寨子河水库大坝碾压沥青混凝土心墙施工技术

王 霞

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

寨子河水库大坝碾压沥青混凝土心墙施工技术

王 霞

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

本文详细介绍了四川万源寨子河水库大坝碾压沥青混凝土心墙施工方法、施工工艺及技术措施，可供同类工程参考。

堆石坝工程 沥青混凝土心墙 碾压 施工 寨子河水库

1 工程概况

寨子河水库拦河大坝为碾压沥青混凝土心墙堆石坝，坝顶高程880.00m，坝顶宽度为10m，坝顶轴线长度227.00m，最大坝高93.0m，最大坝底宽度342.60m。大坝上游边坡为1∶1.7；下游坝坡马道考虑与上坝公路相结合，设纵坡9%的“之”字形马道，马道宽度7.0m，平均坡度1∶1.6，局部坡度1∶1.25，坝坡采用0.5m厚干砌块石护坡。

沥青混凝土心墙位于坝体中部偏上游，其轴线与坝轴线间距2.0m，心墙顶部高程879.30m，底部高程792.00m，厚0.5m～0.7m。心墙底部设宽8.0m、厚1.0m的C20混凝土基座，作为帷幕灌浆和固结灌浆的盖板。心墙与坝壳之间设过渡层，上、下游侧水平厚度均为3.0m。大坝上、下游均采用灰岩堆石料碾压填筑。

2 沥青混凝土心墙施工

2.1 主要施工方法及工艺

2.1.1 骨料初配及干燥加热

(1)骨料初配

堆存于砂石加工系统净料堆场的骨料，用装载机输送至各级配料仓备用，用胶带机混合输送至干燥加热筒。

(2)骨料干燥加热

冷骨料均匀连续地进入干燥加热筒加热，加热温度控制为240℃～260℃。经过干燥加热的混合骨料，用热料提升机提升至拌和楼顶进行二次筛分。热料经过筛分分级，按粒径尺寸储存在热料斗内，供配料使用。

2.1.2 沥青熔化、脱水、加热与恒温、输送

(1)沥青熔化、脱水、加热

本工程使用罐装沥青，来料沥青即有100℃。沥青到场后经导油管注送到拌合楼油灌。本沥青罐的加热方式为煤炭加热导油管导热，熔化、脱水集成一体的沥青罐。

沥青熔化、脱水一定时间后，继续加热，储存待用的沥青，加热温度控制在140℃以内，沥青在使用前再加热，温度控制在160℃～170℃，加热时间小于6h。

(2)沥青恒温

沥青恒温温度控制在140℃以内，加热上限温度严格控制。

沥青加热至规定温度后，输送至恒温罐储存待用，恒温时间不宜超过72h，以防止沥青老化。

(3)沥青输送

沥青从恒温罐至拌和楼采用外部保温的双层管道输送，内管与外管间通导热油，避免沥青在输送过程中凝固堵塞管道。

2.1.3 沥青混合料的拌制

(1)配料

沥青混合料采用重量配合比，骨料以干燥状态为标准，其中骨料采用累计计量，填料及沥青分别单独计量，配料严格按照监理批准的沥青混凝土配料单进行配料。所有称量设备在使用前都进行校准、测试，并定期予以校验，以保证称量精度。所有组成材料按级配配制，并且总量相符。配料与称量相互联锁，在配好的料未完全卸出且卸料阀门完全关闭之前下一次配料不能启动；在所有配料料斗未达到需用量前，任何称量料斗的卸料阀门不能开启，在配好的料斗中，料未完全卸出且称量设备没有恢复平衡以前卸料阀门不能关闭。沥青、骨料称量误差控制为<0.4%，配合比误差控制为：沥青±0.3%，骨料±2%，填料±1%。

(2)沥青混合料拌和

沥青混合料拌和制备采用RB1000型沥青混凝土拌和站。在沥青混合料正式生产前，操作人员对混合料拌和系统各种装置进行检测，主要检测称量系统的精度、计时、测温设备及其它控制装置的运行情况。拌制沥青混合料时，先投骨料和矿粉干拌，再喷洒沥青湿拌，拌和时间通过试验确定并报监理批准。拌出的沥青混合料确保色泽均匀、稀稠一致、无花白料，黄烟及其它异常现象，卸料时不产生离析，温度控制在155℃～170℃之间，确保其经过运输、摊铺等热量损失后的温度能满足沥青混凝土碾压温度要求。

2.1.4 沥青混凝土心墙两侧过渡料指标要求及贮存

(1)过渡层料指标要求

沥青混凝土心墙上、下游侧过渡料主要采用良好级配的石料。具有较强的抗风化能力，施工时与沥青混凝土心墙同步进行摊铺、碾压，并对热沥青混合料起侧向支撑作用。

(2)过渡料的贮存

本工程填筑用过渡料，在加工系统加工后，分别堆存在过渡料料场，在沥青混凝土心墙施工时用装载机装料，自卸汽车运至施工部位。

2.1.5 沥青混合料及过渡料运输

(1)沥青混合料运输

沥青混合料使用8t保温汽车水平运输至施工部位后，通过改装并配有保温转运料斗的3.0m3装载机将沥青混合料卸入模板内，人工摊平。

沥青混合料运输设备具有良好的保温效果，能保证沥青混合料运输过程中温度损失控制在允许范围，不出现骨料分离和外漏，能保证沥青混合料连续、均匀、快速及时地从拌和楼运至铺筑部位。

(2)过渡料运输

沥青混凝土心墙上、下游侧各设有3m宽过渡料，过渡料采用10.5t自卸汽车从储料场运至施工部位。

2.1.6 沥青混合料及过渡层区碾压

(1)碾压设备

根据本合同段沥青混凝土心墙的设计宽度，拟选用1台1.5t单轮振动碾进行碾压，边角处采用2台汽油夯；两侧过渡料拟选用1台3.0t单轮振动碾进行碾压。

(2)碾压工艺

根据在类似沥青混凝土心墙堆石坝的施工经验，针对本工程不同的心墙宽度，分别采取单边骑缝、单边齐缝碾压的不同碾压工艺。

施工时，通过现场试验确定碾压顺序、碾压温度、碾压遍数等施工工艺参数，报监理审定后指导工程施工。摊铺时，两侧过渡层区摊铺应略低于心墙沥青混合料5cm，采用单边骑缝、单边齐缝碾压方式进行碾压。

沥青混合料的初碾压温度为155℃～160℃；复碾温度为145℃～150℃；终碾温度不低于110℃。碾压遍数宜按先静压2遍后，进行排气，再振动碾压16遍，最后再静压2遍的方式进行收光。振动碾的行走速度按25m/min～30m/min控制。

过渡层均采用3.0t单轮振动碾进行碾压，碾压遍数执行试验成果。振动碾的行走速度按25m/min～30m/min控制。

沥青混凝土心墙的铺筑，尽量减少横向接缝，有横缝时，其接合坡度一般做成缓于1∶3的坡，上下层横缝错开2m以上距离。碾压沥青混凝土时，碾压机械不得突然刹车，或横跨心墙碾压。

2.2 接缝及层面处理

2.2.1 沥青混凝土与混凝土接缝面处理

(1)与沥青混凝土相接的常态混凝土表面采用人工凿毛，将其表面的浮浆、乳皮、废渣及粘着污物等全部清理干净，用0.6MPa左右高压风吹干，保证混凝土表面干净和干燥；

(2)沥青混凝土与混凝土的接合面铺设有一层1cm厚的沥青砂浆；

(3)凿毛的常态混凝土面加热烘干，然后喷涂冷底子油(沥青∶汽油=1∶4)，喷枪来回移动、均匀喷涂，直至已凿毛的常态混凝土表面泛黑亮油光。在喷涂完毕冷底子油后应设置阻水坎和警示牌，严禁灌浆作业的废水及其他杂物污染喷洒过区域；

(4)沥青砂浆铺设。其配比为沥青∶矿粉∶人工砂=1∶2∶2。沥青砂浆铺设前需冷底子油表面干燥、干净，必要时采用喷枪烘干加热。

2.2.2 层面处理

(1)对于连续上升、层面干净，且已压实的沥青混凝土，表面温度处于70℃～90℃，沥青混凝土层面不作处理，连续上升；

(2)当下层沥青混凝土表面温度低于70℃，采用红外加热器加热，加热时，控制加热时间以防沥青混凝土老化；

(3)对于因故停工，停歇时间较长、较脏的沥青混凝土层面，先用高压风、水处理干净后，必要时用红外线加热器烘烤粘污面，使其软化后铲除，再进行加热，当层面加热的温度达70℃～90℃时，再在层面上均匀喷涂一层热沥青，然后再铺筑上层沥青混合料；

(4)钻孔取芯后，心墙内留下的钻孔及时回填，回填时，先用高压风水枪将钻孔冲洗干净，人工擦干孔内积水，然后用管式红外加热器将孔壁烘干并使沥青混凝土达到70℃～90℃后，再用热沥青混合料按5cm一层分层回填，人工使用捣棒捣实。芯样孔回填高度略高于心墙2cm。

3 主要施工技术措施

3.1 冬季施工保温措施

冬季施工环境温度较低(0℃以下)，必须采取相应的措施，主要有：

(1)通过试验确定沥青混凝土低温施工配合比和保温方法；

(2)沥青混合料的温度应选用试验确定的出机口温度的上限值；

(3)加强施工组织管理，使各工序紧密衔接，做到及时拌和、及时运输、及时摊铺、及时碾压，尽量缩短每一碾压段，沥青混合料摊铺后及时碾压；

(4)加强层面加热，保证层面加热温度达到70℃以上；

(5)铺筑现场准备大功率的加热设备。可根据施工现场特点采取表面铺盖或搭设取暖棚等挡风保温措施；

(6)提高摊铺、碾压温度的检测频率，对达不到温度要求的沥青混合料作废料处理；

(7)做好天气预报资料的收集工作，气温与降雨量不能满足沥青混凝土正常施工时，暂停施工；

(8)加强沥青混凝土拌和系统和铺筑现场的联系。

3.2 沥青混凝土特殊天气施工措施

(1)在日降雨量5mm以下继续施工时，高程810m以下心墙施工采用在高程814m处(直板变坡的位置)左右岸拉设钢丝绳，架设防雨布形成防雨棚，架设宽度为8m，防止在心墙施工时雨水落至沥青心墙上，导致混合料温度损失过快而降低心墙质量。此外在施工过后的心墙表面及时覆盖防雨布防止灰尘、雨水、杂物等落入心墙表面。若有杂物落入，需及时清理干净。随着心墙的上升防雨棚位置也将继续上升；

(2)在大风天气施工时，及时将防雨布覆盖在心墙表面以降低温度损失，并防止灰尘和杂物落入心墙表面；

(3)当有大到暴雨及短时雷阵雨预报及征候时，做好停工准备，并停止沥青混合料的制备；

(4)沥青混合料拌和、储存过程采用全封闭覆盖方式，沥青混合料运输车及摊铺机设防雨蓬；

(5)做到碾压密实后心墙高于两侧过渡层区1cm～2cm，呈拱形层面以利排水；

(6)缩小碾压段，摊铺后尽快碾压密实；

(7)两岸岸坡混凝土基座设挡水埂，防止雨水流向心墙部位；

(8)雨后复工，采用高压风冲洗仓面积水，再用红外加热器加热，加速层面干燥，尽快恢复生产；

(9)遇暴雨及时停工，接头做成缓于1∶3的斜坡，接头处理时先用加热器加热人工夯实几遍后，再用振动碾碾压密实；

(10)现场准备防雨布，对已经摊铺未压实的沥青混合料及时遮盖，并尽快进行碾压；

(11)未经压实而受雨浸水的沥青混合料，全部铲除；

(12)碾压密实后的沥青混凝土表面及时用防雨布遮盖；

(13)骨料净料堆场设置防雨蓬，堆场地面设混凝土地面，高出周围30cm以上，防止雨水倒流；

(14)过渡层料区采用大堆储存，并采取相应的防雨排水措施。过渡层料区不在现场积压，随用随运；

(15)加强沥青混凝土拌和系统和铺筑现场的联系。

3.3 沥青混凝土夜间施工措施

本标段工程沥青混凝土最大层施工时间约需11h，若有夜间施工，采取必要的照明措施，为保证夜间施工现场照明，采取如下措施：

(1)在心墙两岸岸坡各设置一盏大功率太阳灯；

(2)心墙上、下游侧沿心墙轴线方向设置碘钨灯；

(3)设置可移动式照明灯随铺筑前行。

4 结语

碾压式沥青混凝土心墙成墙密实性较好，其主要施工工艺包括沥青混凝土施工准备、拌和、运输、摊铺和碾压，施工时可根据气候特点确定施工层数，达到优化施工、缩短工期的目的，并且其防渗效果明显，具有较强的技术优势。

王 霞(1979.11-)，女，湖北竹山县人，工程师，技术部部长，主要从事技术管理工作。

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TV544.924∶TV52

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