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碾压式沥青混凝土心墙堆石坝填筑质量控制及施工技术探究桂健南

发表时间：2021/7/12 来源：《基层建设》2021年第12期作者：桂健南

[导读] 文章结合某工程建设实际情况，从事前、事中、事后等方面着重分析碾压式沥青混凝土心墙堆石坝填筑质量控制的环节

中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西省西安市 710065

摘要：文章结合某工程建设实际情况，从事前、事中、事后等方面着重分析碾压式沥青混凝土心墙堆石坝填筑质量控制的环节，旨在能够为面板堆石坝坝壳填筑质量设计和施工管理提供重要参考支持。

关键词：碾压式沥青混凝土；心墙堆石坝；填筑；质量控制；施工技术

沥青混凝土作为防渗漏结构的一种可靠、经济、先进的水工防渗措施，以其自身的优势性被广泛应用到工程施工中，沥青商品混凝土作为土石坝的防渗体，具有防渗性能好；适应能力强；节省防渗土料，少占农田，保护耕地，有利于水土保持；工程量少；机械化程度高，施工速度快的特点。碾压式沥青混凝土心墙土石坝作为一种经济效益、社会效益的重要技术形式，在国内外得到了广泛的应用。伴随沥青商品混凝土心墙防渗技术、施工技术的深入发展，其对建筑工程的长远建设发展开始产生深刻的影响。

一、工程概述

Karot水电站是巴基斯坦境内吉拉姆河（Jhelum）规划的5个梯级电站的第4级，上一级为阿扎德帕坦（Azad Pattan），下一级为曼格拉（Mangla）。坝址位于巴基斯坦旁遮普省与AJK特区交界处的Karot桥上游1km处。Karot水电站正常蓄水位461m，正常蓄水位以下库容1.52亿m3；电站装机容量720MW（4×180MW），多年平均年发电量32.06亿kW•h。

本工程为Ⅱ等大（2）型工程，枢纽建筑物主要包括沥青混凝土心墙堆石坝、岸边溢洪道、引水发电建筑物等。其中沥青混凝土心墙堆石坝（ACCRD）布置在河湾湾头，坝轴线为直线，方位角NE62.43°，与原河流接近正交。坝顶高程469.50m，坝顶轴线长460.0m，坝顶宽度12.0m，最大坝高95.5m。

大坝主要由沥青混凝土心墙（底部设混凝土基座）、过渡层、排水层、堆石Ⅰ区、堆石Ⅱ区、堆石Ⅲ区、排水垫层、排水体和上下游护坡等组成。沥青混凝土心墙顶部高程468.0m，高于水库最高静水位467.06m，满足超高要求。沥青混凝土心墙为梯形结构，顶宽0.6m，向下逐渐加厚，心墙上（下）游坡度均为1∶0.004，底部最大厚度为1.30m。心墙上游侧设置两层过渡层，下游侧设置一层过渡层与一层竖向排水层（兼做过渡层的作用），协调沥青混凝土心墙与堆石料之间的变形，避免心墙产生裂缝，同时对沥青混凝土心墙起支撑作用。考虑到方便机械化施工的需要，并参照其他工程经验，确定心墙上游过渡层Ⅰ和过渡层Ⅱ水平宽度分为1.5m和2.0m，下游过渡层Ⅰ和竖向排水层水平宽度分为1.5m和3.5m，均采用等宽布置。过渡层及排水层材料采用砂砾石。

二、碾压式沥青混凝土心墙堆石坝原材料的选择和控制

（一）沥青材料的选择

碾压式沥青混凝土心墙堆石坝作为防渗漏体结构的碾压式沥青商品混凝土材料，它的物理学性能深受沥青性能的影响，沥青技术指标和道路沥青的指标十分贴近。考虑到作为水工建筑物中沥青商品混凝土防渗体的重要防渗作用，在抗裂缝、抗老化、适应变形等方面要比道路沥青材料显示出更高的要求。

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现阶段，国内外各种碾压式沥青商品混凝土防渗墙所使用的水工石油沥青多为道路沥青，针入度为40-100（1/100m），在气温较高的地方多采用针入度较高的沥青，在气温较低的地方则是需要采取较大的沥青。

（二）矿质材料

矿质材料被称作是矿料，是沥青商品混凝土的重要组成，按照功能的划分，矿物料可以被细分为骨料和填料。填料的矿料中粒径小于0.074mm。骨料细分为粒径0.074mm-2.5mm的为细骨料，粒径大于2.5mm为粗骨料。

（三）混合料运输

碾压式沥青混凝土心墙堆石坝原材料的运输方式、设备选择要和混合料的拌合、铺筑等情况相适应，在材料运输的过程中要对其采取必要的保温措施。对于运输的沥青混凝土材料外部要涂抹一层防粘剂，在防粘剂的作用下不仅能够保障沥青混凝土材料的质量，而且还能够缩短施工操作时间。在运输材料的过程中不能够出现股料分离、温度损失较大的想象，在温度不能够满足碾压要求的时候需要及时做出适当的处理。

三、碾压式沥青混凝土心墙堆石坝铺筑

碾压式沥青混凝土心墙与过渡层、坝壳填筑应尽量平起平压，均衡施工，在施工的过程中要注重保证压实的质量，减少削坡处理工程量。在铺筑操作的时候需要对沥青混合料的施工机械设备进行定期的清洗，保证设备的干净。

（一）人工铺筑

按照立模――过渡料摊铺――过渡层初碾――沥青混合料摊铺――拆模――沥青混合料和过渡层同步碾压的流程来完成人工铺筑。沥青混合料人工铺筑部位要优先选择钢材，在具体施工的过程之后可以在沥青混合料一边的模板上涂抹防粘剂。在设备安装的时候需要严格按照施工图纸完成测量放样，并设置适合的控制点。

在过渡料铺筑之前可以使用防雨布或者其他关联材料来遮盖心墙的表面，防止砂石、杂物等进入到料仓的内部。心墙两边的过渡层则是需要同时铺筑、碾压处理，在靠近模板部位实施作业的时候要格外小心，不能够出现模板走样、变位的现象。沥青混凝土材料铺筑好之后模板需要立即拆卸，模板拆卸之后开展碾压处理。

（二）专用摊铺机械设备的铺筑

在使用专用摊铺机开展铺筑的时候操作人员都需要进行专门的培训，通过培训来使其全面掌握摊铺操作的方法。在具体铺筑操作的时候需要根据心墙、过渡层的结构要求来调整铺筑的宽度、厚度参数，在摊铺操作的时候要保证一系列动作的均匀。

沥青混合料的铺筑要从底部开始，向上层逐层铺筑。在铺筑的时候沥青混凝土心墙需要全线均匀上升，在处理操作的时候要尽可能的保持在同一个高度上，目的是减少横缝的出现。在出现横缝的时候则是采取措施来实现上下层横缝的错开，错开的间隔距离不能够低于2m，横缝位置上还需