关于水利工程心墙沥青混凝土人工摊铺施工的探讨

关于水利工程心墙沥青混凝土人工摊铺施工的探讨

徐志强

中国水利水电第十二工程局有限公司第三分局重庆404500

摘要：本文通过对重庆酉阳九龙眼水库心墙沥青混凝土人工摊铺施工的探讨，明确了水利工程心墙沥青混凝土人工摊铺的施工工艺和注意事项，为水利工程心墙沥青混凝土人工摊铺施工提供了可供参考的经验。

关键词：水利工程；心墙沥青混凝土；人工摊铺

沥青混凝土心墙防渗性能好、适应变形能力强、结构简单、工程量小、施工速度快、安全可靠、不破坏环境资源、抗震性能高，并有独特的裂缝自愈能力。随着沥青混凝土心墙施工技术的日臻成熟完善，他将具有广泛的应用前景和推广价值。

一、工程概况

重庆九龙眼水库大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，沥青混凝土心墙为梯形结构，顶宽0.5m，向下逐渐加厚，底部最大厚度为1.0m，心墙顶部和底部均设置扩大段，顶部最大厚度为1.0m，底部最大厚度为2.0m。心墙底部长度为35.7m，顶部长度为120.8m。

二、总体施工工艺

（一）施工准备

1、施工工序

混凝土基面清理凿毛→表面清理干净、干燥→涂刷稀释沥青→摊铺沥青玛蹄脂

2、基面清理：混凝土基础面采用小斧或锤进行凿毛处理，将其结合部位乳皮去除。

3、表面清理干净、干燥：采用高压水冲洗干净，再用高压风管风干或喷灯烤干，使其表面保持干燥洁净。

4、涂刷稀释沥青：基岩面清理洁净并经过验收后,开始涂抹稀释沥青。稀释溶剂首先选用汽油，其次选用柴油或煤油等，稀释沥青涂刷以干涸后的混凝土表面为棕色为宜。待稀释沥青干涸后，再涂抹一层厚度为2cm的砂质沥青玛蹄脂。

稀释沥青（冷底子油）可用水工沥青与汽油、柴油等有机溶剂配制,稀释沥青的配比（重量比）为沥青：汽油（柴油）=4：6，喷涂量为0.2kg/㎡。

4、沥青玛蹄脂的配制及摊铺

沥青玛蹄脂的配合比为沥青：矿粉：细沙=1:2:2。因沥青玛蹄脂用量小，以现场随配随用为好。

配制时，先将矿粉和细砂称重按配比均匀混合，加热至150℃~170℃，然后再加入热沥青（140～160℃）一起搅拌均匀，保证无结块、沉积物。

沥青玛蹄脂采用人工涂刷，以铁抹子均匀涂抹。成品温度控制在140℃~160℃左右。

（二）制备

1、沥青混凝土施工流程

2、沥青加热处理

沥青加热前，先对其进行脱水处理，脱水温度控制在120℃，脱水后，沥青在加热罐内采用燃煤继续加热至150～170℃，低温季节取上限温度值。

3、沥青混合料的制备

沥青混合料在拌合前先对拌合系统预热，预热方式为热骨料进入拌合系统加热，连续预热时间不得低于15min,拌和机内温度不低于100℃。

预热完成后开始骨料加热，冷骨料应均匀连续的进入烘干加热筒，先将各种材料加热，砂石骨料加热采用内热式加热滚筒，沥青用加热鼓风机煤火加热、沥青加热温度控制不超过170℃，且在锅内停留时间不大于6h。骨料加热温度不应高出热沥青温度20℃，宜为180℃±10℃（因填料在实际加热过程中无法加热，所以骨料的加热温度提高10℃后再加入填料进行搅拌）。沥青混凝土出机温度控制在160-170℃之间。

4、拌和工艺：投料时遵循先粗后细的原则，投料顺序为：粗骨料→细骨料→矿粉。应先将骨料与填料干拌15-25S后，再喷洒沥青湿拌45s～60s，使沥青裹覆骨料良好，拌出的沥青混合料应均匀，无花白料、冒黄烟，卸料时不产生离析。

（四）运输

1、沥青混合料由保温5T自卸汽车运输，运至施工现场后卸入装载机内，在由人工卸至仓内。

2、装料前，将装料容器打扫干净并涂刷防黏剂。严禁将柴油作为防黏剂涂刷在运输容器表面，因为柴油不易发挥，混在沥青混凝土中将严重降低沥青混凝土的质量。防黏剂的配料分别为火碱：硬脂酸：滑石粉：水（80℃）=1：20:30:400，先将80℃的水与火碱、硬脂酸混溶，后加滑石粉。

（五）施工工艺

1、人工摊铺施工工序：

测量放线→支立钢模→过渡料铺筑与预碾→层面处理→沥青混合料入仓、人工摊铺均匀→抽出钢模→过渡料碾压→沥青混凝土碾压→静碾收光

1）测量放线：在每层立模之前，对心墙轴线放样，确保心墙轴线不偏离，放样间隔为15米布置一个中心点，并用钢钉标识清楚。

2）支立钢模：测量放线完成后，用钢卷尺在已经测量放好的中心点量出心墙边线并用钢钉标识好，用于控制模板安装尺寸始终满足设计及规范要求。

钢模采用300mm×8mm×2000mm的钢板制作，采用插筋固定，上口使用简易钢筋卡具固定。相邻钢模间应搭接，其长度不小于5cm。钢模板内面使用液压油进行涂刷作为脱模剂。

图2过渡料碾压

4）层面处理：与基础和岸坡混凝土结合部位施工顺序为混凝土基面清理凿毛→表面清理干净、干燥→喷稀释沥青（冷底子油）→（12h干燥后）摊铺2cm厚砂质沥青玛蹄脂等工序再支立钢模；

在已压实的心墙上继续铺筑前，应将结合面清理干净。污染面采用压缩空气喷吹清除。如喷吹不能清除，可用煤气罐喷灯烘烤污染面，使其软化后铲除。

5）沥青混合料入仓、人工摊铺均匀：过渡料预碾结束后，沥青混合料即可入仓，入仓前应保证沥青混凝土心墙层面温度高于70℃，若低于70℃，则采用煤气罐喷灯加热至70℃。

沥青混凝土用5t自卸汽车由拌和站运输至施工场地通过装载机入仓，人工整平，松铺厚度为27cm，误差控制在±2cm内。沥青混合料出机口温度控制在160℃~170℃，入仓控制在145℃~165℃。沥青混凝土在钢模内摊平后，将钢模抽出，钢模拆除后，立即将粘附在模板内壁的沥青混凝土清理干净，以备下次使用；之后使用帆布覆盖，待降至初碾温度时进行碾压。

图3人工摊铺沥青混凝土

6）碾压工序：铺料完毕后，拔出钢模板进行沥青混凝土的碾压。初碾温度控制在140℃~160℃，从过渡料与沥青混凝土心墙混凝土接触面开始，静碾N遍沥青心墙混凝土（保证心墙宽度和表层平整度）→动碾两侧过渡料N遍（避免沥青混凝土挤压至过渡料中，造成浪费）→动碾沥青混合料N遍→动碾两侧过渡料N遍→静碾两侧过渡料及沥青混合料N遍收光。终碾最低温度不得低于110℃。

三、施工注意事项

1、混凝土基础面处理：基础面无乳皮，平整度严格控制，严禁出现凹凸不平现象（防止冷底子油挥发效果差，局部沥青玛蹄脂过厚等现象）。

2、冷底子油：严格按照配合比施工，在施工前检查基础面是否清洁。建议采用汽油（汽油挥发性好，为下一道工序节约大量时间），涂刷厚度不应过厚，已涂刷后的混凝土表面为棕色为宜。局部未挥发好的部位采用喷灯将其烤干。

3、模板：模板一般采用8～10mm厚的钢板制作而成，模板太薄会变形，太厚不利于施工，高度根据摊铺厚度确定。

4、过渡料：沥青心墙是大坝的心脏，那么过渡料就是起到保护心脏的作用，沥青混凝土铺筑筑应与过渡料平起施工。

5、对于连续上升、层面干净且已压实好的沥青混凝土，表面温度大于70℃即可铺筑上层沥青混合料，当下层沥青混凝土表面温度低于70℃时，要进行加热，但加热时间不宜过长，以防止沥青混凝土老化。若已压实沥青混凝土表面有污物，采用人工清铲，无法铲掉的，加热软化后铲除。不合格、因故间歇时间太长或温度损失过大的沥青混合料应及时清除，清除废料时，严禁损害下层已铺好的沥青混凝土；

6、沥青混凝土摊铺：沥青混凝土施工前运输机械设备应清洗洁净。沥青混凝土入仓前一定要测量温度(包括下层沥青混凝土温度和沥青混凝土温度)，温度满足沥青混凝土施工后方可入仓，严禁不合格聊入仓，摊铺厚度严格按照摊铺试验厚度控制。摊铺完成后根据沥青混凝土温度覆盖帆布（沥青混凝土内部散热慢，覆盖帆布过早温度降不下来，会影响施工进度），但气温低的冬季应及时覆盖（沥青混凝土表面温度损失过快，会对混凝土表层质量有影响）。

7、对两岸坡接头部位、结合槽、铜止水周围等振动碾不易到达的地方，采用振动夯配合重锤人工夯实至“返油”。

8、钻孔取芯的部位要随取随盖，尽可能保持孔内洁净并及时回填，回填时，先将钻孔擦干，然后用喷灯将孔壁烘干加热到70℃后再分层人工回填捣实。

四、主要结论

通过酉阳九龙眼水库心墙沥青混凝土人工摊铺的施工，证明了：

（一）人工摊铺适用范围

1、专用摊铺机摊铺不到的部位，如沥青混凝土心墙与基础和岸坡混凝土连接扩大段、上、下连接扩大段（该部位心墙沥青混凝土宽度超过摊铺机施工范围）；

2、心墙轴线长度较小，沥青混凝土工程量较小的水利工程项目。

（二）人工摊铺优、缺点

1、能够保证沥青混凝土施工质量；

2、沥青混凝土摊铺机造价较高,为减少施工机械投入，故针对心墙沥青混凝土长度较小、工程量较小的水利项目，人工摊铺显得经济、划算；

3、人工摊铺沥青混凝土为在已经立模的工作面进行施工（模板安装前测量放线、安装后校模），故其中心线比机械摊铺中心线更加精准，能够更好保障其整体轴线位置；

4、人工摊铺需派专人对下层沥青进行人工加热，且施工效率要低于机械摊铺。