大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術探析

郭惠明

(江西省水利水電建設有限公司，南昌 330025)

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大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術探析

郭惠明

(江西省水利水電建設有限公司，南昌 330025)

大壩建設是關系到國計民生的重大問題，世界許多國家都加大了大壩建設力度。然而，大壩工程具有規模大、耗時長的特點，工程質量影響因素較多，因此必須采用先進的施工技術?，F階段，在提升大壩心墻質量的過程中，碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術得到了廣泛應用。鑒于此，文章以埃塞俄比亞Wolkite項目為例，對該技術應用中所需的材料要求進行了簡要介紹，最后詳細探討了該技術的具體應用方法，希望對中國相關領域的發展起到促進作用。

大壩；碾壓式；瀝青混凝土心墻；施工技術

大壩建設不僅能夠為當地的農田灌溉提供便利，還能夠有效預防河水泛濫所帶來的危害，各國在大壩建設中，各項施工技術的選擇和應用，必須充分考慮到當地的環境限制因素。在近年來的實踐中發現，碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術的適用范圍較廣，對于提升工程質量具有重要的促進作用。在這種情況下，積極加強大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術研究具有勢在必行。

1 工程概述

該項目坐落于埃塞俄比亞北部重要河流——zerema河下游，是世界范圍內最高的瀝青混凝土芯墻重力壩，屬于Wolkite大項目的關鍵組成部分。芯墻設計高程為804-939m，瀝青混凝土厚度從1.2m漸變至0.8m，合計方量54900m3，過渡料方量169000m3。

施工中應用瀝青混凝土，由于該材料受氣候條件的限制較大，因此施工中應嚴格控制溫度。通常情況下，不可以在以下氣候條件下施工：施工當地環境≤5℃；擁有超過4級的大風和濃霧天氣；1d之內存在高于5mm的降雨量或地表相對潮濕以及夜間環境[1]。如果受工程客觀因素限制，需要在以上天氣和環境狀況下施工，必須采取有效的保護措施，從而保證瀝青混凝土施工質量。

圖1 工程現場概況

2 施工材料

在應用大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術的過程中，施工材料的合理應用至關重要，它決定了該技術的功能是否能夠重復發揮出來，同時對工程質量也具有直接影響。綜合作業方式制備應應用于瀝青混合料當中，在烘干、供給以及加熱骨料的過程中，應當保持連續性，根據工程施工周期，可以間斷的配料進行拌合、計量以及出料處理，如果骨料屬于初配，那么在實際施工中應首先對其進行加熱處理，接下來應當進行篩分，最后實施計量[2]。這種方法在應用中存在優勢，即不僅擁有較高的生產率，同時會產生較少的能耗以及均勻的溫度等。

圖2 綜合作業式瀝青混合料配置工藝流程

160-190℃是冷骨料加熱過程中的溫度值；0.2%是桶裝瀝青脫水后應擁有的含水量；在對瀝青進行應用的過程中，其溫度應當始終保持在150℃左右，而這一持續性溫度≤6h，否則將導致瀝青老化現象的產生。在拌罐當中加入沒有經過加熱的礦粉料并直接展開拌和工作，直到沒有結塊以及成團現象為止，并保持良好的干燥性，即應呈現出<0.3%的含水率。在配料的過程中，瀝青以及各種礦料的配合方式應以重量為主；在對瀝青混合料進行拌制的過程中，應首先干拌礦粉和骨料，時間約為25s，接下來可以將瀝青噴灑其中，持續60s的濕拌[3]。經過攪拌，瀝青混合料最后應當呈現出一致的稀稠度和均勻的色澤，如果存在黃煙和花白料現象，則說明拌合不合理。而155-175℃是出機口的溫度，施工人員應將已經拌合好的瀝青混合料輸送到成品料倉當中，為大壩的建設奠定良好的基礎。

3 大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術實際應用

3.1 工藝流程

在心墻施工中，應用碾壓式瀝青混凝土，全軸線需要進行1次性攤鋪碾壓施工，中間不可以分段。從全線的心墻方面來看，整體程均衡上升的狀態。在鋪筑瀝青混凝土的過程中，時間和工程量的控制應按照“一天一層”原則。當施工中遇到特殊狀況，應當留設橫縫，1∶3的緩坡是接合的方式。在鋪筑每1層的瀝青混凝土之前，必須保證心墻基礎表面能夠達到70℃的溫度。連接現澆混凝土基礎防滲墻和心墻底部的位置應當是1個圓弧表面，其半徑應當有97cm；瀝青混凝土填筑于圓弧內部，它的上部呈階梯式，寬度逐漸從1.4m轉為0.7m，在這一環節施工過程中，必須采用人工的方式，同時，它的上部心墻的厚度也應當逐漸從0.7m下降到0.5m，而這一環節的攤鋪工作可以應用機械來完成[4]。

人工攤鋪工藝流程：建立施工模，并在此基礎上，攤鋪過渡料和瀝青混凝土混合料，接下來完成拆模工作，并碾壓過渡料和瀝青混凝土，最后就是同步碾壓過渡料以及混合料。

機械攤鋪工藝流程：對施工基礎部位進行清理，并展開測量放線和金屬線的固定工作，并在此基礎上適用攤鋪機展開攤鋪工作，這一過程中應適當的填補過渡料，在碾壓瀝青混凝土以及過渡料的基礎上，將終碾應用于過渡料當中。

3.2 鋪筑

3.2.1 人工攤鋪段

根據設計要求，有效處理基礎防滲墻混凝土表面，并將冷底子油噴涂于其上，反復2遍；接下來將砂質瀝青馬蹄脂涂抹其上，其厚度最大為2cm，最小為1.5cm。將特殊制作的鋼模板支立起來，并將拉桿支撐應用于上下游的模板之間，值得注意的是，此處的拉桿支撐應當具備可調節的功能。應用運輸車將瀝青混合料運輸到施工現場，在將其放置模板當中的過程中，需要對裝載機進行應用，在對其進行攤平處理的過程中，需要以人工施工為主，攤鋪后應擁有23cm的攤鋪厚度以及20-22cm的壓實厚度。在鋪筑瀝青混合料的過程中，也應當對過渡料進行鋪筑，從而有效預防模板變位現象的產生。針對過渡料來講，攤鋪工作應使用反鏟，在整平的過程中需要通過人工來完成；同時在碾壓瀝青混合料之前，必須拔出鋼模板。

3.2.2 機械攤鋪

此時需要對攤鋪機進行應用，在攤鋪瀝青混合料之前，應徹底清掃基層瀝青心墻表層，并將軸線的位置清晰的標示出來，在定位的過程中需要對金屬絲進行應用。在將攤鋪機料斗內裝滿瀝青混合料的過程中，需要對裝載機進行應用。厚度應同人工攤鋪厚度一致。攤鋪機在運行的過程中，應當擁有1-3m/min的速度。攤鋪機運行過程中，必須保證料倉當中最低≥1/3的存料，從而有效預防漏鋪現象的產生。一旦大骨料集中的現象產生于鋪筑層面當中，剔除工作應以人工為主，并應用新料進行回填、碾實、返油。值得注意的是，在應用攤鋪機的過程中，其擁有3.5m的最大攤鋪寬度，當攤鋪范圍超過3.5m時，需要采取補鋪處理，即應用反鏟對過渡料進行補鋪，最后的攤平工作需要應用推土機。

圖3 機械攤鋪現場

3.3 碾壓

1)針對人工攤鋪段來講，在碾壓過程中，應首先拔出瀝青混合料模板，接下來應首先進行一次無振碾壓，所應用的設備為2.7t振動碾。

2)接下來還應當將瀝青混合料和過渡料一起進行3遍的同步振動碾壓。

3)在收光的過程中，應對靜壓進行應用，次數為2遍。而針對機械攤鋪段來講，在碾壓過程中，應首先進行4遍1.5t振動碾碾壓，并在收光的過程中，進行2遍靜壓，值得注意的是，在碾壓的過程中，130-150℃是最佳的施工溫度。一旦攤鋪過程中產生了過高的溫度，攤鋪和碾壓施工之間應當間隔一段時間。25-30m/min是振動碾運行過程中應當保持的速度，碾壓主要方式為錯位碾壓，半碾寬是每次錯位的寬度，碾壓的順序可以是由左至右也可以是由右至左，嚴禁錯臺以及表面不平整現象的產生。在碾壓過程中，嚴禁對心墻進行橫跨碾壓以及忽然剎車現象的產生；30-50cm的重疊碾壓應當產生于橫向接縫位置。

碾壓工作進行過程中，應當將水定期灑向碾壓輪，并對附著在振動碾之上的污物及時進行處理。在碾壓過程中，存在很多振動碾無法達到的部位，如同岸坡相接合的部位等，此時應適用人工夯實或小型振動夯來施工，當瀝青混凝土的表面出現返油的狀況以后，就可以停止夯實，值得注意的是，這一過程中必須正確適用夯實的方法，從而避免骨料破碎現象的產生。

4 結 語

綜上所述，大壩建設同人們的生活息息相關，在大壩心墻施工中，對瀝青混凝土的應用，需要充分考慮到施工當地的溫度以及氣候條件；同時，施工中應嚴格遵守施工工藝流程，抓住鋪筑和碾壓這兩個心墻施工技術中的重點，才能夠科學應用相關施工技術，為提升工程質量奠定良好的基礎。

[1]齊江鵬.新疆呼圖壁河石門水電站大壩瀝青混凝土心墻施工方案優化設計研究[J].中國水運：下半月,2014,14(7):235-236.

[2]金連軍,向尚君.旁多水利樞紐碾壓式瀝青混凝土心墻一、二期接頭施工技術[J].四川水利,2013,34(4):11-13.

[3]余英.碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術[J].建材發展導向(下),2015(3):248-248.

[4]朱家應.大竹河水庫瀝青混凝土心墻設計[J].四川水利,2012(5):2-5.

1007-7596(2016)10-0102-03

2016-09-18

郭惠明(1983-)，男，江西信豐人，助理工程師。

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