[發明專利]一種利用壩體與心墻填筑高差防風沙的瀝青混凝土施工方法

在審

• 申請號: 202010184259.1
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111364301A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 何建新;劉亮;楊海華;樊震軍;郭立博;楊武
• 申請（專利權）人: 新疆農業大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01F7/02;E02D17/18
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 李曉

本發明提供一種利用壩體與心墻填筑高差防風沙的瀝青混凝土施工方法，是在大風氣候條件下，壩體填筑時利用自身填筑區快慢產生一定高差。壩殼料的鋪筑超前于瀝青混凝土心墻與過渡料，使上、下游壩殼料鋪筑高度高于過渡料和瀝青混凝土心墻的鋪筑高度，壩頂施工斷面由平面改為凹面，使瀝青混凝土心墻在凹面底部施工，大壩填筑高度和瀝青心墻填筑同步上升，形成臨時擋風墻結構。本發明自主研發壩體與心墻填筑高差防風沙的瀝青混凝土施工技術，提高了大風條件下瀝青混凝土心墻的防風功效，加快施工進度。

技術領域

本發明涉及一種工程防風結構的應用，具體而言是一種利用壩體與心墻填筑高差防風沙的瀝青混凝土施工方法。

背景技術

現今鐵路、公路等路基防風工程，主要應用的防風措施是擋風墻。擋風墻的防風機理是在路基迎風側設置相當于風場障礙物的擋風墻，改變墻后一定區域內的風場狀況，根據擋風墻結構和參數的選取，產生相應的防風功效。經半個多世紀防風建設的經驗積累和探索，我國已總結出先進的防風工程修建經驗，探索建成了應對風沙災害的防風“三大法寶”，即路基擋風墻、橋梁擋風屏和防風明洞。這些防風不僅保障了客運的正常運行，更為世界防風建設提供了參考。

目前路基防風工程普遍采用擋風墻的形式主要有：“L”形柱板式擋風墻、對拉式擋風墻、土堤式擋風墻。土堤式擋風墻由人工填土筑成梯形后，為防止風蝕，在表面鋪蓋預制混凝土板或干砌片石防護。其施工簡便，但其占地大，隨著路堤增高，幫寬填方以每米10m³遞增，當路堤高度高于3.0m時，其造價相對較高。對拉式擋風墻是在兩側用鋼筋對拉的十字型混凝土預制板中間填加土體而成。對拉式擋風墻結構簡單、施工方便，其構件預制，可拆除重新組合利用，便于擋墻高度調整及后期維護。當路堤高度大于3.0m時，其造價相對土堤式擋風墻較低。柱板式擋風墻是先修筑H形鋼筋混凝土柱，然后在柱間插入預制鋼筋混凝土板。板柱式擋風墻不僅美觀，而且占用路肩少，出露在地面上的部分體積小，可就地灌注，也可預制拼裝。但造價相對較高。土堤式和對拉式擋風墻，結構左右對稱，不論風向如何變化，其抗風傾覆穩定性都很好。透風式擋風墻和L形擋風墻為不對稱結構，其抵御反方向風力的能力相對較弱。以上幾種形式的永久性實體擋風墻的結構形式和設計參數確定了各自適用的工況，通常擋風墻高度為3m-3.5m，且鄰近道路。

以上擋風墻各有優缺點，適應不同工況，且鐵路、公路等路基防風工程設計的擋風墻多為永久性擋風建筑物。然而，大壩過渡料和心墻的現場施工時兩側需預留一定充足的空間，大概兩側各10m左右以滿足施工機械運行暢通。若采用現有的路基防風工程中的實體形永久性擋風墻，為了達到相應的防風功效，擋風墻設置距離改變時，擋風墻設計高度需改變；另一方面，路基防風工程中擋風墻高度設置參數是固定的，隨著壩體填筑高度上升，原有擋風墻的防風效果降低，當防風效果不滿足防風要求時需拆除原有擋風墻另行修建，施工較為繁瑣。可見，現有擋風墻技術在大壩現場施工中受到各種現場條件的限制，無法滿足瀝青混凝土心墻施工的防風需要。

碾壓式瀝青混凝土心墻的施工大多數都是在正常氣候條件下，其中要求施工時風力宜小于4級。但有時為保證壩體來年汛期的度汛安全、大壩工期等要求時，碾壓式瀝青混凝土心墻就需要在特殊氣候條件下進行施工。大風氣候條件下，風的表面降溫作用強，嚴重影響瀝青混合料入倉后溫度均勻性。瀝青混合料在運輸過程中溫度散失加快，入倉后的混合料幾乎沒有時間排氣，碾壓后瀝青混凝土內部氣孔明顯增多，影響施工質量。同時，由于表面溫度降低過快，在瀝青混合料表面容易形成一個硬殼層，一方面會影響當前層的碾壓效果，另一方面由于表層碾壓質量不好還會影響與下一層的結合。此特殊氣候條件給碾壓式瀝青混凝土心墻的施工會帶來較大困難，也會影響施工質量。

針對強風環境對碾壓式瀝青混凝土心墻連續施工的影響，對碾壓式瀝青混凝土心墻連續施工技術主要提出以下兩方面的要求：減小各施工環節瀝青混合料溫度損失，加強各施工環節的溫度控制和保溫措施；加強施工組織管理，使各工序緊密銜接，加強施工全過程的質量控制，保證施工質量。