大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术探析

郭惠明

(江西省水利水电建设有限公司，南昌 330025)



大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术探析

郭惠明

(江西省水利水电建设有限公司，南昌 330025)

大坝建设是关系到国计民生的重大问题，世界许多国家都加大了大坝建设力度。然而，大坝工程具有规模大、耗时长的特点，工程质量影响因素较多，因此必须采用先进的施工技术。现阶段，在提升大坝心墙质量的过程中，碾压式沥青混凝土心墙施工技术得到了广泛应用。鉴于此，文章以埃塞俄比亚Wolkite项目为例，对该技术应用中所需的材料要求进行了简要介绍，最后详细探讨了该技术的具体应用方法，希望对中国相关领域的发展起到促进作用。

大坝；碾压式；沥青混凝土心墙；施工技术

大坝建设不仅能够为当地的农田灌溉提供便利，还能够有效预防河水泛滥所带来的危害，各国在大坝建设中，各项施工技术的选择和应用，必须充分考虑到当地的环境限制因素。在近年来的实践中发现，碾压式沥青混凝土心墙施工技术的适用范围较广，对于提升工程质量具有重要的促进作用。在这种情况下，积极加强大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术研究具有势在必行。

1 工程概述

该项目坐落于埃塞俄比亚北部重要河流——zerema河下游，是世界范围内最高的沥青混凝土芯墙重力坝，属于Wolkite大项目的关键组成部分。芯墙设计高程为804-939m，沥青混凝土厚度从1.2m渐变至0.8m，合计方量54900m3，过渡料方量169000m3。

施工中应用沥青混凝土，由于该材料受气候条件的限制较大，因此施工中应严格控制温度。通常情况下，不可以在以下气候条件下施工：施工当地环境≤5℃；拥有超过4级的大风和浓雾天气；1d之内存在高于5mm的降雨量或地表相对潮湿以及夜间环境[1]。如果受工程客观因素限制，需要在以上天气和环境状况下施工，必须采取有效的保护措施，从而保证沥青混凝土施工质量。

图1 工程现场概况

2 施工材料

在应用大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术的过程中，施工材料的合理应用至关重要，它决定了该技术的功能是否能够重复发挥出来，同时对工程质量也具有直接影响。综合作业方式制备应应用于沥青混合料当中，在烘干、供给以及加热骨料的过程中，应当保持连续性，根据工程施工周期，可以间断的配料进行拌合、计量以及出料处理，如果骨料属于初配，那么在实际施工中应首先对其进行加热处理，接下来应当进行筛分，最后实施计量[2]。这种方法在应用中存在优势，即不仅拥有较高的生产率，同时会产生较少的能耗以及均匀的温度等。

图2 综合作业式沥青混合料配置工艺流程

160-190℃是冷骨料加热过程中的温度值；0.2%是桶装沥青脱水后应拥有的含水量；在对沥青进行应用的过程中，其温度应当始终保持在150℃左右，而这一持续性温度≤6h，否则将导致沥青老化现象的产生。在拌罐当中加入没有经过加热的矿粉料并直接展开拌和工作，直到没有结块以及成团现象为止，并保持良好的干燥性，即应呈现出<0.3%的含水率。在配料的过程中，沥青以及各种矿料的配合方式应以重量为主；在对沥青混合料进行拌制的过程中，应首先干拌矿粉和骨料，时间约为25s，接下来可以将沥青喷洒其中，持续60s的湿拌[3]。经过搅拌，沥青混合料最后应当呈现出一致的稀稠度和均匀的色泽，如果存在黄烟和花白料现象，则说明拌合不合理。而155-175℃是出机口的温度，施工人员应将已经拌合好的沥青混合料输送到成品料仓当中，为大坝的建设奠定良好的基础。

3 大坝碾压式沥青混凝土心墙施工技术实际应用

3.1 工艺流程

在心墙施工中，应用碾压式沥青混凝土，全轴线需要进行1次性摊铺碾压施工，中间不可以分段。从全线的心墙方面来看，整体程均衡上升的状态。在铺筑沥青混凝土的过程中，时间和工程量的控制应按照“一天一层”原则。当施工中遇到特殊状况，应当留设横缝，1∶3的缓坡是接合的方式。在铺筑每1层的沥青混凝土之前，必须保证心墙基础表面能够达到70℃的温度。连接现浇混凝土基础防渗墙和心墙底部的位置应当是1个圆弧表面，其半径应当有97cm；沥青混凝土填筑于圆弧内部，它的上部呈阶梯式，宽度逐渐从1.4m转为0.7m，在这一环节施工过程中，必须采用人工的方式，同时，它的上部心墙的厚度也应当逐渐从0.7m下降到0.5m，而这一环节的摊铺工作可以应用机械来完成[4]。

人工摊铺工艺流程：建立施工模，并在此基础上，摊铺过渡料和沥青混凝土混合料，接下来完成拆模工作，并碾压过渡料和沥青混凝土，最后就是同步碾压过渡料以及混合料。

机械摊铺工艺流程：对施工基础部位进行清理，并展开测量放线和金属线的固定工作，并在此基础上适用摊铺机展开摊铺工作，这一过程中应适当的填补过渡料，在碾压沥青混凝土以及过渡料的基础上，将终碾应用于过渡料当中。

3.2 铺筑

3.2.1 人工摊铺段

根据设计要求，有效处理基础防渗墙混凝土表面，并将冷底子油喷涂于其上，反复2遍；接下来将砂质沥青马蹄脂涂抹其上，其厚度最大为2cm，最小为1.5cm。将特殊制作的钢模板支立起来，并将拉杆支撑应用于上下游的模板之间，值得注意的是，此处的拉杆支撑应当具备可调节的功能。应用运输车将沥青混合料运输到施工现场，在将其放置模板当中的过程中，需要对装载机进行应用，在对其进行摊平处理的过程中，需要以人工施工为主，摊铺后应拥有23cm的摊铺厚度以及20-22cm的压实厚度。在铺筑沥青混合料的过程中，也应当对过渡料进行铺筑，从而有效预防模板变位现象的产生。针对过渡料来讲，摊铺工作应使用反铲，在整平的过程中需要通过人工来完成；同时在碾压沥青混合料之前，必须拔出钢模板。

3.2.2 机械摊铺

此时需要对摊铺机进行应用，在摊铺沥青混合料之前，应彻底清扫基层沥青心墙表层，并将轴线的位置清晰的标示出来，在定位的过程中需要对金属丝进行应用。在将摊铺机料斗内装满沥青混合料的过程中，需要对装载机进行应用。厚度应同人工摊铺厚度一致。摊铺机在运行的过程中，应当拥有1-3m/min的速度。摊铺机运行过程中，必须保证料仓当中最低≥1/3的存料，从而有效预防漏铺现象的产生。一旦大骨料集中的现象产生于铺筑层面当中，剔除工作应以人工为主，并应用新料进行回填、碾实、返油。值得注意的是，在应用摊铺机的过程中，其拥有3.5m的最大摊铺宽度，当摊铺范围超过3.5m时，需要采取补铺处理，即应用反铲对过渡料进行补铺，最后的摊平工作需要应用推土机。

图3 机械摊铺现场

3.3 碾压

1)针对人工摊铺段来讲，在碾压过程中，应首先拔出沥青混合料模板，接下来应首先进行一次无振碾压，所应用的设备为2.7t振动碾。

2)接下来还应当将沥青混合料和过渡料一起进行3遍的同步振动碾压。

3)在收光的过程中，应对静压进行应用，次数为2遍。而针对机械摊铺段来讲，在碾压过程中，应首先进行4遍1.5t振动碾碾压，并在收光的过程中，进行2遍静压，值得注意的是，在碾压的过程中，130-150℃是最佳的施工温度。一旦摊铺过程中产生了过高的温度，摊铺和碾压施工之间应当间隔一段时间。25-30m/min是振动碾运行过程中应当保持的速度，碾压主要方式为错位碾压，半碾宽是每次错位的宽度，碾压的顺序可以是由左至右也可以是由右至左，严禁错台以及表面不平整现象的产生。在碾压过程中，严禁对心墙进行横跨碾压以及忽然刹车现象的产生；30-50cm的重叠碾压应当产生于横向接缝位置。

碾压工作进行过程中，应当将水定期洒向碾压轮，并对附着在振动碾之上的污物及时进行处理。在碾压过程中，存在很多振动碾无法达到的部位，如同岸坡相接合的部位等，此时应适用人工夯实或小型振动夯来施工，当沥青混凝土的表面出现返油的状况以后，就可以停止夯实，值得注意的是，这一过程中必须正确适用夯实的方法，从而避免骨料破碎现象的产生。

4 结 语

综上所述，大坝建设同人们的生活息息相关，在大坝心墙施工中，对沥青混凝土的应用，需要充分考虑到施工当地的温度以及气候条件；同时，施工中应严格遵守施工工艺流程，抓住铺筑和碾压这两个心墙施工技术中的重点，才能够科学应用相关施工技术，为提升工程质量奠定良好的基础。

[1]齐江鹏.新疆呼图壁河石门水电站大坝沥青混凝土心墙施工方案优化设计研究[J].中国水运：下半月,2014,14(7):235-236.

[2]金连军,向尚君.旁多水利枢纽碾压式沥青混凝土心墙一、二期接头施工技术[J].四川水利,2013,34(4):11-13.

[3]余英.碾压式沥青混凝土心墙施工技术[J].建材发展导向(下),2015(3):248-248.

[4]朱家应.大竹河水库沥青混凝土心墙设计[J].四川水利,2012(5):2-5.

1007-7596(2016)10-0102-03

2016-09-18

郭惠明(1983-)，男，江西信丰人，助理工程师。

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