1、牙塘水庫瀝青混凝土防滲墻施工技術關鍵詞：瀝青混凝土；防滲墻；施工技術；牙塘水庫 論文摘要：結合牙塘水庫瀝青混凝土心墻施工實踐，從瀝青混凝土拌和工藝及設備、運輸、入倉及碾壓、入倉前的兩側過渡料施工以及上下游壩體填筑料車輛過壩、冬季施工等方面進行了闡述。 牙塘水庫位于甘肅省和政縣廣通河上游支流牙塘河柳梅灘附近，距和政縣城約25km，是東鄉南陽渠灌溉工程的水源工程，由擋水大壩、泄洪輸水隧洞、溢洪道和有關附屬建筑物組成。最大設計壩高57.20m，總庫容1920萬m3，調節庫容1752萬m3，為不完全年調節水庫。水庫大壩壩型為瀝青混凝土心墻砂礫石壩殼壩，壩頂高程2514.68m。2004年9月主體工程完

2、工。 1拌和工藝及設備 最初采用瀝青混凝土心墻施工時使用的是模板技術，就是向支撐好的模板中填充基本上不含水的礫石料，然后將熱瀝青注入，達到心墻體積的30%40%為止。但該技術工程造價較高，而且填注空隙率難以掌握，而心墻的不透水性也難達到設計要求。俄羅斯專家對3座壩高140m的大型堆石壩的施工中，提出了另一種瀝青混凝土心墻的施工方法。將高濃瀝青（從10%到14%）的瀝青混凝土澆注到高1m的鋼模板中，當瀝青剛剛凝固，將鋼模板拆除，這時開始填鋪心墻兩側的過濾層。這種澆注瀝青混凝土方法，無需專門的施工機械。由于是分層澆注的瀝青混凝土心墻，對修建在較深的地基上的填筑壩是適宜的，因為這類壩基會引起不均勻沉

3、陷和壩體內變位。 牙塘水庫采用HB20型拌和機，該設備是道路通用瀝青混凝土拌和機，加二次強制拌和機進行礦粉的加入和拌和。實際生產能力57m3/h。 2瀝青混凝土的運輸 瀝青混凝土的運輸直接關系到心墻的質量。混凝土出拌和系統時的溫度必須在150左右，不應高于175，否則就會造成瀝青老化影響防滲質量。如果溫度太低，將造成瀝青入倉困難，難以碾壓密實，同樣影響防滲效果。拌和機易盡量建在離大壩較近的地方。如果因地型條件影響不得不建在較遠的地方，必須對運輸車輛進行保溫。牙塘水庫拌和機距離壩心墻約1km，該壩海拔高程為1513m，在夏季的混凝土運輸過程中基本上不存在問題，但在冬季就需要保溫，常規的辦法就是在

4、運輸車輛上包一加厚層保溫帳蓬布。在混凝土入倉后進行溫度檢驗，當溫度不低于130時即可滿足設計要求。 3瀝青混凝土的入倉及碾壓 混凝土入倉時必須要保證壩體過渡料的土料不能進入倉內，否則會影響心墻質量。牙塘水庫的做法是在過渡料的兩側入倉的位置放置足夠大的鐵皮，將拉運來的混凝土先倒在鐵皮上，再用人工的辦法進行入倉。入倉人員穿專門的鞋，一是要防止熱瀝青對人身體造成傷害，二是要保證入倉人員腳下不能將壩體上的土石料及臟物帶到混凝土中入倉而影響混凝土澆筑質量。入倉后的混凝土面要保證達到比模板頂高出約35cm，經人工平倉后的混凝土達到約20m后，在上面鋪一層比心墻寬度兩側各寬至少10cm的亞麻布做為防粘層，緊

5、跟磁卡小電動平碾機壓實7到8遍即可。工藝是先支高30cm的模板，然后再在兩側填筑過渡料并用小型平碾機對過渡料碾壓。經檢驗合格并達到設計干容重后將配制好的瀝青混凝土倒入模板槽內人工平倉，再在上面鋪一層亞麻布做為隔離層后，用小平碾機進行如同碾壓混凝土技術的壓實碾壓。這個既又可靠的方法，保證了工程質量，同時可以很方便地檢查瀝青混凝土心墻各處的不透水性。混凝土墻厚度從壩底的2m對壩頂的0.30m呈梯型分布。每側過渡層寬度為2.50m，采用YS-08型手扶式振動碾進行壓實。瀝青選用蘭煉廠生產的130#瀝青。質量檢驗采用專用瀝青混凝土心墻鉆心取樣機。一般在冬季，在心墻施工完成后24h內取樣。夏季在48h取

6、樣，這樣心墻內的溫度將由澆筑時入倉溫度140降至50以下，不會因粘性太大而破壞取樣的質量。 4瀝青混凝土入倉前的兩側過渡料施工 顧名思義過渡料就是起到過渡的作用的填料。過渡料用最大礫石徑不超過8cm的砂料填筑，基含泥量不過超過6%。主要作用就是防止壩體料中大塊石在大振動碾碾壓過程中直接接觸瀝青混凝土心墻對心墻造成的擠壓影響混凝土質量。基工序是先在下層瀝青混凝土墻上放樣，然后再支模板，模板采用厚8mm的鋼板加工成長120cm高30cm，長向支模，用固定卡將兩側模板固定起來防止在過渡料施工時被擠壓變形從而直接影響混凝土墻的厚度。模板支好后，開始過渡料的施工。過渡料的一次鋪筑厚度與心墻高度相同，為3

7、0cm，寬度為2.50m。鋪好后先用YZ2小型自行式振動碾進行碾壓，約8遍左右后可達到設計要求再進行檢驗，驗收合格后即可進行混凝土入倉的準備。這時，除了在過渡料施工時不可避免地存在過渡料進到倉內的可能外，還有在碾壓過程中模板有局部的變形，一是要進行模板的校正，二是要清理倉面，打掃雜物，然后再刷一層瀝青馬蹄脂做為粘結劑。經過上述程序后基本上就達到了下道混凝土入倉的要求。可以準備混凝土入倉了。 5上下游壩體填筑料車輛過壩 瀝青混凝土心墻將整個壩分為上下游兩個壩體。在壩體填筑過程中必然存在施工車輛過壩的問題。由于過壩的車輛大多為重型車輛，稍有不慎就會對壩心墻造成損傷，為確保質量，對過壩車輛進行臨時簡

8、易橋的方案。也就是在心墻兩側的過渡料上先用枕木做橋座，約40cm高時將鋼橋用起重設備吊起來擱在橋座上，這樣就在下面的心墻上部形成了一個懸空的橋，從而達到保護心墻混凝土的作用。當隨著壩面的填高，再將橋移到其它的位置對原來橋的位置進行心墻的施工。需要注意的是，在臨時橋的安放及移動過程中要特別注意保護下面心墻，防止意外損傷。 1 6質量檢驗及評定 施工質量的好壞，最終是通過質量的評定來檢驗的。當瀝青混凝土澆注密實后的孔隙率不大于3%時，可以認為心墻是不透水的。這一點已為實踐所證實。瀝青混凝土的塑性、粘彈性質能適應當地的具體條件和氣候，特別適用于地震區，而良好地基上的混凝土斜墻壩或者碟壓混凝土壩不宜采

9、用。瀝青混凝土心墻還沒有因地震或地震原因誘發而破壞的先例。通常瀝青混凝土心墻的技術條件規定是在試驗基礎上得到的。這些規定是在每2030cm澆注層冷卻45d期間，取振蕩試樣，作不透水試驗中得到的。另一些技術條件規定，要求一天只能澆注20cm厚2層，并考慮冷卻和穩定，這是為使下一層密實。 從西安理工大學對鉆心取樣進行的檢驗結論來看，瀝青混凝土心墻的所有技術特征，包括孔隙率（作為主要質量指標）都超過了技術條件規定。兩層之間接觸帶的孔隙率與瀝青混凝土層內孔隙率相比，未發現有什么不同。沒有發現已澆注的前次瀝青混凝土層，對要澆筑的下一層瀝青混凝土的密實產生任何問題。 長江水利委員會長江院2005年9月的驗

10、收鑒定中關于瀝青混凝土心墻的結論如下：瀝青混凝土心墻結構尺寸及與周邊剛性建筑物的連接形式是合理的；心墻的應力和變形分析方法和參數獲得方式，符合規范規定；有限元結果表明：瀝青混凝土心墻沒有出現應力水平大于1的情況，心墻不會發生水力破壞；檢測成果顯示瀝青混凝土心墻的各項指標能滿足設計要求。 需要指出的是，從室內試驗和檢測成果對比來看，瀝青混凝土材料試驗成果的離散性較大，說明在瀝青混凝土心墻施工中存在一定的不均勻性。 7關于冬季施工 在牙塘水庫進入緊張時期，要求冬季施工。在海拔2500m的地區進行冬季施工，施工溫度最低在零下15左右，要保證入倉溫度達到130不是一件容易的事。有關資料上記載的瀝青混凝

11、土心墻施工基本不受溫度影響的觀點，其實是不準確的。單就一個入倉溫度的控制問題就是比較困難的。溫度的損失有兩方面：一方面是在運輸過程中的溫度損失；一方面是在混凝土入倉到碾壓時間的溫度損失。如果瀝青混凝土在拌和樓中的最高溫度控制在160175之間，要想使入倉溫度控制在130，溫度損失僅3045，而且運輸距離相對長，這不是一件容易的事。我們采取了以下兩種措施，一是減少運輸損失，在運輸車輛車箱兩側及底板上加木板，在車箱上部加蓬布，并將拌和機出料口位置設保溫蓬，避免裝車時的溫度損失和運輸時的溫度損失。三是在澆筑倉面架設能夠保證人員及車輛正常工作的保溫棚，棚中間生火爐，如同混凝土冬季施工的保溫棚一般。盡量減小溫度損失。實踐證明，只要采取措施，冬季施工質量是能夠保證的。比起普通混凝土的冬季施工相對還要簡單一些。另一方面，瀝青混凝土心墻壩還有一個不同于其它壩型的特點，就是隨壩體施工高度的增加可以隨時蓄水，做到邊施工邊蓄水，而且不會產生任何問題。粘土心墻或斜墻壩就不能這樣。這主要就是壩體內部的應力值所決定的。這點已經過有限元法計算和用有瀝青混凝土適用條件的模型試驗證明。另一個顯著特點就是瀝青混凝土心墻壩具有很大的承受壩斟不均勻沉陷的特點。文獻顯示最大的瀝青混凝土心墻壩的沉降量達到2.20m，