浅析小米田水库沥青混凝土心墙堆石坝施工技术要点

刘任德

（云南省丽江市永胜县水务局，云南丽江674200）

浅析小米田水库沥青混凝土心墙堆石坝施工技术要点

刘任德

（云南省丽江市永胜县水务局，云南丽江674200）

本文首先简述水库工程的概况，然后分析了碾压式沥青混凝土心墙堆石坝施工原材料质量控制的要求和沥青混合料设计配合比，最后提出沥青混凝土心墙堆石坝施工程序及质量控制做法。

混凝土墙；沥青；堆石坝

1工程概况

小米田水库位于云南省丽江市永胜县六德乡双河村马过河上段楚依河上，属于金沙江一级支流。坝址断面以上集水面积154km2，多年平均径流量8814万m3。大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，坝长300m，坝顶宽10m，最大坝高81.35m。总库容2520万m3，年供水量2464.6万m3，可解决下游3.60万人、14.75万大小牲畜的饮水安全问题，改善灌溉面积1513.33hm2，新增灌溉面积1853.33hm2，并为下游乡镇工业园区供水241万m3，是一座以农业灌溉为主，同时保障城镇居民生活用水和工业用水，兼顾城镇防洪的综合利用水利枢纽工程。

2主要施工原材料质量控制要求

在沥青混凝土心墙施工过程中，主要采用沥青、碎石、砂、填料等原材料。一般情况下，所使用的粗骨料粒径的范围在5～25mm，细骨料粒径一般小于5mm。本工程采用碾压式沥青混凝土防渗心墙施工方法。选用的堆石料场位于坝址上游右岸2km的石料场，岩性为弱风化砂岩，可采储量丰富，取样试验饱和抗压为24～74MPa，质量、储量满足要求。沥青混凝土防渗心墙轴线距坝轴线上游2.0m，且与坝顶“L”型防浪墙连接，采用垂直分3段等厚设计，自上而下厚度分别为0.6、0.8、1.0m，心墙底部厚度由1.0m渐扩至2.0m，与厚度为1.5m的钢筋混凝土底座相连，在沥青心墙与底座间铺设砂质沥青玛蹄脂并设“Z”型铜片止水。心墙上下游的两侧布置2层反滤过渡层，密度分别为1.0和2.0m。

2.1沥青

施工中，主要使用甲级石油沥青。通常情况下，待石油沥青被运送至施工现场后，施工人员应该按照要求对其进行严格检验。在检验沥青时，主要根据沥青的针入度、软化点和延伸度3个指标进行检测。一般将沥青软化点控制在449～530c，针入度为900～1200mm，延伸度应该≤90cm。

由于沥青混凝土原料运输距离较远，需要在坝址上游右岸设置1座搅拌站。用罐车将沥青材料运至施工现场，再将其卸入沥青池。因此，需要在搅拌站旁边设置2个沥青池，其中1个备用。每个沥青池应该能够盛60t沥青。在施工过程中，应该将沥青从池内取出，而后放入沥青锅中加热。这道工序能够让固态的沥青转变成可塑的状态。在春、秋和冬季可以使用小型反铲挖掘机配合，由人工将其运输出去。夏季气温偏高，可以使用小型的蒸汽锅炉带排管式散热器促使沥青局部融化，然后再安排人工将其舀出去。

加热过程中，沥青在锅中停留的时间应该小于6h，防止沥青老化。加热沥青多使用燃煤式锅灶，并需要经常处理沉淀于锅底的杂物。同时，锅的容量应该根据本工程施工的强度和加热的速度来定。沥青混凝土墙堆石坝碾压一次可以使用1～2个沥青锅，每个搅拌站应该使用1个沥青锅。但是，为了安全，应该在沥青锅附近配置灭火器和灭火砂，并要防止沥青在锅中加热时外溢。在加热锅上口设置钢筋焊制的防护罩，从而有效防止安全事故。

2.2骨料

本工程主要使用碾压式沥青混凝土施工技术，应该使用碱性的沥青混凝土骨料。工程在建设过程中使用的骨料是经检验合格的石灰岩破碎所制成的人工碎石骨料。一般情况下，根据碎石粒径分为2级。细骨料始终小于5mm，粗骨料在6～25mm之间。同时，骨料在施工加热之前应该严格按照配合比进行测试。粗骨料的质量要求为：含有90%的碳酸钙，含有2%的水分，含有0.5%的泥量，超径控制在5%以下，各种比例适中，保持良好；细骨料主要由石灰石破碎制成，并且对其进行筛分选择。对于细骨料质量的要求为：含泥量保持在2%以下，含水量低于4%，各类原材料的配置比例合适，不含任何有机杂质。

3沥青混合料配合比设计

在沥青混凝土墙堆石坝工程建设中，使用的原材料应由人工进行过磅，始终以沥青脱水之后为准，并且所使用的骨料和填料应该始终保持干燥的状态。一般情况下，称量出现的误差要求为：沥青土0.5%，填料土1.0%，细骨料土2.0%，粗骨料土2.0%。根据设计的相关要求，沥青硅的各种材料重量比为：沥青6.6%、碎石41.95%、砂46.05%、填料12%。施工期应通过沥青混凝土配合比室内试验和现场摊铺试验确定。

4施工程序及质量控制

碾压式沥青混凝土心墙堆石坝的施工程序为：岸坡的河滩土石方开挖—截流—主河床土石方开挖—下游基础强夯—基础灌浆—坝体填筑—上下游护坡处理。

（1）坝基处理。坝基处理主要为基础开挖、强夯和基础灌浆。在土石方开挖中，坡积物和表层运至专门的弃渣场，开挖出的部分石料和砂砾石料作为大坝垫层料，多余的石料和砂砾石料运至弃渣场。清除坝基结构松散层和坝体轴线上游至围堰心墙上游坡脚，然后采取全断面强夯处理。基础灌浆包含固结灌浆和帷幕灌浆2部分，其中固结灌浆布设在沥青心墙坝范围内，下沿基座设4排，上沿基座设2排，排距2.0m，孔距3.0m，深度5.0m，采用全孔一次灌浆法循环施灌；帷幕灌浆布设在岸坡、河床和两坝肩，其中岸坡和河床按双排布置，排拒1.0m，孔距1.2m，岸坡段深度15～22m，河床段深度20m，两坝肩单排布置，孔距1.2m，坝肩深度42～55m，采用自上而下分段灌浆。帷幕灌浆施工中应通过生产性灌浆试验调整帷幕灌浆的边界、底界及灌浆参数。

（2）坝体填筑。坝体填筑主要包括堆石料、过渡料、反滤料和垫层找平料填筑。坝体堆石料采用自卸汽车运输上坝，用推土机平料，振动碾碾压密实。垫层料、反滤料均应用机械摊铺并碾压密实。坚持在满足整个工程碾压质量的前提下，严格按照工程的施工要求，将其控制在10h之内，并以沥青混凝土凝固是否达到一定的强度为主要标准；同时，原材料的厚度应该满足设计标准，整个层面处理应该始终保持干净无杂质。

（3）沥青混凝土施工。沥青混凝土心墙采用机械摊铺为主，人工摊铺为辅的施工方法，其中混凝土基座上部3m高范围内的扩大段和两岸坡扩大段采用人工摊铺，其余采用机械摊铺（机械摊铺不到的地方要用人工摊铺）。热拌沥青混合料由搅拌站运至施工现场，用摊铺机沿坝轴线方向将沥青混合料和心墙两侧的过渡料同时摊铺，每层浇筑厚度20～40cm。沥青混合料的碾压遍数和温度可据不同混合料和现场条件经试验确定，一般沥青混合料宜先静压2遍，再振动碾压4～6遍，最后再静压2遍；碾压温度一般为140～180℃，最高不超过185℃，最低不低于120℃。由于过渡料和沥青混合料的压实性能不同，过渡料摊铺厚度要稍大点，同时应控制摊铺速度。

5结论

在小米田水库沥青混凝土心墙堆石坝工程建设中，为了确保整个工程的质量，需要严格控制施工原材料的质量，坚持做好坝基、坝体填筑、沥青混凝土施工各个工序的质量控制工作。只有这样，才能够确保小米田水库充分发挥防洪水利枢纽工程的作用。

［1］郝春耕.寒冷地区沥青混凝土心墙堆石坝施工技术［J］.内蒙古水利，2014（04）：78-79.

［2］姜长杰，何玉，张颖，等.三座店水库堆石坝沥青混凝土心墙施工技术［J］.东北水利水电，2010（04）：34-35.

［3］白生贵.深覆盖层上修建沥青混凝土心墙坝［J］.水利规划与设计，2014（09）：80-82.

［4］汤洪洁.软岩筑混凝土面板堆石坝关键技术［J］.水利规划与设计，2014（05）：37-40.

［5］凤炜，高强，李晓庆.混凝土面板堆石坝垫层料的设计准则［J］.水利规划与设计，2013（02）：55-59.

TV544+.924；TV641.4+1

B

1008-1305（2016）03-0004-02

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.003

2016-04-02

刘任德（1976年—），男，工程师。