维西县阿三多水库工程沥青混凝土心墙施工技术要点简析

维西县阿三多水库工程沥青混凝土心墙施工技术要点简析

胡鹏程

    迪庆藏族自治州维西县水务局  云南  维西  674600

摘要：阿三多水库大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，坝顶高程2375.40m，坝顶长度152.28m，坝顶宽度10m，最大坝高81.5m。采用碾压式沥青混凝土心墙作为大坝防渗结构，心墙型式为竖直式，厚度呈阶梯式，自上而下厚度分别为0.5m、 0.7m、0.9m、1.1m，心墙与基座连接处 3m 高度内心墙厚度按照 1:0.2 的坡比由 1.1m 渐变至 2.3m，接触面混凝土进行表面凿毛处理，然后喷涂阳离子乳化沥青，再涂一层厚度 3cm 的砂质沥青玛蹄脂，心墙与基座混凝土之间设置紫铜止水片。沥青混凝土心墙上、下游侧各设置一层过渡料，采用反铲、装载机等配合人工铺料，水平宽度均为 3.0m，心墙高度77.8m。采用外购沥青、砂石骨料，LB-500型沥青拌和楼拌制混凝土，由5t保温自卸汽车运至工作面，卸入专用摊铺机运至铺筑点卸料摊铺，1.5t振动碾压实，边角地带采用蛙式打夯机夯实。贴近岸坡的部位采用人工摊铺，便于机械摊铺的部位采用DF130C摊铺机进行摊铺。通过严格的施工工艺控制，保证了大坝沥青混凝土心墙防渗系统的施工质量，为水库安全运行提供可靠保障。

关键词：水库工程；沥青混凝土；防渗施工

引言：水利水库工程建设中，大坝防渗是保证工程安全运行的关键。沥青混凝土心墙凭借优异的防渗性能和耐久性，在高土石坝防渗中得到广泛应用。阿三多水库大坝采用沥青混凝土心墙进行防渗，坝高81.5m，心墙高度77.8m，施工难度大。为确保防渗效果，优化施工工艺，研究重点探讨了关键工序，分析施工技术要点，为类似工程提供参考。

1、 阿三多水库工程概况

阿三多水库是一座以灌溉为主、兼顾水库下游人畜饮水的综合性水利工程。工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，枢纽永久性主要建筑物大坝级别为3级，大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，坝顶高程为2375.4m，最大坝高为81.5m，坝顶长152.3m，坝顶宽度10 m。工程建设任务主要解决农村生活及农业灌溉用水。工程总工期42个月，概算总投资28745.49万元。

2、 阿三多水库大坝沥青混凝土心墙设计

阿三多水库大坝采用沥青混凝土心墙进行防渗，心墙轴线位于坝轴线上游 2.0m，心墙顶 部高程 2373.70m，与上游防浪墙相连接，采用一道铜片止水，并在顶部填筑水平沥青混凝土，使防浪墙与心墙联系紧密，形成共同防渗体。

心墙型式为竖直式，心墙轴线设在坝轴线上游 2.0m，心墙底部设置宽 10m、厚 1.5 的 C20W6F100 混凝土基座（河床部位混凝土基座兼做混凝土防渗层），基座顶高程最低 2295.40m，心墙顶高程 2373.90m 与上游防浪墙相连接。沥青混凝土心墙采用竖直布置型式，厚度呈阶梯式，2373.90m～2353.90m 之间厚 0.5m，2353.90m～2333.90m 之间厚 0.7m，2333.90m~2313.90m 之间厚 0.9m，2313.90m 以下心墙厚 1.1m，心墙底高程为 2295.90m。心墙底部与周边建筑物连接的3.0m 范围内设置扩大段，以延长结合面渗径，扩大段两侧坡比为 1∶0.3。沥青混凝土心墙与周边混凝土基座采用弧式槽铰接形式。接触面混凝土进行表面凿毛处理，然后喷涂阳离子乳化沥青，再涂一层厚度 3cm 的砂质沥青玛蹄脂，心墙与基座混凝土之间设置紫铜止水片。沥青混凝土心墙上、下游侧各设置一层过渡料，水平宽度均为 3.0m，与心墙同步摊铺和碾压。

3、心墙沥青混凝土碾压施工技术要求

3.1本工程防渗体采用密级配沥青混凝土，质量要求见下表：

心墙沥青混凝土质量要求

3.2心墙沥青混凝土碾压施工必须在坝基开挖、基座水泥混凝土浇筑完成，并验收合格后才能进行。

3.3心墙碾压式沥青混凝土施工前，应按《水工沥青混凝土施工规范》 （SL514—2013）及《云南省维西县阿三多水库工程防渗心墙沥青混凝土现场试验技术要求》的规定选择原材料，进行室内配合比试验和现场摊铺试验，确定沥青混凝土的施工配合比和施工工艺参数，检验施工设备运行情况。

3.4心墙碾压式沥青混凝土施工的气象条件为：

（1）施工风力宜小于 4 级；

（2）日降雨量宜小于 5mm，且非降雨、降雪时段；

（3）施工气温应在 0℃以上。

3.5心墙碾压式沥青混凝土不宜在夜间施工，若必须在夜间施工，应征得监理同意，有足够的照明和质量、安全保证措施，并经试验验证。

3.6心墙沥青混凝土施工时，应对施工全过程进行温度控制。

3.7心墙沥青混凝土原材料及技术要求

（1）沥青

沥青采用新疆克拉玛依 70 号水工沥青，其技术要求见下表。

沥青性能检测项目及技术要求表

（2）粗骨料

粗骨料采用购观音庙灰岩料场的弱~微风化灰岩料制备，骨料应质地坚硬、 新鲜。粗骨料按粒径范围分为 19～13.2mm 、13.2～9.5mm、9.5～4.75mm、4.75～2.36mm 四级，质量技术要求见下表：

                   粗骨料质量技术要求表

（3）细骨料

细骨料基本用料要求同粗骨料，由观音庙石料场弱~微风化灰岩料制备， 粒径范围为 2.36～0.075mm ，其质量技术要求见下：

                     细骨料质量技术要求表

（4）成品骨料的堆存应满足以下规定：

a、堆料场位置应选在洪水位以上、便于装卸处，并宜靠近沥青混合料拌和

站；

b、堆存场地应进行平整， 对松软地面还应压实及硬化处理，做到排水通畅；

c、不同粒径组的骨料应分别堆存，并用隔墙分开，防止混杂；

d、应设置防雨设施，以防骨料加热前的含水率过大；

e、骨料堆存时，应防止粒径分离。

（5）填料

填料采用经磨细加工的灰岩石粉 ，不应含泥土、有机质和其他杂质，无团粒结块， 其质量技术要求见下表：

填料（灰岩石粉）质量技术要求表

（6）填料存储应符合以下要求

a 、应防雨防潮，并防止杂物混入；

b、散装填料应采用灌装存储， 袋装填料应存入库房， 堆高不超过 1.5m，距地面、边墙不少于 30cm。

3.8  沥青混合料的制备与运输

（1）沥青混合料应采用定型的拌和站生产，拌和站的实际生产能力应满足沥 青混凝土施工铺筑强度和拌和质量的要求。拌和站位置应选择在工程爆破危险区 之外，远离易燃品仓库，不受洪水威胁， 排水条件良好，并符合规范 SL514-2013中其他相关规定。

（2）拌和站应采用连续烘干、间歇计量和间歇拌和的综合式工艺流程， 应采用强制式拌和机。拌和站应配置可靠的电源。

（3）应定期对拌和站的各种传感器进行检定，冷料供料装置应标定出供料曲线。

（4）间歇式拌和站应配备计算机设备，拌和过程中应能逐盘记录各种原材料的进料量、拌和温度等参数。

（5）拌和站宜具有二级除尘装置， 并配有除尘料的储存盒传输设备， 以控制粉尘排放，并可使除尘料作为填料重新利用。

（6）原材料的加热方式及控制温度应按照现场试验所推荐的执行。冷骨料加 热应均匀、连续， 并根据季节、气温的变化进行调整。骨料加热温度不应高出热沥青温度 20℃。

（7）沥青混凝土混合料拌和前应对拌和系统各种装置进行检测， 主要应检测 称量系统精度、计时、测量设备及其他控制装置的运行情况。其检测结果应报监理，有监理的批准手续，符合要求才能进行拌制工作。

（8）沥青混合料应根据试验室签发的配料单进行配料， 矿料应以干燥状态的质量为准，沥青可按质量或体积进行配料。

（9）拌和站每天应严格对沥青混合料配合比进行检验，其允许偏差应符合下表的规定。

                 沥青混合料配合比的允许偏差

（10）在拌制沥青混合料前，应先对拌和机系统进行预热，拌和时拌和机内 温度不应低于 100℃。 拌和前应先将骨料进行加热，骨料拌合时温度应为 170℃

~190℃,并严格控制上限温度。

（11）拌制沥青混合料时，应先将骨料和填料干拌 15~25s，再加入热沥青拌 和， 沥青混合料的拌和时间应不少于 45s，具体投料秩序和拌和时间按试验所获 得的参数实施。沥青混合料应拌和均匀， 色泽均匀， 稀稠一致， 无花白料， 无黄烟，卸料不离析。

（12）沥青混合料的出机口温度应保持 165℃±10℃, 应逐盘对出机口温度

进行检测，不合格者作为废料处理。

（13）因故停机时间超过 30min 时，应将机内的沥青混合料及时清理干净。

（14）所有称量、计时和测温设备应定期进行校准、测试。对每盘拌和过程

应进行监控和记录。

（15）沥青混合料运输车辆的容积和数量应与沥青混合料的拌和能力及摊铺

机械的生产能力相匹配。

（16）沥青混合料运输道路应具备足够的转弯半径，并进行维护，保证路面

平整，防止沥青混合料在运输中因颠簸造成离析。应避免转运。

（17）沥青混合料运输车辆的车厢应保持干净、干燥、不漏料，并应注意保

温，减少运输过程中的温度损失。运输容器不用时应及时清理干净。

（18）各种运输机具应保证混合料在卸料、运输及转料过程中不出现离析、

分层现象。在转运或卸料时，出口处沥青混合料自由落差应小于 1.5m。

3.9  沥青混合料摊铺

（1）沥青混凝土心墙施工前，应完成坝基固结灌浆及防渗帷幕灌浆施工。

（2）在沥青混凝土和过渡层开始铺筑前 15d，施工单位应提出施工的书面申请，报监理同意。施工中，任何部位的每一层铺筑，施工单位都应在铺筑的前一 天进行自检， 合格后通知监理对铺筑部位及准备工作进行全面的检查和复核， 在 监理人员签发开仓令后方可铺筑。稀释沥青涂刷前， 应由监理主持对基础混凝土面及止水进行联合检查。

（3）沥青混凝土心墙铺筑施工前， 应按规范及设计要求对底部混凝土基座连接面做好处理，包括以下几点：

a、水泥混凝土基座表面应进行人工凿毛， 用钢丝刷清除混凝土表面的浮浆、 乳皮、废渣及粘着污物， 局部潮湿部位应烘干、吹干， 保证基座表面干净、干燥。凿毛时不允许造成混凝土松动。

b、凿毛、干燥处理完成后，水泥混凝土基座表面应涂刷稀释沥青（冷底子

油） 1~2 遍，用量约 0.15~0.2kg/m2 ，喷涂均匀、无空白、色泽一致。

c、喷涂沥青自然风干后， 再摊铺厚度为 2cm 的沥青玛蹄脂，沥青玛蹄脂铺 设应均匀平整，无鼓泡、无流淌、表面平顺。铺筑沥青混合料时， 沥青玛蹄脂表 面必须保持清洁，必要时应加热。 沥青玛蹄脂生产应拌和均匀，矿粉不得成团，没有花白料。

（4）铺设沥青玛蹄脂和沥青混合料时， 应注意对止水铜片的保护和校正， 不 得对止水铜片有任何损害。铺设前， 止水铜片表面应干燥、洁净， 并涂刷冷底子油两遍。

（5）沥青混合料的施工机具应及时清理， 保持干净。施工中，应防止油类污染摊铺层面，若有污染，应作为废料挖除。

（6）沥青混合料入仓前，应先进行过渡料预碾压。沥青混合料摊铺后、碾压前，应先将钢模拔出，并及时清理其表面的粘附物。

（7）心墙摊铺采用机械摊铺， 摊铺机械的出料口宽度应满足设计要求， 并应设置金属定位中心线。

（8）摊铺机械难以铺筑的心墙部位， 可以采用人工摊铺。人工摊铺段， 应采 用钢模板。钢模板应牢固、拼装严密、尺寸准确、拆卸方便，相邻钢模应搭接， 搭接长度不小于 5cm。钢模板间的中心线距心墙中心线的偏差应小于 5mm，两 侧钢模板的间距应确保心墙的有效设计厚度。钢模板经定位检查合格后，方可填筑两侧的过渡料。

（9）应定期经常对摊铺机的控制系统进行检测和校正，每次铺筑前，应根据心墙和过渡层的结构和施工要求，调整或校正铺筑宽度等相关参数。

（10）人工摊铺过渡料时，填筑前应用防雨布等遮盖心墙表面，防止砂石、

杂物落入仓面内。遮盖宽度应超出两侧模板 300mm以上。

（11）心墙两侧的过渡层铺筑应对称进行，并用 3t 以下的小型振动碾同时对 称压实，以免钢模移动。距钢模边 150~200mm 的过渡料应待钢模拆除后，与心墙同步骑缝碾压。碾压遍数应通过试验确定。

（12）心墙两侧过渡料压实后的高程应略低于心墙沥青混凝土面， 以利于心墙层面排水。

（13）沥青混合料的铺筑，应以专用摊铺机为主，专用摊铺机不便铺筑的部 位， 以人工铺筑。人工铺筑时， 宜按立模→铺过渡料→过渡层初碾→沥青混合料 摊铺→抽出模板→沥青混合料和过渡料同步碾压工艺流程或试验后经监理批准的其他工艺流程。

（14）沥青混合料摊铺好，模板拆除完毕后先进行无振动碾压，然后再与过 渡料一起同步碾压密实。对于振动碾压不到的部位， 应采用小型振动碾碾压，并辅以夯板夯实，并应防止沥青混凝土骨料破碎。

（15）基础混凝土面上的摊铺宜在午后气温较高时进行。人工摊铺时卸料应

均匀，平仓时应避免沥青混合料分离。

（16）应连续、均匀地进行铺筑。沥青混凝土铺筑按一天 1~2 层控制。当一 天施工两层时，应在第一层沥青混凝土表面 3~5cm 深处的温度降至 90℃以下，

且不低于 70℃, 才允许进行第二层的铺筑。

（17）沥青混凝土心墙、过渡层及与过渡层相邻的坝壳料应同步上升，均衡

施工。心墙与过渡层同相邻坝壳填筑料的高差不宜大于 50cm。

（18）专用摊铺机摊铺速度应按经监理批准的现场试验建议值控制。

（19）沥青混合料的入仓温度宜按 140~170℃控制， 并符合试验建议值要求。

（20）在沥青混合料摊铺过程中，应随时检测沥青混合料的温度，发现不合格者应作为废料及时清除。清除废料时， 不应对下部沥青混凝土造成扰动和破坏。

（21）沥青混合料摊铺后宜用帆布覆盖，覆盖宽度应超出心墙两侧各 30cm。

3.10  沥青混合料碾压

（1）心墙沥青混凝土的摊铺厚度宜小于 25cm，碾压温度宜为 140℃~150℃,

并根据现场摊铺试验成果确定。

（2）沥青混合料碾压应采用小于 1.5t的专用振动碾，过渡层碾压宜采用

2.0~2.5t 的振动碾。沥青混合料与过渡料的碾压设备不应混用。

（3）沥青混合料与过渡料的碾压宜先碾压过渡料，再碾压沥青混合料。

（4）沥青混合料的碾压应先静碾 2 遍，停 10~20min，再振动碾压，最后静 碾 2 遍收光。碾压遍数应按试验确定，不欠碾，不过碾。施工中应严格控制振动碾压遍数，以免造成骨料下沉、沥青含量分布不均的现象。

（5）沥青混合料碾压时，振动碾不得急刹车或横跨心墙行走、碾压。

（6）沥青混凝土与过渡层的结合部位应进行骑缝碾压。

（7）机械设备碾压不到的边角和斜坡处， 必须以人工夯实或蛙式打夯机夯实。夯实标准以沥青混凝土表面“返油”为止。

（8）碾压中， 应按现场试验结果严格控制初碾温度和终碾温度。若摊铺温度过高， 摊铺后宜静置降温后再进行碾压； 对不合格或因故停歇时间过长， 温度损失过大的沥青混合料应清除废弃。清除废料时， 不得对下部已铺筑好的沥青混凝土造成损害。

（9）当振动碾碾轮宽度小于沥青混凝土心墙宽度时， 应采用贴缝碾压； 当振动碾碾轮宽度大于沥青混凝土心墙宽度时，应采用单边骑缝碾压。

（10）心墙施工中， 应注意防雨、防污， 若有受雨、浸水、受污， 应予清（铲）除。

（11）沥青混凝土碾压结束后应立即覆盖防雨布，覆盖范围应超出心墙两侧

各 30cm。

（12）心墙铺筑后，在心墙两侧 3~4m 范围内， 不得使用 10t 以上的大型机械作业。各种机械不得直接跨越心墙。

3.11  心墙接缝及层面处理

（1）沥青混凝土心墙应采用水平分层，全轴线不分段一次摊铺的施工方法， 心墙全线保持同一高程均衡上升施工， 避免横缝。若无法避免横缝时， 其结合部 应做成缓于 1:3  的斜坡，上、下层横缝应错开 2m   以上，横缝处应重叠碾压30~50cm。

（2）在已压实的心墙上继续铺筑前， 应将施工面清理干净。当心墙层面温度低于 70℃时，摊铺覆盖前应将层面加热至 70~100℃。

（3）沥青混凝土表面停歇时间较长时， 应采取覆盖保护措施。继续铺筑时应 将结合面清理干净，使其干燥并加热到 70℃以上后， 方可铺筑沥青混合料。必 要时可在层面上均匀喷涂一层稀释沥青， 待稀释沥青干涸后再铺筑上层沥青混合料。

（4）沥青混凝土心墙钻孔取芯后留下的孔洞应及时清理、烘干，并加热到

70℃以上后按 50mm 厚分层回填击实。

（5）心墙沥青混凝土与刚性建筑物的连接部位的混凝土表面应按基座表面处理措施实施。

（6）心墙与岸坡连接部位应减小沥青混凝土铺筑厚度， 采用小型设备压实或夯填密实。

3.12  心墙沥青混凝土低温施工和雨季施工

（1）当气温在 0℃以下时可停止沥青混凝土心墙施工， 若继续施工， 应采取以下措施：

a 、通过试验确定沥青混凝土低温施工配合比和保温方法；

b、沥青混合料的出机温度采用试验确定的上限值；

c 、铺筑现场配备足够的加热设备，确保沥青混凝土层间结合质量；

d、缩短碾压段长度，摊铺后及时碾压施工，及时保温防护。

（2）当天气预报有降温、降雪或大风时，应及早做好停工安排及防护措施。

（3）遇冬季寒冷气候心墙停工时， 应进行表面覆盖保温防冻， 覆盖材料及厚度应根据现场情况确定。

（4）沥青混凝土在雨季施工时，应采取以下措施：

a、施工遇雨时应停止摊铺，已摊铺沥青混合料碾压时应用防雨棚或防雨布

覆盖，否则应铲除。雨后沥青混凝土表面干燥后符合继续摊铺条件时可恢复摊铺；

b、气象预报有连续降雨时不应安排施工，有短时雷阵雨时，遇雨及时停工，雨停后及时复工；

c 、当有大到暴雨及短时雷阵雨预报及征兆时，应做好停工准备，停止沥青混合料的拌制；

d、沥青混合料拌和、储存、运输过程采用全封闭覆盖方式；

e、缩小碾压段，摊铺后尽快碾压密实， 碾压密实的沥青混凝土心墙略高于

两侧过渡料，呈拱形层面以利排水；

f、两侧岸坡设置挡水埂，防止雨水流向施工部位；

g、雨后恢复生产时，应清除仓面积水，并加热使层面干燥；

h 、若遇雨停工，接头应做成缓于 1:3 的斜坡，并碾压密实；

i、碾压后的沥青混凝土遇下雨时应及时覆盖。

总结：

综上所述，只有真正明确了沥青混凝土心墙防渗要求和技术要点，才能够确保沥青混凝土心墙石渣坝心墙防渗的效果，本文总结了沥青混凝土心墙石渣坝心墙防渗的施工配合比及合理的技术要求，可以为今后的施工提供参考。

参考文献

[1]水工沥青混凝土施工规范SL514-2013;中华人民共和国水利部；2013-09-17

水工碾压式沥青混凝土施工规范

[2]DL/T5363-2006;中华人民共和国国家发展和改革委员会；2006-12-17

[3]水工碾压式沥青混凝土施工规范DL/T5363-2016;国家能源局；2016-12-05

[4]碾压式沥青混凝土心墙施工技术常建伟；《城市建设理论研究(电子版)》;2011-04-20

[5]碾压式沥青混凝土心墙施工方法陈军军；《甘肃农业》;2014-05-15

[6]沥青砼心墙施工技术和方法在工程中的应用张征；《甘肃农业》;2015-12-15

作者简介：

胡鹏程（1981年4月）；男；汉族；本科；云南维西人；高级工程师；主要从事水利工程建设管理等工作。