水庫碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術

□魯浦吐拉?木提里浦（新疆水利水電勘探設計院）

水庫碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術

□魯浦吐拉?木提里浦（新疆水利水電勘探設計院）

近年來，隨著經濟的發展，我國水利工程建設項目日益增多，施工技術水平不斷提高，碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術在水庫建設當中得到較為廣泛的應用。但是，目前我國在水庫工程施工中采用的碾壓式瀝青混凝土心墻土石壩施工技術還存在一些不足，主要體現在施工機械設備、施工環境下施工質量的管控等方面，文章結合實際案例，對工程施工中此項施工技術存在的問題以及解決措施展開論述，期望文章研究對同類工程施工可以發揮一定的參考價值。

心墻土石壩施工；瀝青混凝土；施工現狀

0 引言

瀝青混凝土心墻的施工是當前較為新型的施工技術，具有抗滲能力強、可塑性強的特點，而且結構簡單，施工速度快。在當前大壩等工程中廣泛使用，且運行良好。

1 工程概況

四道白楊溝水庫為碾壓式瀝青混凝土心墻，最大壩高70.20 m；壩長215 m。壩頂高程1 963.18 m，防浪墻頂高程高出壩頂1.20 m。大壩上游壩坡和下游壩坡分別取1：2.25和1：1.80。工程初期擬在左壩肩布置岸邊側槽溢洪洞，側堰采用開敞式，溢洪洞采用城門洞型式，溢洪洞由側槽段、調整段、泄洪洞段、消能段、尾水渠組成。溢流堰采用實用堰形式。溢洪洞全長380 m，其中洞身段全長265 m，溢洪洞底坡i=1/4.50。出口消能段采用挑流消能方式。

大壩壩型為碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩，大壩全長215 m，壩頂高程1 963.18 m，最大壩高70.20 m，壩頂寬8 m，路沿石寬度20 cm，路沿石上設置1.00 m高不銹鋼欄桿。防浪墻頂高程1 964.38 m，防浪墻高出壩頂1.20 m。

壩坡：碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩的上游壩坡為1：2.25，上游壩坡采用25 cm厚的C25F200W8混凝土板護坡，下游壩坡為1：1.80，在下游壩坡上設有“之”字型上壩道路，路寬6.00 m，縱坡為0.08，下游設8 cm厚混凝土護坡。導流圍堰位于大壩上游壩腳，圍堰頂高程1 913.50 m，圍堰項寬8 m，圍堰上壩坡為1：2.25，下游壩坡均為1：1.80，迎水面結構分別為0.25 cm厚C25F300W8混凝土防浪護坡。圍堰也采用砂礫石填筑，采用與大壩同等的填筑標準，圍堰最終將作為壩體的一部分，全部包含在壩體內。

2 施工中的現狀與不足

2.1 碾壓式瀝青混凝土心墻施工中的應用

由于施工中使用到的機械已經接近成熟，多用在自動化瀝青攪拌系統以及瀝青混凝土攤鋪的施工方面，因此我國在實行碾壓式瀝青混凝土心墻施工中大量使用到該技術。如本工程中上、下游IV區料（砂礫料）采用進占法進行卸料，對尚未碾壓的填筑面進行推平整理，這樣可以提高碾壓的質量，同時，這種方法也可以使細顆粒與大顆粒石料間的嵌填作用充分發揮出來，有利于提高密度，確保填筑質量。上、下游V區（過渡料）采用后退法卸料，這種卸料方式可減少填筑料的分離，對防滲、減少滲流量有利。根據招標文件技術要求，結合以往施工經驗，每層鋪料厚度比壓實厚度多填2～10 cm，經碾壓后達到技術要求層厚。當前使用到的中小型瀝青混凝土心墻施工中的專用技術一般采用的設備是專用的瀝青混凝土攪拌和攤鋪設備，這種設備的造價較為昂貴，一次有一些中小型的瀝青混凝土心墻工程，是接受不了這樣高昂費用的。

2.2 碾壓式瀝青混凝土心墻施工中是問題

在特殊的環境下進行施工，瀝青混凝土的心墻施工是受到一定限制的，因此可能會延誤一定的工期。例如：在雨天，地溫和夜間進行施工，會導致現場的環境造成的施工質量出現問題。例如：為適應季節性的溫度給瀝青混凝土配比帶來的困擾，采用了試驗模擬的方法進行了現場的攤鋪實驗。這種方法模擬極端條件下施工設備的運行，現場的運輸、攤鋪等施工工藝，最終得到的結果是進行混凝土施工的重要參考依據。

2.3 碾壓式瀝青混凝土心墻施工中的控制

施工中由于對混凝土的質量控制和檢測方法缺少統一的標準進行研究，因此，需要采用適當的方法，對土石壩的瀝青混凝土心墻進行施工控制。雖然我國在這方面的經驗已經十分豐富，但是依然需要對原材料進行嚴格檢驗，例如：施工中瀝青混合料的拌合質量，攤鋪過程中的溫度等技術要點等，這是一個全程監控的技術問題。

3 碾壓式瀝青混凝土心墻土石壩施工技術要點

3.1 施工準備

做好施工前的準備工作至關重要，不僅可以保證施工順利進行，還可以提高施工的質量，因此需要提高對此階段的重視程度。針對壩基面軟弱夾層這樣的缺陷，需要按照設計要求進行針對性的處理，提高地基的牢固程度；對于大壩填筑范圍內的勘探洞及地質鉆探孔也需要按照實際要求進行夯實和平整。將上述問題全部妥善解決并檢查合格之后，還需要請設計單位和監理單位進行質量驗收，只有在驗收合格的情況下才能開始填筑。主要設備包括運輸設備、挖裝設備、平整設備、碾壓設備。碾壓進度是控制施工進度的重要因素之一，而壓實效果的好壞，直接影響施工質量。因此，選擇合適的碾壓設備至關重要，根據以往施工經驗，一般選擇大噸位、大激振力振動碾。

3.2 施工階段

3.2.1 水平碾壓

碾壓方法：振動碾行走方向要與壩軸線平行，振動碾行走速度為一檔，速度大約控制在1.50～2.00 km/h之間。主要采用錯距法（碾輪寬/碾壓遍數）進行碾壓，即從一側到另一側一次碾壓完成。碾壓遍數和錯距寬度通過碾壓試驗最終確定。特殊區域的碾壓采用小型振動平碾碾壓，靠近趾板周邊縫1 m范圍，為保護趾板混凝土，采用振動夯板夯實。

3.2.2 大壩過渡料區（V區）的填筑

V區過渡料位于心墻與砂石料之間，對墊層料起反濾作用。過渡料主要從四道溝溝口混凝土骨料場開采。V區過渡料的挖、裝、運、卸料及平料方法與墊層料施工基本相同。過渡料水平寬度3.00 m，鋪料層厚30 cm，采用2.50～3.50 t雙輪振動碾碾壓，碾壓參數經試驗確定并報監理人批準實施。

4 質量控制

4.1 填筑分塊的控制

壩體填筑順水流向高差，不允許超過40 m；順壩軸線方向一般不允許存在臨時高差（發包人和監理批準側外）。擬在分期填筑時，高差控制在35 m左右，并按1∶2.00邊坡施工，且先填塊按每上升一層預留臺階，臺階寬度≥0.40倍層厚，填筑時段內壩后臨時公路布設平臺面寬度12 m。

4.2 料源的質量控制

大壩的填筑質量很大程度上取決于料源的質量，并且大壩的施工進度也受料源質量的影響，因此一定要加強對料源質量的控制，保證其質量符合施工的要求。對料源進行質量控制的目標就是保證合格的物料進入施工場地，而不合格的物料不能離開料場。壩料開采前，首先對開挖區的植被、覆蓋層等無用料層先行剝離處理。壩料開采，對于1號溝口壩殼料場部分開采時選出超徑料，對于爆破料，采用大中孔徑的鉆機鉆孔，全耦合裝藥結構，深孔梯段微差擠壓爆破技術施工。隨機選擇，進行顆粒分析，優化爆破參數，使爆破料滿足設計級配要求，其控制技術措施詳見土石方開挖有關章節說明。另外，為了進一步保證物料的質量，還需要在料場設置質量控制點，并派遣專業的質檢人員對運出場地的物料進行檢查，只有在保證合格的情況下才能放行，以免不合格的物料進入施工當中。為了防止出現錯誤，還需要在料場上設填筑料種類的標記牌，并在運輸車輛做好標。

4.3 運輸與卸料質量控制

對于不合格物料的運輸車輛，堅決禁止上壩，合格物料的運輸車也需要在車頭外面懸掛物料類別的標記牌或旗幟，以免弄混。進入填筑區之后，需要使用清水對運輸車輛的輪胎進行清洗，以防止輪胎夾帶泥塊。不同的物料需要采用不同的方法進行卸載，對于砂礫石料而言，需要采用端進法卸料，禁止運輸人員直接將石料放置在已經碾壓的平臺之上。對于過渡料而言，需要采用后退法卸料方法，這種方法可以減少物料分離的發生。需要根據鋪料層的厚度來確定料堆之間的距離，這樣可以保證料堆放置合理，避免增加不必要的工作量，運輸車輛在卸料倒車的過程中一定要有專人指揮，這樣可以保證物料放置的位置合理。

4.4 鋪料厚度控制

各料區的層厚需要根據設計方案的要求以及現場碾壓試驗結果來確定，鋪料填筑要保證表面的平整，防止由于物料分離嚴重而形成比較大的空隙。另外，為了防止鋪料厚薄不一，需要根據各料區的層厚設置移動式標桿，標桿放置的位置是距填筑面前沿4～6 m距離處，并且還需要在推土機上裝激光控制裝置，以控制填料層厚度與平整度。

4.5 壩料灑水量與強度的控制

為了保證填筑料灑水數量，擬采用上壩路定點加水和壩面補充灑水及料場開挖堆石噴水的綜合灑水方式。

5 事后質量檢驗

為了保證施工質量，采用試驗檢驗數據、取樣監測等方法，對質量進行全面的檢測。經過對土樣的負荷，得到的結論是施工中瀝青混合比、質量控制水平較高，能夠交付使用。

6 結語

混凝土心墻壩的施工，運用的施工工藝相對較為特殊，施工技術的要求也較高，因此施工中要保證優良的施工質量，需要解決的難點和重點很多，文章提及案例工程中積累的寶貴經驗，為日后同類工程施工提供了經驗和資料，具有一定的借鑒意義。

［1］孔憲京，許詔君，鄒德高等.瀝青混凝土心墻壩心墻與基座模型抗震試驗研究［J］.大連理工大學學報，2013，（4）:559-564.

［2］柳玉蘭.超規范瀝青混凝土心墻壩受力可行性分析［D］.西安理工大學，2013.

編輯：劉青

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：1673-8853（2017）08-0037-02

2017-6-4