吉爾格勒德水利樞紐工程瀝青心墻工程施工技術分析

李輝發 烏蘇市水利局

瀝青混凝土心墻，是利用瀝青混凝土材料制成土石壩防滲體，除了心墻外，還包括支承體、過渡帶、排水、護坡等結構。瀝青混凝土心墻具有良好的適應變形能力，目前建成的工程中，高度最大達到105m。以下結合吉爾格勒德水利樞紐工程，探討了瀝青混凝土心墻施工技術的應用。

1.工程概況

吉爾格勒德水利樞紐工程，位于烏蘇市境內，工程處于四棵樹河上游的中山區河段。該水庫的主要功能是灌溉、防洪，次要功能是發電、工業供水，有利于當地水資源合理利用和配置。水庫庫容量為6106萬m3，正常蓄水位為1503m，設計灌溉流量為30m3/s。其中，大壩最高處為101m，按2級建筑物設計，抗震設防烈度為8度。壩體最初設計時，分為瀝青混凝土心墻、混凝土面板堆石壩、粘土心墻壩三種，從地質條件、建筑材料、施工技術、工程量、投資成本等方面進行綜合比選，最終采用瀝青混凝土心墻施工方案。

2.瀝青混凝土心墻的施工材料要求

2.1 瀝青

水利樞紐中，瀝青標號一般在60#-100#之間。在瀝青混凝土中，瀝青是膠凝材料，因此要嚴格把控質量關，入場時檢測針入度、軟化點、延度指標，確保滿足規范和設計要求。

2.2 骨料

在瀝青混凝土中，骨料占比80%以上，一般選用堿性骨料，能和瀝青表面物質產生化學反應，發揮出粘合作用，提高抗滲能力，例如白云巖、石灰巖等。骨料由巖石加工而成，要求堅硬、質地穩定，不含有害雜質。本工程從博樂購買了堿性骨料，拉運至烏蘇市。

2.3 填料

填料能提高瀝青混凝土的和易性，增強密實度指標，常用水泥、粉煤灰、石灰巖粉等。骨料填充空隙，能粘合為一個整體，和瀝青混凝土形成膠結材料。

2.4 改性劑

在瀝青混凝土中加入適量改性劑，可以改善技術性能，例如粘度增大、抗裂性能提高，常見如樹脂、橡膠。

3.瀝青混凝土心墻的施工技術要點

本工程中，瀝青混凝土心墻壩的頂部高程為1507.4m，頂部寬度為10m，壩高最大為101m，長度為345m。在壩頂，采用瀝青路面，厚度為20cm；路面向下游方向傾斜，坡度為2%。在壩頂上游一側，設置鋼筋混凝土防浪墻，頂部高程為1508.6m，高度為3.1m，墻頂比壩面高出1.2m。防滲體采用垂直式的瀝青混凝土心墻，距離壩軸線3m；過渡層在心墻兩側，寬度均為4m，采用砂礫石制備。心墻的施工技術要點如下：

3.1 基礎處理

鑿毛混凝土，使用高壓風機清理干凈，混凝土表面保持干燥。然后涂刷一層瀝青，12小時后再涂刷一層瀝青瑪蹄脂。瀝青瑪蹄脂用量少時，可以人工拌制；用量大時，則利用攪拌機拌制；拌制完成后及時涂刷，防止發生離析。混凝土表面有止水銅皮，要先清理干凈，再涂刷熱瀝青。以上工序完成，使用防雨布遮蓋。

3.2 測量放樣

心墻表面處理后，放出中心線和立模邊線，測量頂部高程，要求中心線的誤差在5mm以內，作為支設模板的控制依據。

3.3 支設模板

模板材質為鋼模，由厚度為5mm的鋼板加工而成。在每個模板上，設置2個提升環，方便吊裝作業。模板支設時，要求緊密拼接在一起，進行牢靠固定，確保尺寸和設計要求一致。支設完成后，復核模板高程和平面尺寸，其中和心墻中心線的距離，偏差要控制在1cm以內。填筑過渡料時，為了避免材料會進入心墻內，使用防雨布保護瀝青混凝土。

3.4 鋪筑作業

鋪筑過渡料時，每一層厚度控制在30cm，經碾壓試驗確定。碾壓時使用2臺振動碾壓機，距離鋼模20 cm的部分先不碾壓；當鋼模拆除后，心墻和20cm的過渡料騎縫碾壓，以便形成一個整體。攤鋪瀝青混合料前，要清理心墻表面的泥土、積水，將表面溫度加熱到70℃。

3.5 攤鋪整平

瀝青混合料在拌合站內制成，經檢測性能達標即可進行攤鋪。心墻、過渡料、壩殼料一起施工，其中心墻和過渡段、相鄰壩殼料之間，填筑高差控制在80cm以內。混合料運輸至現場及時入模，由人工進行整平，攤鋪厚度為30cm，誤差為1cm以內。攤鋪完成后，及時拆除鋼模進行碾壓，并且安放好防雨布，要求遮蓋寬度超過模板30cm。

3.6 過渡帶壓實

瀝青混凝土進入鋼模后，等待30分鐘即可進行碾壓，先靜力碾壓，再振動碾壓，最后靜力碾壓；將運行速度控制在20-25m/min，不能突然剎車或隨意調頭。碾壓不到的部位，使用小型夯機或人工進行壓實。碾壓心墻時，首先靜壓2遍，然后振動碾壓，直至滿足壓實度指標。

4.施工過程中的技術控制措施

4.1 做好準備工作

心墻位于水泥混凝土基座的上方，為了促使兩者牢固結合，避免出現滲水現象，鋪筑心墻之前，應該清理基座表面的浮漿，進行鑿毛處理，確保表面清潔干燥，并進行烘干處理。然后在表面涂抹稀釋瀝青，一般配比是瀝青：汽油=3：7，用量控制在0.15-0.2kg/m2之間。

4.2 碾壓注意要點

對瀝青混凝土進行碾壓時，注意要點有：①振動碾壓時，如果要停止前進，首先要關閉振動裝置。②施工接縫處、碾壓帶，碾壓時重疊寬度至少30cm。③如果沒有使用防雨布，要求碾筒干凈、濕潤，不會粘連瀝青混合料。④處理橫向接縫時，上層和下層的橫縫之間，要錯開2m以上；去除松散的瀝青混凝土，制作坡面；對坡面加熱，涂刷熱瀝青，然后鋪筑瀝青混合料。⑤對于碾壓不到的地方，應進行人工夯實，或使用小型的夯實工具。⑥在鉆芯取樣部位，鉆孔回填時應該對鉆孔內進行加熱，并且填筑厚度為5cm的瀝青混凝土，進行夯實。

4.3 特殊條件施工

第一，低溫施工。當外界溫度低于5℃，就要采取以下措施：①瀝青混凝土拌制后、心墻攤鋪后，及時使用帆布覆蓋保溫，必要時搭設暖棚。②適當提高瀝青混凝土的出機溫度，一般控制為160-180℃。③現場鋪筑作業時，要配置加熱設備，例如紅外電加熱器，對心墻表面進行預熱升溫，要求溫度達到74-80℃之間。④瀝青混凝土的拌合、運輸、攤鋪、碾壓等工序，要求緊密結合，縮短施工周期，減少低溫帶來的不利影響。

第二，雨季施工。①當降雨量超過10mm，應停止瀝青混合料的制備、填筑作業，待降雨停止后，停工1天再恢復施工。②降雨量為0.1-10mm，下雨時要停工，雨停后恢復施工。③降雨量不足0.1mm，可正常施工。降雨時施工，應使用防雨布進行覆蓋，避免鋪筑后的心墻有雨水滲漏，從而提高心墻質量。

5.結語

綜上所述，在水利樞紐工程中，瀝青混凝土心墻施工方案比較常見，具有諸多技術優勢。文中結合實際案例，從基礎處理、測量放樣、支設模板、鋪筑、攤鋪整平、壓實等方面，介紹了施工技術要點和控制措施。希望為類似工程提供借鑒，保證現場施工順利進行。