[发明专利]大坝心墙的沥青混凝土结合面施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大坝心墙的沥青混凝土结合面施工方法，主要应用于水利水电工程大坝中碾压式沥青混凝土心墙的已固化层与新浇筑热沥青混凝土之间结合面温度测试，通过掌握结合面温度，便于结合面施工质量的控制。

背景技术

沥青混凝土心墙作为土坝和堆石坝的防渗系统在世界范围内得到广泛运用，成为重要的坝型之一。沥青混凝土心墙具有良好的适应变形能力、抗冲蚀能力、抗老化能力及整个心墙无须设置结构缝等优点，因此，沥青混凝土心墙可在任何气候条件下和任何海拔高度环境下施工和采用。现有理论分析和工程实践均表明沥青混凝土心墙坝的安全性很高，是一种极有发展潜力的坝型。

碾压沥青混凝土防渗体施工及运行过程中，沥青混凝土结合面总是大家所关心的重点，也是一致认为防渗体的薄弱关节之一。其中在《水工碾压式沥青混凝土施工规范》DL/T5363-2006中规定“在已压实的心墙上继续铺筑前……当沥青混凝土心墙层面温度低于70℃时，应采用红外线加热器对其加热至70℃~100℃”，才可继续铺筑。可见碾压沥青混凝土结合面温度的要求较高，以保证两层沥青混凝土达到完全结合的效果。但在实际工程应用中，尤其是在低温环境下施工过程中，即使用红外线加热器对已固化层表面进行了加热，在新热沥青混凝土浇筑前，其温度也很难达到70℃以上；而且在热沥青混凝土浇筑后，结合面温度会升高至多少，尚无可靠方法进行较准确的推算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大坝心墙的沥青混凝土结合面施工方法，能够通过对已固化层表面温度和新浇筑热沥青混凝土温度的测量，即可推算出结合面最高升温的温度，从而对碾压式沥青混凝土心墙施工结合质量进行科学控制，确保大坝心墙能够正常施工。

本发明的目的是这样实现的，一种大坝心墙的沥青混凝土结合面施工方法，包括如下步骤：1、碾压沥青混凝土施工浇筑前，先在已压实的大坝心墙沥青混凝土固化层表面钻1cm深小孔，然后将温度计插入该小孔中，测量所述固化层表面以下1cm处的温度数值，该温度数值在10秒钟内的变化量不大于0.2℃时，读取并记录该温度数值为T1；2、再用温度计测量将要卸下的热沥青混凝土温度，该温度值在5秒内的变化量不大于0.2℃时，读取并记录该温度值为T2，或用红外测温仪对准热沥青混凝土表面，测量5秒，读取并记录其温度值为T2；3、然后再测量环境温度值，根据以下Δt取值范围要求，设定Δt值，并将前述采集的T1和T2值，代入下列中，即可计算出碾压沥青混凝土结合面最高温度值T；T=1/2(T1+T2)－Δt－10 ；

    其中T：结合面最高温度(℃)；

      T1：固化层表面以下1cm处的温度(℃)；

    T2：新浇筑热沥青混凝土温度(℃)；

    Δt：温度损失(℃)，其和现场环境密切相关，变幅较大，根据大量温度监测结果，Δt取值如下：1℃～5℃,其中：大气环境温度小于-10℃时，Δt=5；大气环境温度在-10℃~0℃时，Δt=4；大气环境温度在0℃~10℃时，Δt=3；大气环境温度在10℃~20℃时，Δt=2；大气环境温度大于20℃时，Δt=1；

      这个T值若大于沥青软化点温度，则可认为大坝心墙沥青混凝土结合面的结合质量可以，继续摊铺沥青混凝土进行施工即可；反之，则需要去掉刚摊铺的沥青混凝土层，重复上述步骤进行沥青混凝土的浇注施工。

    本发明施工方法的原理，通过对碾压沥青混凝土心墙结合面的大量温度监测结果表明：新浇筑的热沥青混凝土对下部固化层加热效应明显，每一摊铺层施工完毕后，进入下一摊铺循环后，自下而上的温度基本呈线性递减，但结合层表面除外。基本符合线性变化规律，因此：沥青混凝土层间加热效应的热能传导按以下公式推导： 

                      热量公式：Q=CmΔt        （公式1）         

  上层摊铺料料释放热量：Q_放=CmΔt_降     （公式2） 

下层碾压成型沥青混凝土吸收热量：Q_吸=CmΔt_升        （公式3）            

                       Q_放=Q_吸       Δt_降=Δt_升