提高瀝青混凝土心墻抗?jié)B措施

張翔，張守弟 （安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程案例

蒼溪縣樂園水庫(kù)樞紐工程和補(bǔ)水工程是一座以灌溉為主、兼顧?quán)l(xiāng)鎮(zhèn)供水及農(nóng)村人畜飲水等綜合利用的中型水利工程。攔河大壩為瀝青混凝土心墻石渣壩，壩頂長(zhǎng)150.0m，最大壩高61.0m。本大壩心墻由混凝土基座+銅片止水+瀝青混凝土組成，其中基座混凝土由基槽開挖后滿倉(cāng)澆筑而成，混凝土標(biāo)號(hào)為C20W6，施工厚度1.0m；Z字形銅片止水,部分埋于混凝土、部分深入瀝青混凝土；50cm厚瀝青混凝土墻采用擴(kuò)大墊層式與基座連接,高度由EL894-953m,瀝青混凝土量2479m3。采用與上下游過渡層（均衡寬度2.0m）同步施工，每層碾壓厚度為30cm。

本瀝青混凝土心墻采用一般施工工藝流程施工，方法簡(jiǎn)單、實(shí)用。根據(jù)規(guī)計(jì)技術(shù)要求的規(guī)定：瀝青混凝土滲透系數(shù)為≤1×10-8cm/s，所施工的瀝青混凝土滲透系數(shù)剛好達(dá)到設(shè)計(jì)要求，存在一定的滲透風(fēng)險(xiǎn)，需結(jié)合施工實(shí)際予以控制、加強(qiáng)。

1 主要思路

因蒼溪縣樂園水庫(kù)樞紐工程和補(bǔ)水工程是四川省重點(diǎn)工程，是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)都重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目，而瀝青混凝土心墻防滲效果的好壞將直接影響大壩的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命，所以本工程瀝青混凝土心墻的施工質(zhì)量至關(guān)重要。施工中，主要從瀝青混凝土心墻施工原材料、拌和系統(tǒng)、與過渡料結(jié)合等進(jìn)行提升、改善（因果分析圖如圖1示）。

經(jīng)分析比照及現(xiàn)場(chǎng)瀝青混凝土心墻的實(shí)際施工情況，影響瀝青混凝土滲透效果的主要因素有：瀝青材料；油石比；過渡料與瀝青混合料層高問題；心墻模板寬度問題。

圖1 因果分析圖

2 主要措施

2.1 使用優(yōu)質(zhì)瀝青材料

按照設(shè)計(jì)要求，本工程起初使用的瀝青材料為中海油瀝青，為了能夠更好地提升瀝青混凝土心墻抗?jié)B能力，提出了對(duì)瀝青材料重新進(jìn)行比選的措施，經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查和多次試驗(yàn)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的克拉瑪依瀝青，在瀝青原材料檢測(cè)中，克拉瑪依瀝青的針入度指標(biāo)比中海油瀝青的針入度指標(biāo)更好（該指標(biāo)對(duì)瀝青混凝土心墻的抗?jié)B能力存在一定的良性影響），進(jìn)一步保證了心墻的使用功能，加強(qiáng)了構(gòu)筑物耐久性。

2.2 優(yōu)化油石比

經(jīng)分析試驗(yàn)資料，本工程理論油石比控制在6.8±0.3%范圍內(nèi)能夠滿足設(shè)計(jì)抗?jié)B要求，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用的油石比為6.6%左右，根據(jù)需要，決定對(duì)現(xiàn)有的油石比進(jìn)行調(diào)整，分別按照6.6%、6.7%、6.8%的比例進(jìn)行試配試驗(yàn)，經(jīng)多次試驗(yàn)后，將油石比調(diào)至6.8%時(shí)，抗?jié)B效果最佳，故確定將后期施工的油石比按6.8%進(jìn)行控制（見表1）。

同時(shí)，利用此油石比施工時(shí)，需對(duì)倉(cāng)面作業(yè)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、檢測(cè)得出，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)的碾壓指標(biāo)最優(yōu)數(shù)據(jù)為 2（靜）+8（動(dòng)）+2（靜），溫度控制按照規(guī)范進(jìn)行。

通過后期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，優(yōu)化后的油石比各項(xiàng)施工指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)控制的上限值，瀝青混凝土質(zhì)量控制得到了實(shí)質(zhì)性保證。

16.8%油石比配合比單 表1

2.3 提高瀝青混合料填筑層高

通過現(xiàn)場(chǎng)不斷試驗(yàn)總結(jié)，在每層鋪筑的瀝青混合料比過渡料略高于2cm時(shí)，更有利于瀝青混合料的碾壓，有效保證了壓實(shí)效果，提升抗?jié)B能力。

鋪筑高度采用水準(zhǔn)儀主控，模板及鋼卷尺進(jìn)行輔控。在每層瀝青混合料入倉(cāng)時(shí)，通過水準(zhǔn)儀測(cè)量標(biāo)高，在支立好的模板上標(biāo)注出每層應(yīng)鋪筑的標(biāo)高，在澆筑過程中用鋼卷尺進(jìn)行校核控制，確保每層鋪筑高度精確。

碾壓時(shí)，應(yīng)遵循先碾壓瀝青混合料心墻，再碾壓混合料與過渡料銜接部位，最后碾壓過渡料；因?yàn)r青混合料本身柔性較大，這時(shí)略高2cm的瀝青混合料在碾壓過程中會(huì)向兩邊的過渡料進(jìn)行擠壓，從而保證了拆模部位與過渡料銜接的密實(shí)性，也更有利于銜接部位的碾壓，提高抗?jié)B效果。

2.4 增加立模寬度

在確保設(shè)計(jì)寬度60cm基礎(chǔ)上，增加2cm立模富余寬度，模板安裝時(shí)，采用全站儀定位，放出瀝青混凝土中心線，利用鋼尺比對(duì)尺寸后再進(jìn)行安裝模板。

主要考慮瀝青混合料拆模碾壓后，在碾壓過渡料時(shí)，因?yàn)r青混合料屬于柔性材料，過渡料碾壓時(shí)，會(huì)對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生擠壓，導(dǎo)致瀝青混凝土心墻寬度存在回縮情況，增加2cm寬后，基本滿足回縮量，保證了設(shè)計(jì)心墻厚度，從而保證了心墻的抗?jié)B通徑。

3 效果檢查

根據(jù)對(duì)策實(shí)施后，經(jīng)對(duì)瀝青混凝土心墻施工情況進(jìn)行了跟蹤檢查：對(duì)已完成的22層瀝青混凝土心墻，采用LSY-2型瀝青混凝土滲透儀認(rèn)真進(jìn)行了檢測(cè)，共檢查記錄22層，詳見檢查記錄匯總表2。

從上述數(shù)椐反映，瀝青混凝土心墻滲透系數(shù)下降到了3.6×10-9cm/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值5×10-9cm/s，使得本工程瀝青混凝土心墻抗?jié)B質(zhì)量達(dá)到了更好的效果。另外，該措施有力保障了工程整體形象，超設(shè)計(jì)要求的效果，得到了監(jiān)理、業(yè)主、地方政府等單位的一致好評(píng)，樹立了良好的企業(yè)形象，保證了水庫(kù)大壩的使用壽命。

瀝青混凝土心墻滲透系數(shù)檢測(cè)記錄表 表2

4 鞏固措施

將引措施成果轉(zhuǎn)化為作業(yè)指導(dǎo)書，形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，用于指導(dǎo)后續(xù)瀝青混凝土心墻施工，并對(duì)相關(guān)作業(yè)人員再次進(jìn)行交底培訓(xùn)；固定現(xiàn)場(chǎng)管理人員及作業(yè)人員，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程實(shí)施，切實(shí)把控好各個(gè)施工環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量。

5 結(jié)語

瀝青心墻堆石壩一般是我國(guó)西北地區(qū)堆石壩心墻防滲、機(jī)械化作業(yè)水平較高、減少投資降低壩體病蟲害危險(xiǎn)的一種舉措，這種心墻防滲措施較粘土心墻技術(shù)要求高、成本低、占地少、工藝較為成熟，越來越受我國(guó)各個(gè)地區(qū)青睞。

經(jīng)以上措施的改善，使得本工程瀝青混凝土心墻抗?jié)B能力得到有效提高，滲透系數(shù)實(shí)際值≤5×10-9cm/s，達(dá)到了效果。增強(qiáng)了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)凝聚力，提高了質(zhì)量創(chuàng)新意識(shí)和能力，為后續(xù)可能遇到的難題攻關(guān)奠定了堅(jiān)實(shí)保障。