水库沥青心墙工程施工技术研究

水库沥青心墙工程施工技术研究

谭远春

秭归县水利局湖北省秭归县443600

摘要：由于沥青混凝土心墙防渗性能好、抗变形能力强，抗震性能好等特点，同时工程造价较为适中，有利于耕地的保护，因此在水利工程中广泛应用。本文介绍了沥青混凝土心墙的概念，分析了水库沥青混凝土心墙的施工。

关键词：沥青心墙；施工；方法

水库沥青混凝土心墙的施工是一项工序复杂的工作。主要包括岸坡混凝土基础处理、测量放样、心墙表面的清理、混合料的摊铺与熨平压实、过渡料的填筑、心墙与过渡带的压实等。沥青混凝土心墙运用的施工工艺有浇筑法，也有碾压法。浇筑法在成墙方面具有较低的密实度，通常在超过50m以下的坝体中较适宜使用。秭归县磨坪水库大坝是一座以碾压式沥青混凝土为心墙的代料坝，其心墙墙体高28.9米，心墙最大底宽1.3米，心墙厚度0.5米。在工程施工过程中，结合现场实际情况，加速沥青混凝土施工速度，满足沥青混凝土的防渗性、抗裂性、稳定性及耐久性。

一、沥青混凝土心墙的概念

沥青混凝土防渗墙技术在水工建筑物施工中，作为土石坝的防渗心墙，得到越来越多的应用，它具有抗渗能力强，结构简单，工程量小，施工速度快，安全可靠，不破坏环境资源，而优于其他材料的心墙。由于沥青心墙有很好的防渗能力，几乎可视为不漏水，同时有较好的塑性和柔性，能适应坝体的变形和沉陷，对已产生的裂缝有一定的自愈能力，是一种更为安全合理的防渗形式。

二、水库沥青混凝土心墙的材料

1、沥青。水工建筑物一般使用沥青为石油沥青，标号在60#～100#之间，南方偏高标号，北方偏低标号。由于沥青是沥青混凝土的主要胶凝材料，因此必须把好材料质量关，主要检测沥青的三大指标，即针入度、软化点、延度。

2、骨料。沥青混凝土的骨料含量约占总量的80%以上，由于碱性岩石可以与沥青中的表面活性物质产生化学吸附，能够较好地粘合，因此粗骨料宜采用碱性骨料，如石灰岩、白云岩、大理岩等，达到提高沥青与骨料表面的吸附作用，提高沥青混凝土的抗渗能力。为了安全起见，宜采用较为坚固的、性质稳定的岩石加工作为骨料来源，并要求骨料质量干净，不含有害的杂质。

3、填料。主要是为了提高沥青混凝土的和易性，抗分离性和密实度而添加的材料，一般使用石灰岩粉、水泥、滑石粉和粉煤灰等，使其与沥青共同组成沥青混凝土的胶结材料，以填充骨料的空隙并将其粘合成整体，工程上多使用石灰岩、白云岩等碳酸岩石作为加工填料的母岩。

三、水库沥青混凝土心墙的施工

1、人工铺筑沥青混凝土心墙。心墙底部和岸坡两端的扩大部分沥青混凝土摊铺均采用人工铺筑，人工铺筑心墙的施工方法是：在人工铺筑前首先立好钢模板，铺好心墙两边的过渡料并整平，过渡料采用人工配合装载机铺筑。

（1）基础处理。混凝土基础凿毛后，用高压风吹干净，保证表面干燥；凿毛后的干净面采用稀释沥青涂刷。潮湿部位的基础先用喷灯将其表面烘干后再涂刷；稀释沥青喷涂12h后，在其上涂刷沥青玛蹄脂。当沥青玛蹄脂用量较少时用人工拌和，用量大时可用强制式搅拌机拌和。拌和时先将加热的砂与矿粉的混合料搅拌均匀，再加入热沥青一起搅拌。沥青玛蹄脂不能停放时间过长，避免产生离析现象；水泥混凝土面上的止水铜皮首先要清理干净后再用热沥青涂刷好；⑤处理后的心墙表面采用防雨布护面。

（2）支立钢模。人工铺筑心墙时架设钢模，钢模采用5mm的钢板加工而成，长为150cm、高为25cm。每块钢模上设计有两个提升环，用于拆模时人工抽提。钢模架设牢固、拼接严密、尺寸准确。定位后的钢模距心墙中心线的偏差不大于±1cm。为防止过渡料进入心墙沥青混凝土，在钢模内用防雨帆布把沥青混凝土面加以保护。

（3）过渡料的铺筑与初步压实。过渡料的铺层厚度为20cm，宽度2m，碾压采用2台振动碾，在碾压过渡料时，距钢模20cm的先避开不压，钢模抽出后与心墙接触的20cm过渡料与心墙骑缝碾压。心墙表面的清理与加热。沥青混凝土混合料在摊铺前，首先清理干净心墙表面上的粘土、泥等杂物，然后把心墙表面温度加热到70℃以上。

（4）混合料的人工摊铺与整平。沥青混凝土拌和站拌出合格的沥青混凝土混合料方可上坝。沥青混凝土心墙及过渡料应与坝壳料同步上升，心墙及过渡段与相邻坝壳料的填筑高差不应大于80cm。混合料运至铺筑现场卸入立好模的心墙上，人工铺料整平。摊铺厚度为20cm，厚度误差要求控制在±1cm，宽度误差为±2cm。沥青混凝土混合料在碾压之前抽出钢模，铺盖好防雨布，铺盖宽度应超出两侧模板30cm以上。

（5）心墙与过渡带的压实。人工铺筑时，过渡料应在混合料摊铺之前预先铺筑好。沥青混凝土混合料在入仓后静置半小时后，用两台2.0t的振动碾同时碾压心墙两边的过渡料，振动碾距模板15～20cm，最后共同振压心墙与过渡带。碾压遍数为静1+动8+静2。碾压时行走速度为20～25m/min，行走过程中不得突然刹车，或横跨心墙碾压。横向接缝处要重叠碾压30～50cm，碾不到的部位，用小夯机或人工夯实。心墙碾压时，先静压两遍沥青混凝土混合料，再进行振动碾压。

2、机械铺筑沥青混凝土心墙

机械铺筑心墙的施工方法是：拌制好的沥青混凝土混合料卸入保温料斗，用载重汽车车运至施工现场卸入装载机，再由装载机卸入摊铺机料斗。在机械摊铺前，首先把过渡料预先堆放在心墙两侧，但要预留出摊铺机摊铺时所占的位置，当心墙表面清理干净并验收合格后方可摊铺沥青混凝土混合料，在沥青混凝土混合料随摊铺机摊铺熨平的同时，人工紧随着摊铺机进行过渡料铺筑。岸坡混凝土基础处理。在铺筑沥青混凝土心墙前，首先把两岸边坡混凝土进行处理后方可铺筑。处理过程与人工铺筑时基础处理方法相同，岸坡混凝土基础处理高度按每次1.5m进行，处理一次可供沥青心墙摊铺5次。心墙表面的清理。混合料在摊铺前，首先清理干净心墙表面上的粘土、泥等杂物。沥青心墙表面温度随着摊铺机的摊铺而自动加热不需要人工加热。混合料的摊铺与熨平压实。沥青混凝土每层压实厚度为20±2cm，摊铺厚度为23±2cm，摊铺宽度为0.5～1m。过渡料的填筑。过渡料摊铺时，应提前在心墙两侧准备好过渡料，在沥青混凝土混合料随摊铺机摊铺熨平的同时，人工紧随着摊铺机进行过渡料铺筑。心墙与过渡带的压实。心墙沥青混凝土碾压时，先用两台2.7t振动碾同时碾压心墙两边的过渡料，振动碾距模板15～20cm，再静压两遍心墙沥青混凝土混合料，最后共同振压心墙与过渡带。心墙碾压时应在防雨布上碾压，如果取掉防雨布而直接在沥青混凝土混合料上碾压，则必须保证碾子湿润、干净。

3、操作过程中应注意措施

（1）沥青混合料的拌合，在拌制沥青混合料之前，应预先对拌合楼系统进行预热且拌合机内温度不低于1000C。定期对称量系统进行动、静态检定。

（2）加强对沥青混凝土现场试验及检测。试验内容包括配料、拌合试验，运输试验，铺料试验，无损检测试验等。根据试验结果择优选取用于现场试验的沥青混凝土配合比及施工工艺。

（3）加强对沥青混凝土低温施工及越冬保护。通过试验确定低温配合比及保温方法，不得安排在连续降雨过程中施工，在铺筑碾压过程中，遇雨及时停工覆盖并采取措施防止雨水流向施工部位。

总之，沥青混凝土在水库大坝工程施工中值得广泛推广应用，相比较粘土心墙及混凝土心墙的施工而言，它不仅能够缩短工期，而且它更具有良好的的防渗性、抗裂性、稳定性及耐久性。当然，在施工中也必须注意施工的工序和工艺，严格遵照设计及规范要求，才能保证沥青混凝土的施工质量。

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