水利防滲工程瀝青混凝土心墻技術研究

寇曉峰

摘 要：作為防滲結構的主要類型，瀝青混凝土防滲是按照一定比例加熱攪拌瀝青和各種級配石料，可形成瀝青混合料，并經機械碾壓可構成防滲體。在水利防滲工程中應用該項技術，可有效提升工程防滲能力及耐久性。本文以碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術為主題，結合具體工程案例，對瀝青混凝土心墻施工材料準備及施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：水利工程；瀝青混凝土心墻；施工材料

中圖分類號：TV543.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0147-01

1 工程概況

某水利樞紐工程控制流域面積達6.64萬km2，該工程的主要功能為防洪、供水、發電及航運等，是水澇旱災防治的重要工程。水庫主壩處于河床位置，總長度為1657.31m，主要為碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩，選取澆筑式瀝青混凝土心墻壩作為導流明渠。壩軸線上游為瀝青混凝土心墻中心線，與壩軸線之間的距離為2m左右，且將砂礫石過渡帶設置到心墻兩側，寬度為3m左右。則豎向、水平向排水體設置到下游砂礫石過渡帶。221m為主壩壩頂高程，41.5m為壩最大高度，8m為壩頂寬度。選取二級坡用于壩上下游，205m為馬道高程，4m為馬道寬度，1：2.2為上游壩坡，1：1.9為下游壩坡。選取四角空心混凝土預制塊+干砌石用于上游壩面護坡，選取干砌石用于下游壩面護坡。并將貼坡式排水體設置到下游壩址。以200m作為碾壓式瀝青混凝土心墻分界點，以下位置為0.7m厚，以上位置為0.5m厚，218.5m為心墻頂高程。本工程主要工程量如表1所示。

2 水利防滲工程瀝青混凝土心墻材料準備

（1）瀝青材料。瀝青性能直接影響到土石壩防滲體結構的質量，為此，必須合理選擇瀝青材料。根據本工程施工實際情況，可選取90#重交通道路瀝青材料，其質量應符合相關指標。（2）骨料。骨料在瀝青混凝土內所占比例較大，對瀝青混凝土性能具有重大影響。作為瀝青混凝土的骨架結構，骨料可提高瀝青混凝土的強度，且保證其能夠承受較大的外力。為此，應選取堅硬、性能穩定的材料作為瀝青混凝土骨料，為保證其粘附性良好，必須確保其表面潔凈無污染，且粒徑、級配符合相關指標規定。根據粒徑大小，可將骨料分為兩種，即細骨料與粗骨料。細骨料應選取0.074～2.5mm粒徑的礦料，通常以河砂、人工砂等為主。為提高混合料的和易性，可適當添加天然砂。粗骨料可選取2.5mm粒徑以上的礦料，一般選取堿性骨料最佳。要求所選材料具有潔凈、堅硬等特點。（3）填料。0.074mm以下粒徑的礦料可看做是填料，其特點為表面積較大。填料在瀝青混凝土礦料整體表面內所占比例高達90%以上。填料可與瀝青構成瀝青膠結料，能夠粘結骨料，并對骨料縫隙進行填充。因填料表面較大，當填料自身具有良好粘附性時，其能夠有效結合瀝青材料。一般選取石灰石等材料作為填料原材料。

按照室內試驗結果，以表2數據作為現場鋪筑試驗碾壓式瀝青混凝土配合比設計。

3 水利防滲工程瀝青混凝土心墻施工工藝

3.1 拌和施工

選取瀝青混凝土拌和樓進行瀝青混凝土拌和施工，瀝青在拌和前需進行加熱，溫度達到170℃以后即可泵送至拌和樓，通過加熱、二次篩分后，骨料可向拌和樓熱料倉內存儲。瀝青混合料拌制過程中，應先進行骨料、礦粉投放，需干拌施工，隨后進行瀝青濕拌噴灑施工，一般以10s作為干拌時間，45s作為濕拌時間。

3.2 運輸施工

水平及垂直運輸是瀝青混合料運輸的主要方式，垂直運輸主要是成品料倉轉移至現場入倉的過程，而其他過程都是水平運輸。按照現場攤鋪情況，間隔相應時間，需由成品料倉內下料到自卸車保溫箱內，且在2m內控制落差。卸料環節，應勻速下料，且依照實際情況，對運料車適當挪動。向攤鋪場地運送時，必須對瀝青混合料的溫度進行檢測，在運輸環節還需充分掌握瀝青混合料的溫度情況。

3.3 攤鋪施工

施工前，需鑿毛凹槽基座表面，并清理干凈表面雜物，確?；炷帘砻娓稍?、清潔。隨后將一層稀釋瀝青噴灑到基礎面，3：7為稀釋瀝青配比中瀝青與汽油的比例，待汽油完全揮發后，應將一層瀝青砂漿涂抹其上，厚度為1到2cm。根據工程所需可選取人工、機械兩種方式進行攤鋪施工。

（1）人工攤鋪。選取全站儀由測量人員進行心墻中心線、兩邊界線測放，間隔20m設置一組測量控制點。攤鋪施工應選取便于拆除的模板，穩固架設模板后，需保證相鄰鋼模接縫緊密，向設計寬度調整鋼模進行定位后，需在5mm以內控制模板中心線和心墻軸線之間誤差。如下層瀝青混凝土表面溫度不足，加熱時可選取液化氣噴燈施工。立模作業結束后，需進行兩側過渡料填筑，選用反鏟先填筑與模板距離遠的位置，隨后填筑、整平距離模板近的位置。整平施工時，應避免骨料離析，影響施工質量。隨后去除模板，清理干凈內側黏粘的混合料。最后過渡料通過雙輪振動碾進行碾壓，要求“2遍靜碾+4遍動碾”。同樣根據施工現場實際情況選取雙輪振動碾進行瀝青混合料碾壓施工。收光時遍數需控制在2遍以上。

（2）機械攤鋪。施工前，應清理干凈場面，并對攤鋪機進行檢測。選取專用攤鋪機進行機械攤鋪，保證瀝青混合料、過渡料同時進行攤鋪施工。根據實際情況，可在每分鐘2到3m之間合理控制攤鋪速度。如過渡料下料出口向瀝青混合料攤鋪位置行走時，可選取裝載機將過渡料放入過渡料斗內，隨后連續上過渡料與瀝青混合料。施工過程中，需指派專人檢查，避免出現漏鋪等問題。因1.2m為過渡料攤鋪寬度，如過渡料在攤鋪機控制范圍之外，需通過反鏟先進行填筑。攤鋪施工后，如攤鋪機和反鏟預鋪的過渡料之間存有間隙，需通過人工方式找平施工。攤鋪后，可先碾壓過渡料，一般碾壓遍數為6遍，機械以雙輪振動碾為主。

碾壓時應與心墻保持一定距離，不得過度碾壓，避免因擠壓出現心墻位移現象。如陷碾等問題出現于碾壓施工中，需及時清理陷碾位置的混合料，并進行新瀝青混合料的回填。當邊角、接頭位置振動碾碾壓難度較大時，需采取人工夯進行夯實作業，當瀝青混凝土表面呈現為反油狀態時即可停止夯實施工，該過程應保證夯實具有合理性，避免粉碎骨料。

3.4 施工控制

因瀝青混合料壓實度不同于過渡料，為提高瀝青混凝土心墻施工質量，保證其壓實度滿足設計要求，攤鋪過程中，相比瀝青混合料高度，過渡料應高一些。根據施工現場實際情況，鋪設瀝青混凝土心墻時需全線平起，盡可能避免橫縫產生。如存在橫縫，需按1：3設置接合坡度，且錯開上下層橫縫，2m以上控制錯開距離。碾壓過程中，橫向接縫位置需設置30到50cm重疊寬度。

攤鋪時，必須實時對瀝青混合料溫度進行檢測，如材料不合格，則不得使用。特別是雨浸材料，必須作廢。瀝青混合料碾壓施工中，特殊情況下，需將帆布鋪設到表面，避免混用振動碾對倉面造成嚴重污染。

4 結語

綜上所述，作為一種薄壁柔性結構，壩殼對瀝青混凝土心墻變形起決定作用，但幾乎不影響壩體變形，卻嚴重影響心墻兩側壩體分布。為此，在水利防滲工程施工中，必須合理設置瀝青混凝土心墻位置。選定位置后，應根據碾壓式瀝青混凝土心墻的具體要求，依據工程類型、等級及施工現場的工作條件、氣候等因素，選擇各類施工材料，提高防滲體結構的整體性能。完成上述作業后，需進一步規范施工工藝，提高施工技術水平，做好攤鋪作業，只有這樣才能全面提升工程質量，才能推動我國水利工程事業持續、健康發展。

參考文獻

[1]魯浦吐拉·木提里浦.水庫碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術[J].河南水利與南水北調，2017，（08）.