一喷护施工。异质，但与挤压边墙粘结牢固，可以达到隔离边墙和3．3．2施工顺序面板的目的。由于撒砂机的撒砂控制宽度约5m，每块面板宽4质量控制及检验评估方法15m，所以每块面板分3块5rn宽施工条进行施工，每块施工条施工由上部向下部施工，当施工完一施工由于在挤压边墙上喷涂乳化沥青属新技术、新工条后，将撒砂机及沥青喷护设备拉至上部，再转入下艺，目前没有行业规范可循，根据巴贡大坝实际情况，一施工条进行施工，直至所施工的单块面板乳化沥青在现有条件下，特提出如下质量控制措施：(1)沥青喷喷护施工全部结束，将施工设备搬离工作面。涂前，一定将坡面清扫干净，不能有浮渣，以利于沥3．4施工工艺青与基面和砂料的粘结。(2)砂料撒布要求均匀，无缝3．4．1挤压边墙表面处理覆盖沥青表面，撒布量约o．002—0．003m／m。(3)首先，测量人员将挤压边墙表面超出设计结构线及时撒砂，一定要在沥青固化前将砂撒布，以利于沥的欠挖部位测出，并标注在挤压边墙表面，再由施工青和砂料的粘结。(4)特别措施，由于巴贡水电站地人员用工具将其抠除，处理后的挤压边墙表面必须保处热带，雨水很多，为避免刚施工的工作面在未固化证没有欠挖部位，同时，挤压边墙层与层间错台较为前就遇雨水冲刷而失效，特别调整了沥青配方，采用突出的部位也要扣除。快凝型乳化沥青，尽快固化；另外，由于当地下雨时3．4．2挤压边墙表面清理、冲洗间很有规律，施工时间选择在下雨前后，喷洒沥青后用高压风水由上至下将挤压边墙表面松动的浮渣二十分钟即可抗雨水冲刷，根据经验，抗击雨水冲刷冲洗干净。流量可达30—50L／(rain·m)。3．4．3乳化沥青喷护施工作为质量验收，由于无行业规范可循，根据国喷护施工前，先用塑料膜将单块面板两侧的内几个大型工程应用实例，结合巴贡大坝实际情“W”型止水下部砂浆垫层区域覆盖上，以防止乳化况，特提出以下质量检验定性评估方法：(1)严格沥青喷护在该区域。检测乳化沥青质量，对用于施工的改性乳化沥青严施工时，用专用泵将沥青输送至沥青输送主管道格检测，要求原材料质量保证书、产品合格证及产中，沿坡面到达工作面，用高压软管一端与输送主管侧品质量检测报告齐全，确保各项技术指标达到要向接头连接，另一端与手持喷枪连接，喷枪枪头为锥隙求。(2)检测涂布厚度，胶砂层厚度平均要求达到型喷头，操作手通过调节喷枪上的开关以实现喷出雾化3mm，由于没有合适的测量工具，可以用撒布砂量乳化沥青(充分雾化的乳化沥青，喷洒压力在1．5MPa除以喷涂面积而推求。(3)检验是否粘结固定，在左右)。将雾化的乳化沥青喷涂在挤压边墙表面上，喷人工正常行走时不会发生表面剥脱、粘结不好等破护时喷枪要移动均匀，以达到喷护均匀，喷护方向由坏现象，确保面板施工、正常布钢筋等施工时不致上至下喷洒时，操作手左右移动喷枪，随操作平台下发生剥离破坏。滑而喷洒出一个均匀、喷洒油量合适的工作面。配合5安全生产措施的台车下滑速度经试验，控制在8～10m／rain左右。乳化沥青喷涂量充足，但要适当，避免浪费，以临界由于喷洒乳化沥青是在高边坡上施工，安全隐患流淌为准，喷涂量约1．7km。很多，在施工时所有在坡面上作业的人员必须系好安乳化沥青喷护后，撒砂操作手站在滑车上，操纵全绳，并由专门牵拉人员在坡顶或合适位置观望牵拉，撒砂机将料斗中的砂料均匀抛撒至坡面上，调节抛盘安全绳每天使用前均需仔细检查，发现破损必须立即转速使砂料无缝覆盖已喷洒沥青的工作面；随着滑车更换；悬挂钢管的部件焊点随时检查，发现隐患立即上、下移动，实现均匀撒砂。对局部不匀处，操作手停工修补；所有钢丝绳每天检查一次，抹打黄油，发用铲抛砂弥补，砂料撒布要求均匀，无缝覆盖沥青表现拉毛，断丝现象立即更换；电器接线必须符合规面，撒布量约0．002～0．003m／m。一定要在沥青范，每天检查一次，发现隐患立即改正；设立专门安固化前将砂撒布，以利于沥青和砂料的粘结。全员，随时巡查各施工点，发现安全隐患立即改正；撒砂后，利用撒砂滑车自带的钢轮，将胶砂层碾设立专门指挥员，协调指挥各部按程序施工；配备音压一遍。这样沥青与砂料粘结形成的“一油一砂”柔(下转第l8页)14水利水电技术第4l卷2010年第8期n学兔兔www.xuetutu.com程先芬∥巴贡水电站面板堆石坝填筑施工质量控制表6各种堆石料的试验频率及试验要求试验频率试验结果要求堆石料品种现场级配及密度渗透试验现场级配及密度／t·m。渗透试验／cm·s‘2A料1次／(1～3层)级配符合要求、2．272B料1次／(500—1000m)，但每层至少1次1次／6000n／级配符合要求、2．26i×l0—3A料上游部分1次／(3000～4000Ill)1次／30000m0级配符合要求、2．23×10—33A料基础部分1次／(10000m)1次／3Oooon3级配符合要求、2．18×10—33B在开始填筑的i00000m内做4次试验，此后每100000m进行一次I~／3oo0130Ffl3级配符合要求、2．I8f×10—2～10一l3C在开始填筑的150000m内做5次试验，此后每150000m进行一次级配符合要求、2．183D级配符合要求、2．123．5爆破料质量控制及填筑施工质量控制记录结果均能满足设计规范要求，大坝填筑质量得到了良在施工质量控制过程中，要求质检人员做好相关好的控制，为降低成本和提高工程质量起到了很好的的质量控制记录，严格控制爆破料及填筑施工质量，作用，同时也为面板堆石坝施工质量控制积累了宝贵并作为现场质量控制以及可追溯性资料进行存档。的经验。水半球：l：通过以上严格、有效的质量控制措施，各种试验(责任编辑陈小敏)(上接第3页)界上为数不多的超过200m的高面板堆石坝，其设计部分开启时，应保证泄流量150m／s；(3)下游出口应和施工管理方面有许多值得借鉴的地方。目前，项目采取消能措施，并应对消能室出口下游隧洞进行防护。主体工程接近完工，大坝和面板表现良好，沉降趋于经过比选，工作闸门由平板闸门控制改为锥阀控稳定，但设计方面的改进和创新仍有待蓄水后更长时制，目的在于提高消能功，减少消能室和下游保护施间的检验。工。整套系统由引水压力钢管(D=2300mm)、蝶阀致谢：感谢参与巴贡工程建设的中国水电建设集团和西北(D=2300mm)、锥阀(D：1920mm)和消能室(D电力勘测设计研究院。：5376ram)构成，共2套，每套锥阀在正常情况下参考文献：的过流能力为150m／s。锥阀由意大利ATB公司制作，该类阀门已成功应用于哥伦比亚Chivor和Mie!I[1]刘先行，杜丽惠．高面板堆石坝混凝土面板与防渗设计[J]．水力发电，2008(11)．工程，具有较好的消能效果。[2]卞全，等．马来西亚巴贡水电站的溢洪道设计[J]．西北水电，5结语2006(4)巴贡水电站是东南亚地区最大的水电站，也是世(责任编辑聂建平)(上接第14页)十分不便。应改进砂料撒布方法，如使用专门的喷砂控对讲机，协调顶、底两个工作面，避免因不同步而机械等。(4)喷洒改性乳化沥青，可根据不同工程所处引起的安全隐患。的环境采用不同的配方，对于地处热带，雨水频繁的地区，为避免刚施工的工作面在未固化前就遇雨水冲6结语刷而失效，可采用快凝型乳化沥青，尽快固化。通过马来西亚巴贡水电站工程实践，发现以下值综上所述，巴贡电站大坝挤压边墙表面采用喷洒得注意和改进的地方：(1)在喷洒沥青前，一定要清改性乳化沥青，充填了挤压边墙表面孑L洞，形成表面扫工作面，不能有浮渣堆积，否则喷洒沥青后效果不相对光滑，可有效隔离混凝土面板与挤压边墙，达到减佳，达不到设计要求。(2)由于各期面板高差较大，少面板、边墙层间的相互约束，解决了因挤压边墙与面面板最大斜长206．8m，所以施工过程必需做好安全板之间相互约束力过大，继而使面板发生开裂的问题。工作。(3)砂料撒布均匀完全靠工人经验，操作费力，(责任编辑陈小敏)18水利水电技术第41卷2010年第8期