瀝青心墻與常態混凝土組合重力壩施工的控制難點及處理辦法

謝天智

（新疆伊犁河流域開發建設管理局 新疆 烏魯木齊 830000）

在經濟建設發展過程中，水利行業贏得了良好的發展機遇，同時隨著水利大壩建設規模的逐漸擴大，各種滲漏問題越來越嚴重，嚴重阻礙了水利工程建設的發展。瀝青心墻與常態混凝土組合壩作為新型施工技術，在水壩工程中得到了推廣應用。瀝青心墻與常態混凝土組合施工具有一定的復雜性，需要全方面的考慮問題，環境、地質、技術條件等都會影響建設施工，為了保證工程質量，需要對施工中的難點和重點進行分析，利用先進的科學技術手段，促進水利大壩建設的發展。

1 工程案例

某水庫大壩為重力壩，本文以該水庫的重力壩施工為例，對瀝青心墻與常態混凝土組合的施工技術進行分析。水庫控制集雨面積28km2，水庫的重力大壩施工規模較大；該水庫在提供農業灌溉和城市供水的同時，能夠充分發揮其防洪功能，覆蓋面積較廣，灌溉能力較強，具有很高的生態經濟價值。該水庫的重力壩位于河谷開闊的地區，呈“U”型，谷底的寬度在44m～56m之間，河床左右均分布了堆積階地，并且高出河床2m左右，階地的寬度在16m～46m之間；壩基的巖體性質主要以頁巖為主，存在部分的石英砂巖分布在中厚層，頁巖在結構上呈薄狀層的形態，具有良好的抗風化性，巖質較軟屬于軟巖層，而石英砂巖屬于硬巖石，存在裂縫，完整性較差。

2 瀝青心墻與常態混凝土組合重力壩施工控制的難點

2.1 常態混凝土基礎面的處理與結合

常態混凝土基礎面的處理和結合存在兩個控制難點，一方面是常態混凝土表面的打毛處理，另一方面是配合比問題。首先常態混凝土在凝固后表面會出現粗糙不平的情況，嚴重影響了常態混凝土和瀝青混凝土的結合情況，很容易因為表面不平整導致連接面之間出現裂縫情況，嚴重影響了大壩的施工質量；其次在清理的過程中為了保證清理的效果，很容易在清理廢渣的同時將混凝土表面的保護層打掉，從而導致結構表面出現大量的深坑，影響混凝土和瀝青墻的的結合效果。配合比的問題主要是冷底子油和砂質瀝青馬蒂脂的配料比情況，這兩種材料對瀝青起著稀釋作用，如果配合比出現問題，瀝青的稀釋效果將會受到很大的影響，與瀝青心墻的粘接質量也會受到一定的影響[1]。

2.2 瀝青混凝土心墻層面的處理

瀝青混凝土心墻層面的處理難點包含多方面的內容，包括加熱溫度的控制、氣候的影響、芯樣孔的回填等，各方面的情況都會影響整個重力壩的質量。首先瀝青混凝土攤鋪前要保證心墻表面的干燥程度達到規定的標準，為了更好的對干燥程度進行有效的控制，一般在心墻層面以下一定距離的位置進行加熱，加熱的溫度對心墻表面的干燥程度有著直接的影響，所以加熱的控制是施工的重點；其次就是專用攤鋪機也需要根據心墻的干燥情況進行一定的加熱，對加熱進行嚴格的控制。環境的影響主要表現在雨季對倉面的影響，一方面雨水會導致倉面存在一定的積水，不僅影響了施工的進度，還對工程的質量造成了一定的破壞，另一方面雨水會對碾壓的瀝青混合料產生一定的損壞，造成資源的浪費。芯樣孔的回填難點主要是孔洞的清理和回填的高度問題，鉆孔后芯樣孔內會產生渣土或者水珠，影響瀝青回填的高度，回填的高度影響了整個工程的質量。

2.3 模板支護

該地區的重力壩施工主要采用的是鋼模板支護結構，鋼模板支護的難點在于鋼模板類型的選擇和架設兩方面的問題[2]。首先鋼模板的型式主要有鋼制保護罩、活動模板以及固定型鋼模板，要根據不同的情況選擇不同的型式，這也就要求施工人員要充分了解施工現場的情況；其次鋼模板的架設也是施工控制的難點，鋼模板的架設需要定位，對尺寸進行嚴格的控制，保證其嚴密性，這些情況都會在一定程度上影響重力壩的質量。例如某地瀝青心墻人工攤鋪段采用活動鋼模板，每塊板的長度為200cm、高度為25cm、厚度為0.8cm，根據設計的具體情況確定心墻的寬度，并且用可以調節長度的夾具對兩塊相鄰模板進行固定。

2.4 瀝青混合料的攤鋪

瀝青混合料攤鋪的控制難點主要是溫度的控制和瀝青混合料數量的控制。瀝青混合料的攤鋪主要有人工攤鋪和機械攤鋪兩種方式，人工攤鋪的時候，勞動強度較大，容易出現拋灑的現象，一旦發生拋灑現象,很容易造成混合料出現分離的情況，嚴重影響了攤鋪的質量；機械攤鋪過程中無法有效掌握攤鋪機中瀝青混合料的數量，如果數量過少就會出現漏鋪的情況，如果數量過多，攤鋪的厚度就會超過規定的標準，從而影響了攤鋪的效果。溫度控制主要是瀝青混合料溫度要與實際的需求呈現一致的狀態，在攤鋪的過程中會受到環境天氣的影響，混合料的溫度出現了一定的變化，會導致瀝青混合料的質量出現不合格的情況，不僅影響了工程的質量，還在很大程度上造成了資源的浪費，增加了施工成本[3]。

3 瀝青心墻與常態混凝土組合重力壩施工難點的解決措施

3.1 常態混凝土基礎面的清理措施

常態混凝土基礎面情況的改善，最主要的就是常態混凝土表面打毛的控制和配合比的合理設計。常態混凝土的打毛可以采用機械和人工兩種不同的方式進行處理，機械打毛需要借助高壓沙搶來進行有效的處理，一般在混凝土初凝的時候用高壓沙槍來打毛，然后用高壓水進行沖洗；人工打毛應該將混凝土表面的乳漿、廢渣等其他粘結物進行有效的清除，對表面的保護層要嚴格控制，避免出現大量深孔，這也就要求人工打毛的力度要嚴格的控制，如果出現了深孔的情況，要及時采取相應解決措施。配合比的問題應該根據材料性質和工程的實際情況進行精確的計算，在進行涂抹的過程中要保證其均勻性，確保每個地方都覆蓋，材料的噴涂量進行嚴格控制，一般每平方米噴涂0.3kg即可，避免造成稀釋瀝青揮發困難的情況[4]。如圖1所示：

圖1 混凝土表面鑿毛

3.2 瀝青混凝土心墻層面的處理措施

瀝青混凝土心墻層面的處理措施包含了多方面的內容，包括加熱的控制、雨季的處理、回填的控制等。加熱控制主要是心墻層面的干燥程度控制和攤鋪的加熱控制，首先需要借助紅外線加熱器在心墻層面以下一定距離點進行加熱，將加熱的溫度控制在70℃以上即可，加熱的時間一般為2min～3min，然后對瀝青面進行加熱，一方面使瀝青表面的溫度能夠達到70℃以上，另一方面使溫度能夠滲透心墻層面；其次攤鋪機加熱層面時，要對加熱的時間進行嚴格的控制，如果加熱時間過短，心墻表面就會出現損壞的情況，加熱時間過長會導致混凝土的老化，所以要根據天氣情況有效掌握加熱時間，并且保證其加熱的均勻性[5]。雨季的處理首先要對倉面的積水進行清理，例如可用噴燈將水珠烤干；其次就是要及時處理好被雨水侵蝕的混凝料，不能將其運用到實際施工中。芯樣孔的回填，首先要對芯樣孔內的渣土和水珠進行處理，然后對孔壁進行加熱，使其達到70℃以上，回填的高度應該高出心墻一定距離，一般為3cm，采用分層回填的方式進行瀝青混合料的填充，每層的厚度控制在5cm即可，然后用10kg重的搗棍進行夯實，一般夯實25次左右即可。

3.3 模板支護的控制措施

首先在模板型式的選擇上要根據該工程各方面的情況進行合理優質的選擇，一般來說對于專用攤鋪機通常使用鋼制保護罩，對于通用機械的碾壓采用活動鋼模，在進行人工鋪筑時采用固定型鋼模板效果更佳；其次是鋼模板架設，在對鋼模板進行定位時應該根據心墻的位置來確定，一般鋼模板距離心墻中心線應該呈現一致的狀態，偏差應該控制在±0.5cm以下，在拼接上應該保證其嚴密性，盡可能的避免相鄰模板之間出現較大的空隙，連接的長度應該控制在5cm以上，并且對出現的裂縫進行碾壓，重復碾壓30次～50次，然后對架設的情況進行嚴格檢查，比如說對鋼模板上的瀝青混凝土混合料粘附物進行清理，從而保證鋼模板的順利拔出[6]。

3.4 心墻與翼墻現場質量控制

瀝青混凝土底部及兩側要與基礎和翼墻相連，為了保證瀝青混凝土與常態混凝土粘結強度，必須對常態混凝土表面進行處理，使其粗糙平坦，干凈干燥。并在處理過的表面噴涂冷底子油，其質量比為:瀝青∶汽油=3∶7。待冷底子油干涸后，便可鋪設瀝青瑪蹄脂，其配比為：瀝青∶礦粉∶細骨料=1∶2∶3，成品溫度應達到140℃。瑪蹄脂冷卻后，即可鋪筑瀝青混凝土。

3.5 瀝青混合料攤鋪的措施

首先要對瀝青混合料的溫度進行檢查如果溫度偏低，在最初攤鋪的時候應該與岸坡有一定距離，直到其溫度穩定后再對岸坡進行攤鋪，從而保證瀝青混合料能夠與岸坡進行有效的粘結，保證其結構的穩定性；其次人工攤鋪在撒料的過程中應該采用正確的方式，一般要用鐵鍬端著料導入倉面，避免瀝青混合料出現分離的情況，機械攤鋪的過程中應該及時檢查攤鋪機斗中的混合料提供充足混合料的同時避免資源的浪費，根據實際攤鋪的面積進行準確的計算，保證攤鋪的合理性；最后在攤鋪的過程中應該及時檢查瀝青混合料的溫度，如果發現不合格的混合料應該及時清除，一方面避免對質量良好的混合料造成影響，另一方面保證攤鋪的質量達到規定的標準，使整個重力壩的施工符合規定的要求，更好的發揮其社會效益[7]。如圖2所示：

圖2 瀝青混合料攤鋪圖

4 結語

綜上所述，隨著社會的不斷發展和進步水利工程建設逐漸興起，大壩作為水利建設的重要組成部分，對整個工程的質量安全起著至關重要的作用，需要加強其施工控制；重力壩主要是依靠壩體自身的重量來維持結構的穩定性，能夠有效擋水，而且在目前水利大壩建設中占有重要地位，那么加強重力壩的質量控制也就成為了必然選擇。筆者提出，重力壩的施工具有一定的復雜性，包括壩體的布置設計、參數的設計、技術的控制等各方面的情況都會影響重力壩的擋水性，所以瀝青心墻與常態混凝土組合施工也就成為了順應社會潮流的必然趨勢；這一技術的應用難度系數較高，需要不斷的改進，使其在重力壩的建設中得到廣泛應用和普遍推廣。希望通過本文的簡單分析，能夠幫助相關工作人員更好的開展工作。陜西水利

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[2]廖聲海,唐昌金.水利工程混凝土砌石重力壩施工的技術要點[J].黑龍江水利科技,2014,9（1）:60-62.

[3]許馳,韋錦鵬.淺談重力壩施工[J].華人時刊（下旬刊）,2014,13（9）:173-173.

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[5]胡偉.碾壓混凝土重力壩施工技術[J].黑龍江水利科技,2012,40（7）:65-66.

[6]謝榮昌,王衛華,張懷文等.混凝土防滲心墻漿砌石重力壩施工技術[J].黑龍江水利科技,2015,16（1）:135-136.

[7]王貴杰,黃金林,郭學偉等.混凝土重力壩碾壓試驗工藝與質量控制分析[J].混凝土,2010,22（4）:130-132.