土石坝沥青混凝土防渗心墙的施工技术及质量控制

李红娜

（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

沥青混凝土防渗心墙最早开始于 1949年葡萄牙建设的瓦勒•多•盖奥坝，而我国从引进这项技术至今，已经陆续修建了几十座沥青混凝土防渗墙工程，随着我国对于土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工技术和检测技术的 不断完善，相关标准和规范都已出台，这些举措都标志着我国水工沥青混凝土施工技术已取得了长足进步。但是碾压式沥青混凝土防渗心墙冬季施工技术在我国应用的时间还不长，还需要进行更加系统的完善。

1 沥青混凝土防渗心墙的碾压施工

1.1 常温下碾压施工

碾压施工前控制好材料的碾压温度，一般来说混合料的温度宜保持在 150℃左右，还要确保沥青混凝土混合料不会出现粘碾、陷碾的情况以及施工后的压实性要求。因为过渡料的压实系数要高于沥青混凝土混合料的缘故，所以，为了保证碾压质量，当混合料进行贴缝碾压，混合料的摊铺厚度要比沥青混凝土混合料高3cm左右。

当心墙施工完毕后，严禁各种机械直接跨过心墙。同时为了防止心墙局部受到破坏，禁止使用大型机械在心墙两侧 2m范围内压实各种坝壳填筑料。心墙两侧的过渡层料应同时铺填压实，防止钢模板移动。如果沥青混凝土混合料在施工过程中遇到下雨或降雪等不利情况，要及时停止摊铺作业，并采用铺防雨布或其他覆盖材料遮盖沥青混凝土混合料。

例如某大坝沥青混凝土防渗心墙是采用双轮振动碾和振动碾进行错位碾压的，振动碾的行走速度控制在30m/min左右，温度为140℃～150℃，先静碾 2～3次，再振动碾压 7次，最后进行静碾 2次压平至光亮。为了保证施工质量，振动碾压过程是严禁突然停止或者横跨心墙碾压的，一般采用小型振动夯对振动碾碾压不到的地方进行夯实。对于摊铺机摊铺不到的位置，采用反铲机进行补料，并且用小型推土机摊平。

1.2 低温下碾压施工

在气温 0℃以下时，如果不采取措施进行保温就对沥青混凝土进行施工，则容易造成热沥青混凝土混合料碾压不够密实。为了保证施工质量，当工程施工所在地温度较低或者沥青混凝土的运输距离过长时，那么就需要考虑在运输设备上增加具有保温效果的设施，这样可以确保碾压时材料的温度满足要求。

如果沥青混凝土防渗心墙施工迫不得已要停工时，为了避免沥青混凝土防渗心墙开裂而出现上下游贯穿裂缝现象，一般是在其表面覆盖保温材料进行保温。对于沥青混凝土防渗心墙的防冻保护，覆盖材料往往采用的是干砂等材料，但是材料和覆盖厚度还是应该按照实际情况来确定。根据多个工程的实践经验，在日平均温度0±5℃、天气晴朗、白天温度在 5℃以上时，不用采取任何保温措施也可以保证沥青混凝土铺筑的压实度达到相关要求。

2 沥青混凝土防渗心墙的浇筑施工

浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工时，在做好基面处理的前提下，首先利用配制好的热沥青砂浆沿轴线砌筑心墙两侧的混凝土切块墙，两墙之间的宽度就是浇筑式沥青混凝土防渗心墙的宽度；切块抗压强度一般为2～3MPa左右，弹性模量在1800MPa以下；在砌好沥青砂浆水泥混凝土切块墙后，在两墙之间设置挡板，开始浇筑具有自密实功能的沥青混凝土混合料。

沥青混凝土防渗心墙的上升高度一般根据气候条件来确定，夏季可以每天浇筑一层，冬季可以浇筑两层，但每层的高度应控制在 40cm左右。距心墙50～100cm范围内的过渡料在沥青混凝土混合料凝固前不允许碾压施工，以免扰动沥青混凝土防渗心墙快速冷却而产生收缩裂缝。浇筑时沥青混凝土防渗心墙在冬季施工时，为了避免沥青混凝土表面温度过低而导致结构出现裂缝，需要在心墙表面做好保温工作。

立模衬布或滑膜衬布浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工前，要加工好足够刚度的模板和完成基面浇筑准备工作，根据心墙轴线进行放线，确定钢模板的位置，心墙两侧的过渡料边铺填边碾压，需要注意确保钢模板支撑结构的安全性，因为它一旦不牢固，那么将产生大变形和整体错动。

3 沥青混凝土防渗心墙的振捣施工

沥青混凝土防渗心墙在振捣施工之前，必须采取措施对沥青混凝土基面进行处理，具体如下。

对水泥混凝土表面采取刷毛处理，另外还要对其进行除尘和加热处理，将冷底子油刷在基面上，准备好热沥青砂浆，与此同时根据心墙的设计位置进行放线，固定加工好的钢模板和内部支撑构件，对心墙两侧的过渡料一边铺设一边碾压，施工要求是心墙钢模板不能出现看得见的大变形和过大错动。一般是采用专用振捣器插入沥青混凝土混合料中振动行走，而对于大型水利水电工程，可以采用机械化程度较高的摊铺机械进行施工以加快施工进度。

冬季对沥青混凝土防渗心墙振捣施工时，要采取相应的保温措施。例如在-15℃对沥青混凝土压密施工后，在模板左右两边采用铺设过渡料、保温等方式，检测结果显示芯样孔隙率、抗渗性密和实度均达到了要求，混凝土表面没有出现收缩裂缝，但是模板两边没有及时铺填过渡料且表面也没有采取保温措施时，密实度和孔隙率可以满足要求，但抗渗性检测结果不满足要求。这说明低温快速冷却会使沥青结构变疏松。

某水利枢纽工程主坝采用振捣式沥青混凝土施工时，在心墙两侧先砌好混凝土预制模板，再安装 70cm宽的止水铜片，分两层往模板内倒料，混合料入仓真大温度不小于 150℃，先让工人摊平，再在止水铜片两侧使用小型振捣器对混合料进行振捣，将机器移动速度控制在1分钟2m以内，振捣直至沥青混凝土表面泛油才停止，施工完成后效果非常好。

4 沥青混凝土防渗心墙的施工质量控制

4.1 沥青混凝土混合料的检验与控制

拌制混合料时要严格控制整个过程各工序的加热温度和出机温度，还要安排人手专门监测沥青、矿料和沥青混凝土混合料的温度，对于沥青混凝土混合料出机时的外观质量也需要认真观察，确保质量。沥青混凝土混合料制备检验与控制标准如下表1所示。

4.2 沥青混凝土施工质量的检验与控制

现场施工沥青混凝土时，要确保模板中心线和心墙的轴线二者偏差小于10mm，当对沥青混凝土混合料进行浇筑时，需要检查混合料的温度、浇筑宽度和厚度、外观等内容，如果发现不符合要求，要采取措施进行质量控制，需要注意对隐蔽部位的检查，保证机械摊铺的混合料每层的防渗心墙厚度偏差控制在1cm上下。

表2 芯样检测内容及频率

对于沥青混凝土的内在质量检查，有无损检测法和芯样检测法两种，质量评定应以芯样检测法为准。钻孔取芯芯样的数量随试验项目确定，芯样长度一般不小于45cm。沥青混凝土钻孔取芯的检测内容及频率应根据表2规定开展。

5 结 语

综上所述，沥青混凝土防渗心墙的施工技术种类较多，有碾压、浇筑和振捣等多种，各种技术的施工要求都不尽相同，沥青混凝土防渗心墙的施工质量与现场施工人员的操作和实践经验息息相关。不仅要求施工技术人员有清晰的技术思路，还要熟悉拌合设备、了解原材料性能，并且还要结合现场情况对施工方法进行综合分析，采用合适的方法保证施工质量。因此技术人员要不断学习新知识、新技术、总结现场经验，提升自己的素质水平，才能更好的为工程服务。

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