中国葛洲坝集团第三工程有限公司 陕西西安 710065
摘要：沥青混凝土心墙的施工是当前较为新型的施工技术，具有抗渗能力强、可塑性强的特点，而且结构简单，施工速度快。在当前大坝等工程中广泛使用，且运行良好。但是，目前我国在水库工程施工中采用的碾压式沥青混凝土心墙土石坝施工技术还存在一些不足，主要体现在施工机械设备、施工环境下施工质量的管控等方面，文章结合实际案例，对工程施工工技术展开论述，期望文章研究对同类工程施工可以发挥一定的参考价值。
关键词：碾压式；中小型；沥青混凝土心墙坝；施工设备；施工技术
1 前言
本案例工程水库为某地一座中小型的拦河式水库。在本坝区河谷较窄段，拟设计土工膜斜墙、沥青混凝土心墙和混凝土面板三种型式的堆石坝方案。三种坝型地形结构较为相似，总体而言施工条件较好。但施工中考虑到该库区位于高纬度地区。因此，冬季气温过低可能会导致混凝土面板堆石坝面层结构出现开裂和冻胀破坏问题。土工膜斜墙堆石坝在土工膜铺设过程中，极有可能受到人为因素影响而导致土工膜破损。所以，这种型式的堆石坝施工质量难以控制；而沥青混凝土心墙堆石坝由于心墙质量易于控制，且在冬季不易出现冻胀破坏问题。故本工程最终通过比选，选择沥青混凝土心墙堆石坝结构，采用碾压式沥青混凝土心墙施工技术展开作业。
2、施工中的现状与不足
2.1 碾压式沥青混凝土心墙施工中的应用
由于施工中使用到的机械已经接近成熟，多用在自动化沥青搅拌系统以及沥青混凝土摊铺的施工方面，因此我国在实行碾压式沥青混凝土心墙施工中大量使用到该技术。如本工程中上、下游IV区料（砂砾料）采用进占法进行卸料，对尚未碾压的填筑面进行推平整理，这样可以提高碾压的质量，同时，这种方法也可以使细颗粒与大颗粒石料间的嵌填作用充分发挥出来，有利于提高密度，确保填筑质量。上、下游V区（过渡料）采用后退法卸料，这种卸料方式可减少填筑料的分离，对防渗、减少渗流量有利。根据招标文件技术要求，结合以往施工经验，每层铺料厚度比压实厚度多填2～10 cm，经碾压后达到技术要求层厚。当前使用到的中小型沥青混凝土心墙施工中的专用技术一般采用的设备是专用的沥青混凝土搅拌和摊铺设备，这种设备的造价较为昂贵，一次有一些中小型的沥青混凝土心墙工程，是接受不了这样高昂费用的。
2.2 碾压式沥青混凝土心墙施工中是问题
在特殊的环境下进行施工，沥青混凝土的心墙施工是受到一定限制的，因此可能会延误一定的工期。例如：在雨天，地温和夜间进行施工，会导致现场的环境造成的施工质量出现问题。例如：为适应季节性的温度给沥青混凝土配比带来的困扰，采用了试验模拟的方法进行了现场的摊铺实验。这种方法模拟极端条件下施工设备的运行，现场的运输、摊铺等施工工艺，最终得到的结果是进行混凝土施工的重要参考依据。
2.3 碾压式沥青混凝土心墙施工中的控制
施工中由于对混凝土的质量控制和检测方法缺少统一的标准进行研究，因此，需要采用适当的方法，对土石坝的沥青混凝土心墙进行施工控制。虽然我国在这方面的经验已经十分丰富，但是依然需要对原材料进行严格检验，例如：施工中沥青混合料的拌合质量，摊铺过程中的温度等技术要点等，这是一个全程监控的技术问题。
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3 施工工艺
3.1沥青混凝土摊铺
沥青混凝土摊铺分为人工和机械摊铺两个区段，除了岸坡心墙、底部不规则扩大处和翼墙相结部位采用人工摊铺之外，其余部分通过机械摊铺作业。在摊铺施工时，不分段水平分层，一次摊铺碾压，严格按照摊铺次序、方向和厚度、温度等技术要求分层摊铺。在机械摊铺作业时，摊铺机械为法国STRABAG专用联合摊铺机，总宽度为3.5m，摊铺行走速度为1～3m/min；铺筑过渡料时，利用反铲将其转送至过渡料斗，然后采用2台1.2m3的反铲在摊铺机后侧进行摊铺。补铺料堆、间距分别控制在1.2m3和1.5m左右，再采用小型推土机摊平补铺部分过渡料。人工摊铺时，采用12t叉车配2.5m3保温立罐向仓内卸沥青混合料，然后采用反铲摊铺两侧过渡料，通过人工整平。
3.2沥青混凝土碾压
碾压式沥青混凝土心墙碾压施工时，要采用1.5t双轮振动碾进行碾压作业。当振动碾压轮宽大于堆石心墙宽时，两侧过渡料摊铺厚度要略低于心墙沥青混合料2～3cm。为了保证沥青心墙骑缝碾压混合料不受污染，要在两侧过渡料中覆盖帆布，碾压时温控范围为135～155℃；碾压遍数要结合现场试验结果确定；碾压行走速度为25～30m/min；堆石心墙坝碾压式沥青混凝土心墙两侧过渡料要采用2.5t双轮振动碾进行碾压；然后，再采用小型振动夯对两岸结合部位进行压实作业。碾压工序如下：分别静碾压1遍和动碾压2遍过渡料；静碾压1～2遍沥青混合料，停动10～20min，动碾8遍；过渡料离开心墙1m外补碾压，然后再动碾2遍；沥青混合料收仓，静碾1～2遍。
3.3沥青混凝土接缝及面层处理
在处理沥青混凝土与混凝土接缝面时，要采用高压风水将常态混凝土表层浮浆、粘着物和废物全部清理干净；同时，采用钢丝刷处理水泥表层的乳皮。人工凿毛，将其处理为凹槽，并用0.6MPa的高压风吹干，局部潮湿部位采用喷灯烘干。用小型250L的拌合机拌制沥青混凝土与混凝土结合面所用沥青玛蹄脂。铺设沥青玛蹄脂前，在干燥且清洁的混凝土表层均匀喷涂1～2遍冷底子油，待冷底子油中汽油挥发后，再铺设厚为2cm的砂质。
在处理堆石心墙坝沥青混凝土心墙横向接缝时，首先要将新铺筑的沥青混凝土表层粗颗粒骨料剔除；然后，将坡面至沥青混凝土表面返油采用汽油夯实，再于横缝处采用振动碾进行碾压作业，使沥青混合料密实。在下一次摊铺混合料时，采用钢钳人工将斜坡尖角处的沥青混凝土凿除，并将粘附在沥青混凝土表面的污物用钢丝刷除去，且用高压风吹净。摊铺过程中，按层面处理方法，先采用红外加热器将层面温度加热至70℃之上，然后再进行混合料摊铺与碾压作业。
堆石心墙坝碾压式沥青混凝土心墙施工时，除了掌握上述技术要点外，还要在整个施工过程中，加强碾压摊铺施工质量控制，分别对沥青混合料铺筑过程中的温度和厚度、宽度、碾压方式、温度和遍数及速度等参数进行严格控制。此外，还要对每一铺筑层的外观进行检查。一旦发现存在麻面和空洞及蜂窝等质量问题，及时报告监理工程师进行处理。尤其是在沥青混凝土心墙施工技术实施过程中，要减少横缝，保证上、下层横缝错开约 2 m 的距离。铺筑心墙后，为了防止心墙局部位受到破坏，严禁采用大型机械在心墙两侧 4 m 范围内压实坝壳填筑料；碾压施工中，严禁在振动碾层面涂刷柴油，且要防止油水混合液或柴油撒在层面中。与此同时，过渡料、坝壳填筑和沥青混凝土心墙填筑要均衡施工，同步上升，提高压实质量；过渡层与心墙同坝壳填筑料的高差要小于 40～80 cm。
4 结语
混凝土心墙坝的施工，运用的施工工艺相对较为特殊，施工技术的要求也较高，因此施工中要保证优良的施工质量，需要解决的难点和重点很多，文章提及案例工程中积累的宝贵经验，为日后同类工程施工提供了经验和资料，具有一定的借鉴意义。
参考文献
［1］孔宪京，许诏君，邹德高等.沥青混凝土心墙坝心墙与基座模型抗震试验研究［J］.大连理工大学学报，2013，（4）：559-564.
［2］柳玉兰.超规范沥青混凝土心墙坝受力可行性分析［D］.西安理工大学，2013.
论文作者:许棕然
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签：沥青论文; 混凝土论文; 作业论文; 卸料论文; 技术论文; 过程中论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;