1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 西安 710065；
2.陕西省水利电力勘测设计研究院 西安 710001
摘要：巴塘水电站大坝采用沥青混凝土心墙堆石坝，坝体采用沥青混凝土心墙防渗，心墙上、下游设置水平厚度为4m的过渡层，心墙下游侧坝体与覆盖层坝基之间设置2m厚的反滤层。通过选取合适的碾压参数、采用先进的施工机械设备、并采取适当施工工艺等手段，按期高质量完成沥青混凝土心墙施工。巴塘水电站沥青混凝土心墙施工顺利完成，为工程按期发电提供了保证。
关键词：巴塘水电站；大坝；沥青混凝土心墙；施工；摊铺；碾压
1 工程概况
巴塘水电站位于金沙江上游河段四川省和西藏自治区的界河上，右岸为西藏昌都地区芒康县，左岸为四川甘孜藏族自治州巴塘县。巴塘水电站为金沙江上游河段十三级开发的第九级电站，上游为拉哇电站，下游为苏洼龙电站。坝址位于四川省甘孜藏族自治州巴塘县巴楚河口（巴楚河入金沙江交汇处）上游约660m的金沙江干流上。坝址距成都市公路里程827.4km，距康定县公路里程465km，距巴塘县公路里9km。沿G318国道经巴塘县城可至巴楚河口，巴楚河口至坝址有简易公路约1km，对外交通较方便。
本工程以发电为主，为二等大（2）型工程。正常蓄水位为2545m，相应库容1.28亿m3，电站装机750MW，多年平均发电量为33.93亿kW·h（与上游梯级联合运行），装机年利用小时4524h。
巴塘水电站采用左岸溢洪道、明管引水、地面厂房的枢纽布置格局，主要建筑物包括挡水建筑物（沥青混凝土心墙堆石坝）、泄水建筑物（左岸开敞式溢洪道、左岸泄洪放空洞）、引水建筑物（左岸坝式进水口、明压力钢管）及左岸岸边发电厂房（地面主厂房、主变开关楼、尾水副厂房和尾水渠）和生态放水孔。
2 沥青混凝土心墙设计
巴塘水电站位于金沙江上游，沥青混凝土心墙堆石坝坝高69m，基础河床覆盖层厚度约55m，沥青混凝土心墙约2.02万m3，工程规模较大，鉴于目前国内外大型工程，中、高坝多采用碾压式沥青混凝土心墙，且该类型心墙沥青用量少，施工设备成熟，心墙防渗效果好，因此本工程选择碾压式沥青混凝土心墙。
2.1沥青混凝土心墙结构设计
本工程采用碾压式、垂直型沥青混凝土心墙，坝轴线为直线，心墙顶部高程为2548m，高出正常蓄水位3m，校核洪水位0.1m。根据规范要求，并采用工程类比，确定沥青混凝土心墙主要技术要求见表2.1。
表2.1 心墙沥青混凝土主要技术要求
本工程地震设防烈度高，坝体抗震要求高，借鉴工程经验，顶部厚度取50cm，心墙底部厚度根据防渗要求，取坝高的1/70，最大厚度为1.1m。心墙底部进行扩大，扩大区高度为2m，扩大角度为13°，端部设置成弧形与心墙基座连接。
2.2沥青混凝土配合比设计
巴塘电站沥青混凝土粗、细骨料及填料均采用苏洼龙电站萨里西料场沥青混凝土骨料。沥青选用克拉玛依沥青70号A级沥青；推荐的沥青混凝土配合比材料和级配参数见表2.2。
表2.2 推荐心墙沥青混凝土配合比表
3 沥青混凝土心墙施工
大坝沥青混凝土心墙施工主要分为四个阶段：
第一阶段：沥青混凝土骨料加工、沥青混合料拌和系统土建及设备安装，沥青混凝土室内配合比试验。沥青混凝土施工管理人员，技术人员及操作人员培训。
第二阶段：沥青混凝土现场试验。
第三阶段：沥青混凝土生产性试验（包括人工摊铺和机械摊铺生产性试验）
第四阶段：沥青混凝土规模化施工。
3.1施工程序
施工分区：沥青混凝土心墙施工分为人工摊铺和机械摊铺两大作业区。即水泥混凝土基座上部3m高度范围内的扩大段和两岸岸坡扩大段及接头部位、心墙宽度大于1.2m采用人工摊铺，其余心墙宽度小于1.2m采用机械摊铺，除接头及边角部位外所有心墙均采用机械碾压。
施工分层：沥青混凝土心墙分层施工厚度为：摊铺厚度30cm，碾压压实后的厚度25.5cm。
沥青混凝土运输道路：沥青混凝土运输道路主要由上游基坑道路→上游坝坡面“之”字路组成，路面宽7.5m，路基宽9.0m。
3.2施工方法
沥青混凝土心墙底部基座混凝土施工：在沥青混凝土心墙施工前，先进行其底部基座混凝土施工。混凝土施工进度视沥青混凝土心墙上升情况而定，以满足沥青混凝土心墙施工为准。
接缝与层面处理：沥青混凝土心墙与常态混凝土相接的层面，采用高压风枪喷砂处理基座常态混凝土表面，使表面乳皮、污物及废渣等得以彻底清除，然后将混凝土表面用喷灯烤干（或自然风干）。沥青混合料摊铺前，在混凝土表面均匀涂刷1遍～2遍稀释沥青，待稀释沥青完全干涸后，再均匀地摊铺1.5cm～2.0cm厚的砂质沥青玛蹄脂，以保证层面的良好结合。
对于连续上升，层面干净的沥青混凝土表面，温度大于70℃（最高不超过100℃，且各点温差不大于20℃），直接铺筑上层沥青混合料；当沥青混凝土表面温度低于70℃时，采用摊铺机上的红外线加热器加热，人工摊铺部位用煤气喷枪和红外线加热器加热。待达到施工所要求的温度后，即进行上层沥青混合料的铺筑。
施工尽量不留横缝，当出现横缝时，横向接缝做成1∶3的结合坡度，且上、下层横缝接头错开2m 以上，并按层面处理方式处理。
3.3沥青混凝土生产运输
沥青混合料的生产：拌和沥青混合料时，严格按沥青混合料配料单进行配料并按规定顺序使配料称量好的各种料进入搅拌机进行搅拌，先投骨料与填料干拌25s，再喷洒热沥青湿拌60s，拌和好的沥青混合料卸入沥青混合料受料斗，经提升机提升到成品料仓储存。
沥青混合料运输：沥青混合料使用8t 保温自卸汽车水平运至施工部位后，采用改装CAT980C装载机保温料斗转料到专用心墙摊铺机沥青混合料料斗。
3.4沥青混凝土心墙的铺筑碾压施工
（1）机械摊铺
采用分层、全轴线不分段一次摊铺碾压的施工方法。摊铺机械采用挪威DEMAG的DF130C型沥青混凝土心墙专用联合摊铺机，其摊铺总宽度为3.5m，摊铺心墙部分可根据心墙宽度在0.5m～1.2m范围内调节。摊铺机摊铺沥青混合料前，首先进行层面的除尘清扫，使用激光经纬仪标出准确的坝轴线，并用金属细丝定位，通过摊铺机前面的摄相机能使操作者在驾驶室里通过监视器驾驶摊铺机精确地跟随细丝前进，摊铺机前部的燃气式红外加热器，在摊铺上面一层之前，加热器已烘干和加热下面一层的表面。当沥青混合料和过渡料卸入摊铺机料斗后，摊铺机即开始边前进边摊铺沥青混合料和过渡层料，摊铺机摊铺速度控制为1m/min～3m/min。由于摊铺机总摊铺宽度只有3.5m，故在摊铺机控制范围以外的过渡料由反铲进行补充摊铺。沥青混合料摊铺一定长度，达到碾压温度后，沥青混凝土心墙采用1.5t振动碾碾压，两侧过渡料采用2台BM120-AD型（2.7t）振动碾与沥青混凝土心墙同步碾压。
（2）人工摊铺
在沥青混凝土心墙与混凝土基座和两岸接头部位，由于摊铺机无法摊铺，故采用人工摊铺。首先进行人工立模，再进行过渡料的摊铺，摊铺完后进行过渡料的初碾，初碾后进行心墙沥青混凝土的摊铺。摊铺卸料用CAT980C装载机入仓。人工摊平，然后拔出模板使用1.5t振动碾碾压沥青混凝土心墙，局部采用1马力（重量50kg）汽油夯夯实或人工夯实，过渡层料使用BM120-AD型（2.7t）振动碾碾压。沥青混凝土心墙碾压采用BM90-AD型（1.5t）按无振碾压一遍→有振碾压六遍→无振碾压二遍进行碾压；BM120-AD型（2.7t）按无振碾压一遍→有振碾压八遍→无振碾压二遍进行碾压。
4 结语
巴塘水电站沥青混凝土心墙施工难度大，工期紧张，在沥青混凝土心墙施工过程中，通过生产性碾压实验，选取合适的碾压参数，采取先进的施工机械及施工工艺措施、合理的安排施工工序等手段，可以实现按期完成大坝沥青混凝土心墙填筑，工程按期发电的目标；
参考文献
[1]DL/T 5363—2016，水工碾压式沥青混凝土施工规范.
[2] DL/T 5397—2007，水电工程施工组织设计规范.
论文作者:谷治浪1,葛瑶2,郭浩洋1
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/27
标签：沥青论文; 混凝土论文; 巴塘论文; 金沙江论文; 水电站论文; 摊铺机论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;