實例探析瀝青混凝土心墻壩施工要點

□司禮山（遵義水利水電勘測設計研究院）

0 引言

紅峰水庫大壩地處典型的喀斯特巖溶發(fā)育地區(qū)，地質條件極為復雜，設計選擇了適應地基變形能力較強、防滲性能好且具有一定自愈合能力的瀝青混凝土心墻壩作為擋水建筑物。文章就大壩瀝青混凝土心墻的施工工藝進行了總結和介紹，以供類似工程參考與借鑒。

1 工程概況

紅峰水庫位于遵義市板橋鎮(zhèn)西北面的西流水河上。水庫壩址距210國道1km，距板橋鎮(zhèn)8km，距泗渡鎮(zhèn)16km，距匯川區(qū)43km，距遵義市城區(qū)48km，現(xiàn)有鄉(xiāng)村公路從水庫壩址處通過，對外交通較為方便。工程需新建拓寬改造現(xiàn)有鄉(xiāng)村公路1km作為進場公路。

本階段經(jīng)過瀝青混凝土心墻壩與碾壓混凝土重力壩方案的比選后，推薦瀝青混凝土心墻壩的樞紐方案，壩頂高程1158.8m，最大壩高47.8m，壩頂寬度6.0m，壩頂長度144.0m，大壩上游壩坡均為1:2.2，下游壩坡均為1:2.0。圖1為瀝青混凝土心墻土石壩典型斷面。

圖1 瀝青混凝土心墻土石壩典型斷面圖

2 壩基開挖

壩基開挖分兩期進行，采用先兩肩后河床的開挖程序，工程截流前完成河床高程1117m以上的兩壩肩開挖，截流之后再進行河床壩基開挖。對于兩壩肩開挖，左岸主要利用臨時公路及施工便道，右岸主要利用上壩公路、進場公路及臨時公路，將1.0m3的挖掘機開到兩壩肩邊坡設計開挖邊界的下游側，再按設計開挖邊線進行土方開挖，土方開挖結束后采用手風鉆鉆孔、預裂爆破的方式進行石方開挖。兩壩肩開挖的土石渣先采用1.0m3的挖掘機集渣并鏟入河床，然后采用1.0m3的挖掘機挖裝、8～10t的自卸汽車運輸至臨時堆渣場堆放。兩壩肩開挖完畢后及時進行邊坡支護處理。

3 心墻壩基座混凝土施工

基座混凝土施工應在基礎面開挖、處理完畢，并按隱蔽工程質量要求驗收合格后進行。基座混凝土由大壩上游側的拌和系統(tǒng)供料，采用5t自卸汽車運至施工現(xiàn)場，平均運距0.4km，簡易溜槽直接入倉，兩岸坡采用混凝土泵送入倉，振搗器振搗密實。

4 防滲帷幕灌漿

根據(jù)本工程大壩的結構特點，帷幕灌漿擬在基座混凝土澆筑完畢后根據(jù)壩體填筑進度情況進行。帷幕線沿瀝青混凝土心墻壩中心線布置，對兩岸的強風化、裂隙發(fā)育密集帶強透水巖體形成全帷幕。根據(jù)施工總進度的安排，大壩防滲帷幕灌漿按兩個階段進行施灌:第一階段對大壩河床進行帷幕灌漿，安排在基座混凝土澆筑完畢后進行；第二階段對兩岸坡進行帷幕灌漿，安排在大壩施工期間根據(jù)實際情況進行；帷幕灌漿采用100型回轉鉆機鉆孔灌漿，漿液由上游制漿站拌制，灌漿管或斗車配合灌漿泵作業(yè)，灌漿施工嚴格按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》（SL62－94）及其他相關規(guī)程規(guī)范執(zhí)行。

5 大壩填筑

5.1 壩體風化料運輸方案

紅峰水庫大壩填筑風化料分別在大壩下游Ⅱ、Ⅲ號土石渣料場開采，其中Ⅱ號土石渣料場直接開采，平均運距約0.5km；Ⅲ號土石渣料場作為施工輔佐設施用地，考慮提前開采運至Ⅱ號土石渣料場臨時堆放，平均運距約0.5km。風化料運輸主要采用汽車作業(yè)。上壩風化料運輸在大壩下游面利用棄渣填筑“之”型臨時公路上壩，1120.0m至壩頂高程采用新建上壩公路運輸上壩。

5.2 大壩填筑

5.2.1 瀝青心墻混凝土施工

瀝青混凝土心墻施工應在基礎面開挖、處理完畢，并按隱蔽工程質量要求驗收合格后進行。本工程瀝青混凝土擬在遵義市區(qū)附近采購，載重汽車運至工地儲存，為防止過往車輛高頻率碾壓瀝青混凝土心墻而污染了心墻表面，以及上部荷載過大而影響心墻的質量，心墻上部應設置交通便橋。

5.2.1.1 瀝青混合料拌和

瀝青混合料在拌和前需預先對拌和系統(tǒng)進行預熱，預熱方式可通過內熱料進入拌和系統(tǒng)進行，連續(xù)預熱時間不得低于30min，或拌和機內溫度不低于100℃。拌制瀝青混合料時，先投骨料和礦粉干拌25s，再噴灑瀝青濕拌，拌和時間為60s，具體拌和時間通過試驗確定并報監(jiān)理工程師批準。要求拌和均勻，瀝青裹覆骨料良好。拌出的瀝青混合料確保色澤均勻，稀稠一致，無花白料、黃煙及其他異常現(xiàn)象，卸料時不產生離析。

5.2.1.2 瀝青混合料運輸

瀝青混凝土運輸設備采用5t自卸汽車。瀝青混合料是通過裝載機由自卸車轉運至瀝青混凝土攤鋪機中，裝載機料斗的四周添加了保溫材料，并增設了卸料口和進料口。進料口和卸料口可自動控制進料和卸料。在任何時候、任何情況下，瀝青混凝土心墻都不允許承受橫跨心墻的荷載作用；若有車輛、人員或其他設備要橫跨瀝青混凝土心墻時，設置橫跨心墻的可移動式棧橋。

5.2.1.3 瀝青混凝土心墻鋪筑

心墻施工采用一臺LG380攤鋪機鋪料，攤鋪機啟動前，先在上一層完成的瀝青混凝土心墻上標注出心墻軸線，準備工作做完即可啟動攤鋪機預熱，之后用裝載機或反鏟分別向兩個料斗中上瀝青混凝土熟料和心墻一側的過渡料，待料量合適后攤鋪機即可向前方推進，推進過程中中心線偏差控制在±5cm內。碾壓式瀝青混凝土心墻分層施工厚度為：攤鋪厚度<23cm，碾壓壓實后的厚度為20cm左右。由于尺寸限制，瀝青混凝土攤鋪機無法靠邊，所以心墻兩端與岸坡的連接段只能靠人工攤鋪。圖2為瀝青混凝土心墻分層鋪筑示意圖。

圖2 瀝青混凝土心墻分層鋪筑示意圖

5.2.1.4 瀝青混合料碾壓

鋪料完成后，采用一臺BW80-AD-2振動碾碾壓，碾壓行進速度以30m/min為宜，碾壓溫度控制在140～150℃范圍內，并且不得低于120℃，不超過155℃；若攤鋪溫度過高，攤鋪后可靜止一定時間，方可進行碾壓。隨著碾壓遍數(shù)的增加，瀝青混凝土的容重逐步增加，但是碾壓遍數(shù)太多和過分碾壓往往使瀝青混合料中的游離瀝青析出表面。碾壓施工過程中，振動碾表面嚴禁涂刷柴油，并嚴防柴油或油水混合液灑在層面上。混在瀝青混凝土中將嚴重降低瀝青混凝土的質量，因此受污染的瀝青混合料必須全部清除。瀝青混合料與過渡料碾壓設備一般不得混用，若要混用，必須在使用前將碾壓輪清理干凈。瀝青混凝土振壓完成后再進行心墻兩側過渡料碾壓，碾壓方式是用2臺YZ2振動碾先同時靜壓2遍后，振壓6遍心墻兩側過渡料。

5.2.2 大壩風化料填筑

大壩風化料填筑施工在建基面驗收合格后進行，壩體風化料填筑采用自卸汽車運輸入倉，沿防滲體邊線平行壩軸線方向卸料，TY200推土機平倉鋪料，凸塊振動碾碾壓。每次鋪料層厚30～50cm，碾壓4～8遍，碾壓平行于壩軸線方向進行，碾壓搭接寬度≥0.3～0.5m。

上游壩面碎石及砂墊層在壩體土料填筑至壩頂高程后進行，自卸汽車運至壩頂傾倒于坡面，人工鋪料施工。混凝土預制塊在上游預制場制作及存放，壩面鋪設時采用膠輪車配合人工挑臺至作業(yè)面，人工安砌施工。下游壩面草皮護坡在網(wǎng)格施工完畢及坡面平整后進行撒播草種。

壩頂防浪墻混凝土及泥結石路面在上游混凝土預制塊施工完畢后進行，其施工工藝按相關規(guī)程規(guī)范執(zhí)行即可。壩頂防浪墻混凝土澆筑完畢后，及時進行灑水噴霧養(yǎng)護，并在養(yǎng)護面覆蓋彩條布或麻袋等，保持混凝土表面濕潤，當降雨強度達到3mm/h時，即停止混凝土施工，恢復施工前，對已損失灰漿的混凝土進行層、縫面處理。混凝土的養(yǎng)護按照《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）規(guī)定的混凝土養(yǎng)護標準執(zhí)行。混凝土養(yǎng)護前應避免太陽光暴曬，養(yǎng)護時間不宜少于28d。混凝土養(yǎng)護應有專人負責，并做好養(yǎng)護記錄。養(yǎng)護期內始終使混凝土表面保持濕潤狀態(tài)。

6 結語

綜上所述，在瀝青混凝土心墻壩施工中，需要嚴格按照施工工藝以及施工規(guī)范進行施工，保證工程的施工質量。在紅峰水庫工程瀝青混凝土心墻壩施工中，運用施工工藝，保證工程施工質量，大壩瀝青混凝土心墻施工工藝為類似工程提供了借鑒經(jīng)驗。

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