沥青混凝土接头与混凝土接头设计优化

1.接头材料及搭结长度

上水库沥青混凝土与混凝土接头主要分布于：岸坡沥青混凝土与库底排水廊道、与进/出水口前池、与库底交通洞、与副坝、主坝和库岸连接段等处，沥青混凝土与混凝土搭接段大部分在1∶1.7的斜坡段，部分坡度较缓。

上水库沥青混凝土与混凝土接头方式采用搭接，参照国内外其他工程经验，按照允许渗透坡降15～30考虑，沥青混凝土在和其他部位如坝顶混凝土防渗墙、副坝、进出水口、交通洞等混凝土结构均采用沥青混凝土和混凝土搭接连接，搭接长度1.0～2.0m（不包含楔形体长度），包括楔形体部位控制搭接长度按不小于1.50m控制。

为适应不均匀变形、确保连接质量，沥青混凝土与常规混凝土之间采用滑移连接接头，即在两者之间铺设一层塑性止水材料作为过渡，同时也起到一种接头防渗止水的作用。

为选择较为合适的塑性材料，合同条款中建议选择黑色IGAS或其他性能相当或更好的类似材料，并委托中国水利水电科学研究院结构材料研究所对其所生产的GB、BGB和天荒坪等工程采用的IGAS塑性止水材料进行专项研究，3种材料特性指标见表6.6-1～表6.6-3。

表6.6-1　IGAS BLACK填料物理力学性能

表6.6-2　GB填料物理力学性能

表6.6-3　BGB填料的物理力学性能

因此试验针对接头建立理论分析模型、改进直剪仪进行垫层材料的剪切模拟试验、1∶1仿真模型滑移试验、垫层材料与常规混凝土和沥青混凝土的黏结性能试验和接头的抗渗试验，试验时由于无法购得IGAS BLACK，BGB性能优于GB，因此垫层材料选用BGB。

（1）1∶1仿真模型滑移试验研究成果表明：①沥青混凝土面板滑动最大40mm，滑移速率达到0.9mm/min，面板承受拉应力0.02MPa，应变很小，分布基本呈均匀分布，面板未见破坏；②模型滑移结束后，钻取直径50mm和100mm的“沥青混凝土+BGB+常规混凝土”芯样，发现BGB与沥青混凝土、BGB与常规混凝土之间黏结良好，未见不黏和相互脱离现象。(www.xing528.com)

（2）接头抗渗试验表明：1MPa水压力下，接触长度不小于550mm的沥青混凝土面板，在滑动不超过100mm时，可以满足不发生接触渗漏的要求，并具有一定的安全储备。施工图阶段针对塑性止水材料提出技术要求，技术要求见沥青辅助材料一节，设计层厚3mm。现场工业性试验、生产性试验以及后期的大规模生产中，沥青混凝面板与廊道搭接段塑性止水材料采用3mm厚BGB。

（3）施工期根据现场施工发现部分BGB有溶化嵌入沥青混凝土面板内的趋势，为加强沥青混凝土和混凝土滑移和止水效果，在沥青混凝土面板与混凝土未有被黏土覆盖的明接头范围，将其BGB厚度调整至6mm。

（4）为了保证BGB与常规混凝土有较好的黏结效果，在摊铺塑性止水材料之前，应先在混凝土表面喷涂一种黏结材料，招标设计时初步选择沥青涂料。施工期又针对沥青涂料、乳化沥青或类似的BGB专用黏结剂（SK底胶）进行了现场生产性试验。根据现场试验结果，采用沥青涂料，发现铺筑沥青混凝土防渗层沿刷层面产生位移，导致面板出现位移、贯穿裂缝，则沥青涂料取消未用。针对乳化沥青和SK底胶相比，各有优缺点，其中乳化沥青黏结施工速度快、便利，投资节省。SK专用底胶黏结效果稍好与乳化沥青，但施工速度慢，投资较高。

通过以上对比试验，黏土铺盖以下BGB涂层材料采用乳化沥青，黏土铺盖以上明接头BGB采用SK专用底胶。

为了保证BGB和混凝土黏结牢靠，要求混凝土表面应应采用钢丝刷和压缩空气清除混凝土表面所有附着物，必要时先凿毛处理，清理出完好的混凝土，并将其表面整平，凸凹度应小于2cm。混凝土表面在涂刷前应烘干。

2.沥青混凝土接头细部设计

（1）沥青混凝土和混凝土搭结接头处均设置变形楔形体，以适应接头变形。楔形体为细粒料沥青混凝土。

（2）沥青混凝土和混凝土对接处设置砂子沥青玛脂嵌缝料，为防止嵌缝料和沥青混凝土下面的BGB流失破坏影响接头处的止水效果，外露明接头处嵌缝料上部设置APP（或SBS）防水卷才封闭。

（3）沥青混凝土和混凝土搭接头处包括楔形体部位上部防渗层增加5cm加厚层，并在防渗层于加厚层之间设置聚酯网格以提高接头处变形能力。沥青混凝土顶部反弧处也设置聚酯网格。

3.沥青混凝土基础软硬接合部处理

库岸主要两个大冲沟，如4号冲沟（基础未挖到基岩，底部设置钢筋混凝土支撑板）、左岸脱空段（岸坡脱空深度约50m，岸坡挖到基岩，但坡脚基础未到基岩）由于库岸未有完全做到基岩上，为防止基础变形，设置加厚层和聚酯网格。

在主坝和库岸接合部，也是软硬相间接合部设置加厚层及聚酯网格。