振搗式瀝青混凝土心墻施工技術在水庫大壩施工中的應用

吳小軍

（甘肅省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，甘肅蘭州730030）

相比普通混凝土，瀝青混凝土材料更加堅固，同時具備施工簡單、抗滲性好、定型速度快等優勢，所使用的材料節約環保，在我國各類建筑領域中的應用十分廣泛。在過去水庫大壩施工中多數采用普通混凝土材料，但是普通混凝土具有較強的滲透性，而水庫大壩作為重要的儲水系統，出現滲漏會嚴重影響水庫大壩運行的穩定性、安全性。而采用瀝青混凝土會大大降低大壩的滲透性，滲漏量非常小，并且工程整體更具柔韌性，不會在長期水量存儲中產生形變，所以瀝青混凝土已經成為水庫大壩工程施工中不可或缺的材料。加強瀝青混凝土心墻施工技術在水庫大壩施工中的應用有著重要意義。

1 工程概況

新疆阿勒泰市烏拉斯特水庫工程的總庫容1 518萬m3。本標段的主要項目為擋水壩，擋水壩為碾壓式瀝青混凝土堆石壩，壩頂高程1 030.00 m，壩頂寬度8.0 m，壩頂長度475.0 m，最大壩高69.3 m。瀝青心墻頂高程1 028.40 m，從混凝土灌漿蓋板以上至1 000.0 m高程以下心墻厚度0.7 m；高程1 000.0～1 028.4 m，H=28.4 m，心墻厚度0.6 m，心墻底部與混凝土基座接觸處心墻放大腳厚度由0.7 m漸變為2.0 m，漸變高度2.0 m，心墻頂與防浪墻底連接，頂部嵌入防浪墻底20 cm。心墻上、下游兩側過渡層厚為2.0 m。

2 振搗式瀝青混凝土心墻施工技術

2.1 瀝青混凝土混合料運輸

瀝青混凝土材料運輸采用了保溫自卸汽車或保溫罐運輸車，垂直運輸設備采用了吊車、改裝后具有保溫性能的斗車裝載機。在施工前準備好所有瀝青混凝土材料運輸、施工設備，并在與瀝青混凝土材料接觸面涂抹一層防粘劑，根據現場試驗情況確定防粘劑使用量。運輸設備使用完畢后要立刻進行清理[1]。本工程所選的運輸設備保溫效果良好，可以有效控制瀝青混凝土運輸中的溫度損失。在實際運輸中，要嚴格控制瀝青混凝土的性能變化情況，不得產生混合料離析和外漏問題，確保瀝青混凝土材料可以均勻、連續、迅速的從制作場地運輸到攤鋪場地。

2.2 混合料攤鋪

2.2.1 攤鋪前準備工作 一是混凝土結構表面要提前采用高壓水沖毛（水壓為30 MPa），清除混凝土結構表面上的浮皮、浮漿、廢渣、黏附物等，保證表面的光滑性、干燥性。二是嚴格按照設計標準對混凝土結構表面上的冷底子油、瀝青瑪蹄脂展開施工。

2.2.2 模板架設與拆卸 在瀝青混凝土攤鋪設備使用前，要對攤鋪機的鋼模寬度進行調整，從而保證能夠達到設計標準。瀝青混凝土人工攤鋪工具為鋼模，確保心墻有效斷面尺寸能夠滿足標準。人工架設的鋼模要足夠牢固、拼接緊密、尺寸精準、拆卸方便。鋼模定位之后中心線距離心墻位置偏差要控制在±5 mm以內。在鋼模中填入瀝青混凝土料之前，要對過渡料進行預碾壓。正式進行混合料碾壓前，先拔出鋼模，并將表面上的黏附物清理干凈。

2.2.3 過渡層填筑 攤鋪機自動調節過渡料攤鋪寬度、厚度，對于攤鋪機無法涉及的位置，要通過人工配合小型機械完成攤鋪。人工攤鋪過渡段填筑前，要在心墻表面上遮蓋一層防雨布，四周遮蓋寬度要超過模板30 cm。對心墻兩側過渡層同步攤鋪壓實，避免鋼模出現移動情況。在距離鋼模邊15～20 cm過渡料的鋼模拆除之后，對心墻的騎縫部位進行碾壓[2]。

2.2.4 鋪筑 保持心墻和壩殼填料、過渡料同步上升，保證施工的均勻性，確保整體的壓實量。心墻、過渡層與壩殼料之間的高差要控制在80cm以內。瀝青混凝土心墻采用水平分層方法，厚度控制在20～30 cm，全軸線不分段一次攤鋪碾壓施工。攤鋪機械的控制系統可以隨時監測、校正攤鋪參數。人工攤鋪前，要根據心墻、過渡層結構標準、施工要求對鋪筑寬度、厚度等參數進行調節。采用專用的攤鋪機攤鋪瀝青混凝土料，攤鋪速度控制在1～3 m/min，機械無法攤鋪位置采用人工攤鋪方法。如果瀝青混凝土料要鋪筑2層以上，下層瀝青混凝土表面溫度降低到90℃以下即可攤鋪瀝青混凝土料。

2.3 瀝青混凝土料碾壓

碾壓施工采用1.5 t以內的專業振動碾，根據心墻不同高度設計寬度，采用相對應型號心墻碾壓設備、碾壓方法進行碾壓施工。混合料、過渡料碾壓要按先進行過渡料碾壓、后進行混合料碾壓的施工順序進行。混合料碾壓要先無振碾壓、后有振碾壓，碾壓速度控制在20～30 m/min。通過試驗確定碾壓次數，前后段交接位置重疊碾壓長度在40 cm左右[3]。碾壓過程中碾壓設備不得緊急制動或橫跨心墻。

碾壓施工中要嚴控碾壓溫度，初期碾壓溫度要控制在130℃以上，終碾溫度要在110℃以上，根據試驗標準確定最終碾壓溫度。整個碾壓過程要做到不陷碾、不粘碾、瀝青混凝土表面不開裂。如果振動碾壓輪寬度小于心墻寬度，則采用貼縫碾壓方法；如果振動碾輪寬度大于心墻寬度，則采用單邊騎縫碾壓。所有的機械設備均不可直接跨越心墻。在心墻兩側2 m范圍內不得用10 t以上的大型機械設備。

2.4 接縫及層面處理

2.4.1 瀝青混凝土與混凝土接縫面 瀝青混凝土、混凝土結構連接表面使用高壓水沖毛，去除表面上的浮皮、浮漿、廢渣、黏附物等，確保混凝土結構表面足夠干凈。現場攪拌制作瑪蹄脂，嚴格按照試驗標準進行配比和溫度控制。在瑪蹄脂鋪設前，要在混凝土結構表面噴涂1～2遍冷底子油，在冷底子油徹底干涸之后，再鋪設一層瑪蹄脂。在鋪設清理瑪蹄脂、瀝青混合料時，要做好止水銅片的保護和校正工作。

2.4.2 心墻橫向接縫處理 心墻要盡可能全線保持均勻上升，確保在相同高程施工，減少橫縫出現數量。如果施工面出現橫縫，要根據其具體坡度做成緩于1∶3的斜坡，上下層橫縫錯開量不低于2 m[4]。在接縫施工過程中，要人工將表面的粗顆粒骨料剔除，可以先用汽油夯實斜面上的瀝青混凝土面，直到表面反油為止，之后使用振動碾在橫縫位置碾壓瀝青混凝土，保證混合料的密實度。在攤鋪下次瀝青混凝土料時，將斜坡尖角位置瀝青混凝土材料用鋼釬鑿除，鋼絲刷除黏附在混凝土表面上的雜物，并用高壓吹風機吹凈。在攤鋪過程中，要先使用紅外加熱器將表面加熱處理，溫度要提升到70℃以上，之后再進行瀝青混凝土的攤鋪和碾壓。

2.4.3 層面處理 在心墻夯實完成后繼續鋪筑，將結合面清理干凈。使用壓縮空氣噴吹清除表面污染物。如果不能完全清除，則要用熱氣烘烤污染面，在表面軟化之后再清除。考慮到混凝土表面停歇時間長，因此要用覆蓋保護措施。在正式鋪筑前，保證結合界足夠干燥、干凈，將其加熱到70℃以上，這樣即可完成瀝青混凝土鋪筑，必要時要在層面上攤鋪一層稀薄瀝青，在底層瀝青凝結之后在上層攤鋪瀝青混凝土材料，人工使用振搗棒搗實。

3 結束語

瀝青混凝土作為一種塑性強、剛度強的材料，作為心墻施工材料可以有效提高水庫大壩的整體抗變形性、穩定性、防滲性，有助于延長水庫大壩使用壽命。因此，必須要嚴格做好振搗式瀝青混凝土心墻施工工作，避免瀝青混凝土出現離析、厚度不均、漏振等情況，保證振搗式瀝青混凝土心墻施工質量。