探讨水库沥青心墙的施工技术

一、工程概况
乌雪特水库地处新疆塔城地区托里县境内，坝址位于托里县境内的乌雪特河出山口处，距托里县城40km,地理坐标为东经84°00＇43.3＂，北纬46°04＇35.2＂。 工程属于小（ⅰ）型工程，工程等别为ⅳ等，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，大坝总库容322×104m3，坝顶高程1029.97m,最大坝高49.42m，坝长220 m。工程主要由大坝、放水隧洞及溢洪道组成。浇筑式沥青心墙轴线位于大坝轴线上游1.5m处，与坝轴线平行，沥青心墙底部高程为981.2m,顶部高程为1027.12m,坝体防渗主要依靠沥青混凝土心墙防渗，980m～1000m高程之间沥青混凝土心墙厚50cm,1000m～1027.12m高程之间沥青混凝土心墙厚30cm。


二、浇筑式沥青混凝土拌合站布置
沥青拌和站布置时应尽可能靠近铺筑现场，以减少沥青混凝土在运输过程中的温度损失与分离。乌雪特水库工程沥青拌和站位于大坝下游右岸岸坡上，距大坝沥青心墙500m,配置了一座hzs-90型的沥青拌合站，拌和站设800m2骨料堆放场和50t沥青储蓄罐，总占地面积4000平米，拌合楼系统包括加热系统、供油系统、拌合系统。


三、原材料、配合比及施工流程
1、沥青混凝土
沥青混凝土主要由沥青，粗骨料、细骨料、填料等原材料经过拌合以后形成，沥青采用中国石油克拉玛依石化公司生产的70号（a级）道路石油沥青；碎石为托里县三城石灰石厂生产；细骨料采用乌雪特水库工程筛分场生产的水洗天然砂和额敏外购的细砂；填料采用新疆屯河水泥股份有限公司额敏分公司生产的屯河牌p.042.5级普通硅酸盐水泥。
沥青混凝土设计配合比表

2、填料
由于细骨料与沥青的粘附性较弱，加之制备石灰石粉难以保证质量要求，决定采用普通硅酸盐水泥做填料，既增加沥青与骨料的粘附性，又能保证填料的技术性能满足要求。


3、沥青混凝土拌合及心墙施工工艺流程
沥青混凝土拌合工艺流程 ,浇筑第一层沥青混凝土前，首先需要对基座砼面进行凿毛，将整个面清理干净并且保持干燥，然后在上面刷人工刷两遍冷底子油，涂刷均匀，其配比为沥青：汽油=3：7，待2小时以后，让其充分渗入混凝土，然后再在上面刷一层2mm厚的沥青马蹄脂，配比沥青：矿粉（水泥）：砂=1：2：2，温度110-130℃才能满足施工要求，等到沥青马蹄脂基本凝固后，再进行第一层沥青混凝土的浇筑。要注意冷底子油施工时特别注意不能见火，防止汽油挥发引起火灾。 沥青混凝土浇筑模板采用的是5mm厚的钢板，在钢板内侧贴一层牛皮纸，起到隔离作用。浇筑前现将模板立好，然后再模板两边填筑过渡料，并且按要求碾压合格，然后对模板进行调整校核，最后进行加固。


四、温度控制
沥青混合料的温度对沥青混凝土的浇筑、骨料离析、浇筑质量都有影响，是施工中需要严格控制的重要环节。根据试验结果及现场正常施工，温度控制在170±5℃时浇筑效果最佳，拌合站沥青混合料出机口温度，应根据气候变化情况和施工过程损失值进行动态控制。
1、出机口温度
为保证沥青混凝土从拌合楼运至浇筑仓内时温度保持在170℃以上，必须对沥青混凝土的原材料进行加热，沥青加热温度（160±5）℃，粗细骨料加热温度（190±5）℃，保证沥青混凝土从拌合楼出来的出机口温度控制在160℃～175℃。
2、入仓温度
为保持沥青混凝土入仓后保持很好的流动性，且使上下层充分结合，必须要保证其入仓前的温度在170±5℃。


五、施工缝处理技术要求
施工缝面处理根据乌雪特水库工程浇筑式沥青混凝土的施工特点，表面具有薄薄一层返油，在上层沥青混凝土温度不低于70℃，只需要清理干净表面的积水、积渣、灰尘及杂物，待下层沥青混凝土浇筑时可以融化表面的沥青混凝土，使上下层充分结合。
处理结合面时有三种方法：结合面用毛刷干刷后湿抹布擦、结合面用毛刷干刷后湿抹布擦用汽油清理、结合面用毛刷干刷。这三种处理情况下芯样结合面都接合良好，眼观根本看不出结合面位置，上下层结合面已经完全融合在一起。


六、沥青混凝土运输
沥青混凝土运输过程要及时，以降低温度损失，在运输过程中要充分考虑运距的长短，要是运距较长，应采取一定的保温措施，确保沥青混凝土入仓温度在170℃以上。乌雪特水库沥青拌和站距沥青心墙500m,由于距离较短，在运输过程中不需要采取保温措施。


七、沥青混凝土浇筑
沥青混凝土入仓后应立即进行摊铺，然后用提前准备好的振捣工具对沥青混凝土进行插捣，待沥青混凝土表面泛油后停止振捣，整个浇筑完后，待沥青混凝土内部温度降至90℃左右时进行下一层沥青混凝土浇筑，以保证结合层面结合质量。 乌雪特水库工程浇筑式沥青混凝土的沥青含量为9.3%，浇筑后的沥青混凝土空隙率在3%以下，基本属于无空隙型沥青混凝土，且其冷却后的表面会形成薄薄“返油层”，当其上层的热沥青混凝土覆盖后，将其熔化，上、下呈熔融相接，上下层的矿料在自重条件作用下结为一体。


结束语
沥青混凝土心墙厚度的设计目前尚无成熟的理论计算公式可供应用，主要还是参考已建工程和施工要求确定。沥青混凝土模板加固也是一个难点，一旦沥青混凝土浇筑后，模板下端的钢筋将无法取出，从而使钢筋留在了沥青心墙里面，可能会对沥青心墙的防渗效果有影响，心墙施工中，我们采取对钢筋进行了防腐处理，在钢筋上涂刷了一层沥青，使留在沥青心墙里面的钢筋与沥青心墙充分结合，保证了沥青心墙的防渗效果,通过对沥青混凝土制备、浇筑过程、模板、防渗等环节的控制，有效的保证了施工质量，值得同类工程借鉴。