沥青心墙与常态混凝土组合重力坝施工的控制难点及处理办法

谢天智

（新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆 乌鲁木齐 830000）

在经济建设发展过程中，水利行业赢得了良好的发展机遇，同时随着水利大坝建设规模的逐渐扩大，各种渗漏问题越来越严重，严重阻碍了水利工程建设的发展。沥青心墙与常态混凝土组合坝作为新型施工技术，在水坝工程中得到了推广应用。沥青心墙与常态混凝土组合施工具有一定的复杂性，需要全方面的考虑问题，环境、地质、技术条件等都会影响建设施工，为了保证工程质量，需要对施工中的难点和重点进行分析，利用先进的科学技术手段，促进水利大坝建设的发展。

1 工程案例

某水库大坝为重力坝，本文以该水库的重力坝施工为例，对沥青心墙与常态混凝土组合的施工技术进行分析。水库控制集雨面积28km2，水库的重力大坝施工规模较大；该水库在提供农业灌溉和城市供水的同时，能够充分发挥其防洪功能，覆盖面积较广，灌溉能力较强，具有很高的生态经济价值。该水库的重力坝位于河谷开阔的地区，呈“U”型，谷底的宽度在44m～56m之间，河床左右均分布了堆积阶地，并且高出河床2m左右，阶地的宽度在16m～46m之间；坝基的岩体性质主要以页岩为主，存在部分的石英砂岩分布在中厚层，页岩在结构上呈薄状层的形态，具有良好的抗风化性，岩质较软属于软岩层，而石英砂岩属于硬岩石，存在裂缝，完整性较差。

2 沥青心墙与常态混凝土组合重力坝施工控制的难点

2.1 常态混凝土基础面的处理与结合

常态混凝土基础面的处理和结合存在两个控制难点，一方面是常态混凝土表面的打毛处理，另一方面是配合比问题。首先常态混凝土在凝固后表面会出现粗糙不平的情况，严重影响了常态混凝土和沥青混凝土的结合情况，很容易因为表面不平整导致连接面之间出现裂缝情况，严重影响了大坝的施工质量；其次在清理的过程中为了保证清理的效果，很容易在清理废渣的同时将混凝土表面的保护层打掉，从而导致结构表面出现大量的深坑，影响混凝土和沥青墙的的结合效果。配合比的问题主要是冷底子油和砂质沥青马蒂脂的配料比情况，这两种材料对沥青起着稀释作用，如果配合比出现问题，沥青的稀释效果将会受到很大的影响，与沥青心墙的粘接质量也会受到一定的影响[1]。

2.2 沥青混凝土心墙层面的处理

沥青混凝土心墙层面的处理难点包含多方面的内容，包括加热温度的控制、气候的影响、芯样孔的回填等，各方面的情况都会影响整个重力坝的质量。首先沥青混凝土摊铺前要保证心墙表面的干燥程度达到规定的标准，为了更好的对干燥程度进行有效的控制，一般在心墙层面以下一定距离的位置进行加热，加热的温度对心墙表面的干燥程度有着直接的影响，所以加热的控制是施工的重点；其次就是专用摊铺机也需要根据心墙的干燥情况进行一定的加热，对加热进行严格的控制。环境的影响主要表现在雨季对仓面的影响，一方面雨水会导致仓面存在一定的积水，不仅影响了施工的进度，还对工程的质量造成了一定的破坏，另一方面雨水会对碾压的沥青混合料产生一定的损坏，造成资源的浪费。芯样孔的回填难点主要是孔洞的清理和回填的高度问题，钻孔后芯样孔内会产生渣土或者水珠，影响沥青回填的高度，回填的高度影响了整个工程的质量。

2.3 模板支护

该地区的重力坝施工主要采用的是钢模板支护结构，钢模板支护的难点在于钢模板类型的选择和架设两方面的问题[2]。首先钢模板的型式主要有钢制保护罩、活动模板以及固定型钢模板，要根据不同的情况选择不同的型式，这也就要求施工人员要充分了解施工现场的情况；其次钢模板的架设也是施工控制的难点，钢模板的架设需要定位，对尺寸进行严格的控制，保证其严密性，这些情况都会在一定程度上影响重力坝的质量。例如某地沥青心墙人工摊铺段采用活动钢模板，每块板的长度为200cm、高度为25cm、厚度为0.8cm，根据设计的具体情况确定心墙的宽度，并且用可以调节长度的夹具对两块相邻模板进行固定。

2.4 沥青混合料的摊铺

沥青混合料摊铺的控制难点主要是温度的控制和沥青混合料数量的控制。沥青混合料的摊铺主要有人工摊铺和机械摊铺两种方式，人工摊铺的时候，劳动强度较大，容易出现抛洒的现象，一旦发生抛洒现象,很容易造成混合料出现分离的情况，严重影响了摊铺的质量；机械摊铺过程中无法有效掌握摊铺机中沥青混合料的数量，如果数量过少就会出现漏铺的情况，如果数量过多，摊铺的厚度就会超过规定的标准，从而影响了摊铺的效果。温度控制主要是沥青混合料温度要与实际的需求呈现一致的状态，在摊铺的过程中会受到环境天气的影响，混合料的温度出现了一定的变化，会导致沥青混合料的质量出现不合格的情况，不仅影响了工程的质量，还在很大程度上造成了资源的浪费，增加了施工成本[3]。

3 沥青心墙与常态混凝土组合重力坝施工难点的解决措施

3.1 常态混凝土基础面的清理措施

常态混凝土基础面情况的改善，最主要的就是常态混凝土表面打毛的控制和配合比的合理设计。常态混凝土的打毛可以采用机械和人工两种不同的方式进行处理，机械打毛需要借助高压沙抢来进行有效的处理，一般在混凝土初凝的时候用高压沙枪来打毛，然后用高压水进行冲洗；人工打毛应该将混凝土表面的乳浆、废渣等其他粘结物进行有效的清除，对表面的保护层要严格控制，避免出现大量深孔，这也就要求人工打毛的力度要严格的控制，如果出现了深孔的情况，要及时采取相应解决措施。配合比的问题应该根据材料性质和工程的实际情况进行精确的计算，在进行涂抹的过程中要保证其均匀性，确保每个地方都覆盖，材料的喷涂量进行严格控制，一般每平方米喷涂0.3kg即可，避免造成稀释沥青挥发困难的情况[4]。如图1所示：

图1 混凝土表面凿毛

3.2 沥青混凝土心墙层面的处理措施

沥青混凝土心墙层面的处理措施包含了多方面的内容，包括加热的控制、雨季的处理、回填的控制等。加热控制主要是心墙层面的干燥程度控制和摊铺的加热控制，首先需要借助红外线加热器在心墙层面以下一定距离点进行加热，将加热的温度控制在70℃以上即可，加热的时间一般为2min～3min，然后对沥青面进行加热，一方面使沥青表面的温度能够达到70℃以上，另一方面使温度能够渗透心墙层面；其次摊铺机加热层面时，要对加热的时间进行严格的控制，如果加热时间过短，心墙表面就会出现损坏的情况，加热时间过长会导致混凝土的老化，所以要根据天气情况有效掌握加热时间，并且保证其加热的均匀性[5]。雨季的处理首先要对仓面的积水进行清理，例如可用喷灯将水珠烤干；其次就是要及时处理好被雨水侵蚀的混凝料，不能将其运用到实际施工中。芯样孔的回填，首先要对芯样孔内的渣土和水珠进行处理，然后对孔壁进行加热，使其达到70℃以上，回填的高度应该高出心墙一定距离，一般为3cm，采用分层回填的方式进行沥青混合料的填充，每层的厚度控制在5cm即可，然后用10kg重的捣棍进行夯实，一般夯实25次左右即可。

3.3 模板支护的控制措施

首先在模板型式的选择上要根据该工程各方面的情况进行合理优质的选择，一般来说对于专用摊铺机通常使用钢制保护罩，对于通用机械的碾压采用活动钢模，在进行人工铺筑时采用固定型钢模板效果更佳；其次是钢模板架设，在对钢模板进行定位时应该根据心墙的位置来确定，一般钢模板距离心墙中心线应该呈现一致的状态，偏差应该控制在±0.5cm以下，在拼接上应该保证其严密性，尽可能的避免相邻模板之间出现较大的空隙，连接的长度应该控制在5cm以上，并且对出现的裂缝进行碾压，重复碾压30次～50次，然后对架设的情况进行严格检查，比如说对钢模板上的沥青混凝土混合料粘附物进行清理，从而保证钢模板的顺利拔出[6]。

3.4 心墙与翼墙现场质量控制

沥青混凝土底部及两侧要与基础和翼墙相连，为了保证沥青混凝土与常态混凝土粘结强度，必须对常态混凝土表面进行处理，使其粗糙平坦，干净干燥。并在处理过的表面喷涂冷底子油，其质量比为:沥青∶汽油=3∶7。待冷底子油干涸后，便可铺设沥青玛蹄脂，其配比为：沥青∶矿粉∶细骨料=1∶2∶3，成品温度应达到140℃。玛蹄脂冷却后，即可铺筑沥青混凝土。

3.5 沥青混合料摊铺的措施

首先要对沥青混合料的温度进行检查如果温度偏低，在最初摊铺的时候应该与岸坡有一定距离，直到其温度稳定后再对岸坡进行摊铺，从而保证沥青混合料能够与岸坡进行有效的粘结，保证其结构的稳定性；其次人工摊铺在撒料的过程中应该采用正确的方式，一般要用铁锹端着料导入仓面，避免沥青混合料出现分离的情况，机械摊铺的过程中应该及时检查摊铺机斗中的混合料提供充足混合料的同时避免资源的浪费，根据实际摊铺的面积进行准确的计算，保证摊铺的合理性；最后在摊铺的过程中应该及时检查沥青混合料的温度，如果发现不合格的混合料应该及时清除，一方面避免对质量良好的混合料造成影响，另一方面保证摊铺的质量达到规定的标准，使整个重力坝的施工符合规定的要求，更好的发挥其社会效益[7]。如图2所示：

图2 沥青混合料摊铺图

4 结语

综上所述，随着社会的不断发展和进步水利工程建设逐渐兴起，大坝作为水利建设的重要组成部分，对整个工程的质量安全起着至关重要的作用，需要加强其施工控制；重力坝主要是依靠坝体自身的重量来维持结构的稳定性，能够有效挡水，而且在目前水利大坝建设中占有重要地位，那么加强重力坝的质量控制也就成为了必然选择。笔者提出，重力坝的施工具有一定的复杂性，包括坝体的布置设计、参数的设计、技术的控制等各方面的情况都会影响重力坝的挡水性，所以沥青心墙与常态混凝土组合施工也就成为了顺应社会潮流的必然趋势；这一技术的应用难度系数较高，需要不断的改进，使其在重力坝的建设中得到广泛应用和普遍推广。希望通过本文的简单分析，能够帮助相关工作人员更好的开展工作。陕西水利

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[2]廖声海,唐昌金.水利工程混凝土砌石重力坝施工的技术要点[J].黑龙江水利科技,2014,9（1）:60-62.

[3]许驰,韦锦鹏.浅谈重力坝施工[J].华人时刊（下旬刊）,2014,13（9）:173-173.

[4]邹卫军.混疑土重力坝施工技术要点与难点及解决措施 [J].建筑工程技术与设计,2014,2（33）:72-72,11.

[5]胡伟.碾压混凝土重力坝施工技术[J].黑龙江水利科技,2012,40（7）:65-66.

[6]谢荣昌,王卫华,张怀文等.混凝土防渗心墙浆砌石重力坝施工技术[J].黑龙江水利科技,2015,16（1）:135-136.

[7]王贵杰,黄金林,郭学伟等.混凝土重力坝碾压试验工艺与质量控制分析[J].混凝土,2010,22（4）:130-132.