三座店水庫堆石壩瀝青混凝土心墻施工技術

姜長杰，何 玉，張 穎，楊曉波

(遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽122000)

1 概述

三座店水庫位于內蒙古赤峰市境內的西遼河支流陰河下游，攔河壩基礎座落在河床砂礫層上（砂礫層最大厚度32.8m、采用混凝土防滲墻防滲），壩頂長614m，最大壩高52.40m，水庫總庫容3.052億m3。主壩為瀝青混凝土心墻堆石壩，心墻頂高程為727.90m、底部高程為682.25m，心墻在高程704.0m以下寬度為0.80m、以上陡變為0.50m。心墻頂部與鋼筋混凝土防浪墻相接、底部與水泥混凝土防滲墻頂梁 （心墻的底梁）弧面連接，心墻底部擴大寬度為1.5m。心墻與岸坡混凝土蓋板亦為弧面連接。心墻最大高度45.65m，心墻兩側各鋪設2.0m寬的砂礫料過渡層，過渡層以外為堆石體。2005年9月主壩開工，2009年10月主體工程基本建成。

2 瀝青混凝土拌制及運輸

（1）瀝青脫水與加溫。儲存罐內的瀝青由320型導熱油為介質的加熱盤管來熔化和脫水，瀝青脫水溫度控制在110～130℃；脫水后的瀝青由瀝青泵輸送到加熱鍋升溫到150～170℃備用。

（2）骨料配合與加熱。配制瀝青混凝土粗細骨料由一臺ZL50型裝載機預先裝入各級骨料儲存倉，骨料加熱前由施工人員設定電子稱，按配合比計量后，放入傳料皮帶機上，由傳料皮帶機把每次拌和所用骨料送入加熱滾筒，進行烘干和加熱。骨料加熱溫度要求160～180℃，最高不宜超過200℃。

（3）礦粉摻配。赤峰市白水泥廠生產的專用礦粉不需加溫，由人工按配合比（見表1）規定重量直接加入攪拌機中。

表1 瀝青混凝土理論配合比表

（4）瀝青混凝土拌制。拌制瀝青混凝土的熱骨料和礦粉先投入攪拌機攪拌15～20s，再注入自動稱量的瀝青攪拌45～60s，出機后的瀝青混凝土應具有良好的粘稠度，拌和物摻配均勻，無花白料和分離現象，出機溫度要求控制在150～170℃，瀝青混凝土拌合物通過提升料斗送入儲存保溫罐中。

（5）瀝青混凝土運輸。采用1.6t農用運輸車改裝的瀝青混凝土保溫運輸車，從瀝青拌和廠將瀝青混凝土運往壩面施工地點，由ZK30裝載機將瀝青混凝土裝入XL30型攤鋪機料斗內進行心墻攤鋪作業。

3 瀝青混凝土心墻施工

3.1 混凝土基面與瀝青混凝土結合面處理

在底梁基礎面或其它部位水泥混凝土面清理合格后，于干燥的混凝土表層涂刷兩道冷底子油，冷底子油配制按瀝青∶汽油＝4∶6或 3∶7，涂刷均勻，待冷底子油干涸后（約6h），人工用刮板涂抹1～2cm厚瀝青瑪蹄脂，瀝青瑪蹄脂配比為瀝青∶礦粉∶細骨料＝1∶2∶4，然后可鋪筑瀝青混凝土。

3.2 瀝青混凝土澆筑

（1）瀝青混凝土攤鋪。該工程采用攤鋪機與人工支模攤鋪兩種方法作業。攤鋪機是西安理工大學研制的XL30型牽引式攤鋪機，可對心墻進行預壓。一次攤鋪厚度為20cm。該攤鋪機總攤鋪寬度為1.6m左右，其中瀝青混混凝土心墻可調的攤鋪寬度為0.5～0.8m，還可同時進行兩側各0.4～0.55m寬的過渡料的攤鋪。攤鋪機前端設置的紅外線加熱器可將瀝青混凝土面層加熱70℃以上。

瀝青混凝土運至施工現場后，人工檢測入倉溫度，要求130～150℃。適宜采用機械攤鋪的部位由ZL30裝載機喂料至XL30型攤鋪機料斗內進行攤鋪；不適宜采用機械攤鋪的部位由人工支鋼模進行攤鋪，人工攤鋪部位下層瀝青混凝土冷面加熱用汽油噴燈烘烤，加熱溫度不小于70℃。該工程規定每天心墻澆筑不多于2層，即不超過40cm厚。壩體施工工序為，兩側堆石體→瀝青心墻→兩側過渡層。

（2）瀝青混凝土碾壓。瀝青混凝土攤鋪后用苫布蓋上，然后采用1.5t自行式雙輪振動碾在苫布上壓實，振動碾的行走速度控制在25～30m/min；碾壓分靜碾2遍、有振碾6遍、靜碾2遍；碾壓溫度130～150℃。振動碾壓不到的部位，輔以人工夯實。壓好的心墻表面仍然用苫布蓋上，防止受到污染。瀝青混凝土心墻與兩側過渡料、壩殼料同步上升、均衡施工。

（3）心墻施工層面與冷縫處理。對于連續上升層、下層面干凈且已壓實的瀝青混凝土表面溫度大于70℃時，可直接鋪筑上層瀝青混凝土。當表面溫度低于70℃時，采用噴燈對其加熱70℃以上，瀝青混凝土面加熱要注意方法，以防止將其表面烤焦老化。

因故停止心墻澆筑的橫向接茬，應做成緩于1∶3的斜坡，上下層的橫縫相互錯開，錯距大于2m。下次瀝青混凝土攤鋪前人工鑿除坡角處瀝青混凝土，并用鋼絲刷除去粘附在瀝青混凝土表面的污物，用高壓風吹凈，攤鋪前加熱到70℃以上，攤鋪后在接縫處重疊碾壓寬度30～50cm。

（4）瀝青混凝土芯樣孔的修補。為了檢測心墻瀝青混凝土施工質量，該工程按設計要求采用了在心墻上隨機鉆孔取芯進行有關質量指標試驗。取芯留下的鉆孔先用高壓水沖洗干凈，然后用管式加熱器加熱孔壁達到規定溫度，最后用熱瀝青混凝土按每5cm一層回填，人工擊實填料至平。

（5）瀝青混凝土停止施工條件。該工程規定當日最低氣溫低于5℃、雨天或4級以上大風天氣心墻停止施工，夜間不宜施工。

3.3 心墻兩側過渡層施工

在瀝青混凝土心墻兩側與壩殼堆石體之間設2m寬過渡層，過渡層料選自天然河道滲透性良好的砂礫料，篩除80mm以上卵石。過渡層每次攤鋪厚度和瀝青混凝土心墻相同，瀝青混凝土心墻攤鋪機有同時鋪筑兩側過渡料的功能，機械攤鋪寬度不足的部位，由人工補鋪至設計寬度。在最佳壓實含水量下用1.5t雙輪振動碾壓實到設計密實度。過度層碾壓在心墻碾壓完成后進行。