碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩填筑質(zhì)量控制及施工技術(shù)

鮑生珍

（中國水利水電第四工程局有限公司，西寧810000）

1 引言

瀝青混凝土心墻施工技術(shù)為目前最為先進(jìn)的一項施工技術(shù)，主要優(yōu)勢就是抗?jié)B性能強(qiáng)、可塑性高且結(jié)構(gòu)簡單，施工效率較高。該技術(shù)應(yīng)用到大壩工程中取得非常好的效果，所以被大量地應(yīng)用到實踐中。

2 工程概況

大壩采用瀝青混凝土心墻堆石壩，水庫正常蓄水位650.00m，設(shè)計洪水位650.50m，總庫容1.67×108m3，校核洪水位652.11m，壩頂高程652.80m，心墻基礎(chǔ)最低高程548.00m，最大壩高104.80m，壩頂寬10.00m，壩頂全長290.0m，最大壩底寬420.8m。大壩上游壩坡高程597.00m 處為導(dǎo)流主圍堰，圍堰上壩坡1：2.5，下壩坡1：1.7，中部設(shè)復(fù)合土工膜心墻防滲體，心墻墊層厚3.0m。

瀝青混凝土心墻布置于壩軸線上游2.0m 處，頂高程標(biāo)高652.50m，高于正常蓄水位2.50m，心墻頂厚0.80m；高程標(biāo)高620.00m 處，心墻厚1.00m；高程標(biāo)高590.00m 處，心墻厚1.20m；在底部2.00m 高范圍內(nèi)，心墻厚度擴(kuò)大系數(shù)為2。瀝青混凝土心墻與上下游壩體碾壓堆石料之間各設(shè)水平寬為3.00m 的過渡料。心墻基座采用C25 混凝土厚2.0m，寬4.0～8.0m 截水槽，主壩堆石填筑分2 區(qū)，上、下游壩體分別在不同高程采用弱風(fēng)化灰?guī)r（堆石Ⅰ區(qū)），其余部位采用強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r（堆石Ⅱ區(qū)），大壩左岸為泄洪放空洞，右岸為溢洪道。

3 施工現(xiàn)狀與不足

3.1 碾壓式瀝青混凝土心墻施工中的應(yīng)用

目前的施工機(jī)械非常成熟，一般都是應(yīng)用自動化瀝青攪拌系統(tǒng)與瀝青混凝土攤鋪施工技術(shù)，在進(jìn)行碾壓式瀝青混凝土心墻施工中廣泛使用該技術(shù)。如在該項目中的上、下游IV區(qū)料（砂礫料）應(yīng)用的是進(jìn)占法卸料方式，對于沒有進(jìn)行碾壓的填充部分實施推平整理施工，從而可以保證碾壓施工質(zhì)量，并且可以進(jìn)行細(xì)顆粒與大顆粒的石料嵌填施工，可以更好地保證結(jié)構(gòu)密度合格，保證填筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量合格。上、下游V 區(qū)（過渡料）則應(yīng)用的是后退法卸料方式，可以避免材料的分離，提高防滲效果。從招標(biāo)技術(shù)文件以及以往工程經(jīng)驗分析，單層攤鋪厚度要比壓實厚度大2～10cm，這樣碾壓結(jié)束后可以達(dá)到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前應(yīng)用的是中小型瀝青混凝土心墻施工技術(shù)，主要的設(shè)備就是專業(yè)攪拌與攤鋪設(shè)備，設(shè)備成本相對較高，對于某些中小型工程來說，是無法承擔(dān)成本的[1]。

3.2 碾壓式瀝青混凝土心墻的主要問題

對于特殊條件下的施工項目，混凝土心墻結(jié)構(gòu)的施工容易受到外部因素的影響，導(dǎo)致工期延誤。如冬季施工中，環(huán)境溫度比較低，為適應(yīng)環(huán)境要求，一般需要合理地確定混凝土配合比參數(shù)，要在現(xiàn)場進(jìn)行模擬試驗以確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。否則，就會導(dǎo)致整個技術(shù)參數(shù)無法合理確定，影響最終的工程質(zhì)量。

3.3 碾壓式瀝青混凝土心墻施工環(huán)節(jié)的問題

目前的碾壓式混凝土心墻施工過程中的質(zhì)量控制和檢測方法都沒有指定的標(biāo)準(zhǔn)，在施工中，施工單位會選擇合適的方式進(jìn)行工程質(zhì)量控制。目前，我國的相關(guān)工程經(jīng)驗比較豐富和完善，但施工中未進(jìn)行有效的原材料質(zhì)量檢查和控制，如瀝青混合料的拌和質(zhì)量不合格、攤鋪溫度控制不合理等方面，使整個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。

4 碾壓式瀝青混凝土心墻土石壩施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

任何工程的實施都需要做好各項準(zhǔn)備工作，這是保證項目順利實施的關(guān)鍵，同時也能保證工程的質(zhì)量，施工單位需要引起足夠的重視。對于壩基面軟弱夾層部分的缺陷來說，應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況采取針對性的處理措施，可以大大提升地基結(jié)構(gòu)的牢固性和穩(wěn)定性；對于大壩填筑施工范圍內(nèi)的勘探孔和地質(zhì)鉆孔也要根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行夯實與整平處理，以保證整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能達(dá)標(biāo)。對這些問題進(jìn)行必要的處理，經(jīng)檢查符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，需要組織設(shè)計、監(jiān)理、建設(shè)單位進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，只有符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行填筑施工。工程實施環(huán)節(jié)，關(guān)鍵的設(shè)備就是運(yùn)輸、挖裝、平整、碾壓設(shè)備等，碾壓進(jìn)度對于整個工程的施工進(jìn)度存在直接影響，而壓實質(zhì)量也會關(guān)系到整個項目的質(zhì)量，所以，必須選擇最佳的碾壓施工設(shè)備，根據(jù)實踐經(jīng)驗分析，選擇大噸位的振動碾壓設(shè)備效果最好。

4.2 施工階段

4.2.1 水平碾壓

碾壓方法：振動碾壓應(yīng)該按照壩軸線的方向來進(jìn)行，設(shè)定速度為一擋，一般在1.50～2.00km/h。碾壓施工應(yīng)用的是錯距法（碾輪寬/碾壓遍數(shù)），就是從一側(cè)到另外一側(cè)逐步碾壓施工。施工前，要按照工程需要來確定碾壓遍數(shù)、錯距寬度尺寸，一般是試驗確定。對于特殊的位置，應(yīng)該用小型振動平碾，在距離趾板周邊縫1m 的區(qū)間內(nèi)，為了保護(hù)趾板混凝土結(jié)構(gòu)，可以采用振動夯實處理。

4.2.2 大壩過渡料區(qū)（V 區(qū)）的填筑

V 區(qū)過渡料主要是布置到心墻與砂石料的中間位置，可以起到墊層料反濾的作用，一般是從混凝土骨料場來開采獲取。該種材料的挖、裝、運(yùn)、卸等環(huán)節(jié)墊層料都要一致。過渡料寬度3.00m、層厚30cm，選擇2.50～3.50t 雙輪振動碾壓設(shè)備，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，同時，對過渡料、堆石料的填筑分別按照相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行施工。

5 質(zhì)量控制

5.1 填筑分塊的控制

填筑施工采用分期方式來進(jìn)行，高差控制在35cm 左右，同時需要根據(jù)1：2.00 邊坡來進(jìn)行施工，并且在填筑上升一層就要預(yù)留臺階，寬度≥0.40 倍層厚，填筑施工中的內(nèi)壩工作后臨時公路應(yīng)設(shè)置的平臺面寬度尺寸為12m。同時，在防滲體瀝青心墻施工過程中，要按照規(guī)范要求做好墻體的密實控制。

5.2 材料的質(zhì)量控制

材料的質(zhì)量將直接影響大壩的整體質(zhì)量，同時也影響工程的進(jìn)度，因此，施工單位需加大力度進(jìn)行料源質(zhì)量的管理和控制，以確保滿足工程的具體要求。應(yīng)確保選擇合格的物料進(jìn)入施工現(xiàn)場，禁止不合格的材料進(jìn)入現(xiàn)場。壩料開采之前，首先應(yīng)將施工區(qū)域內(nèi)的植被、覆蓋層等進(jìn)行全面的清理處理。壩料開采過程中，應(yīng)保證不存在超徑料，對于爆破材料來說，以選擇使用大中孔徑鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，全耦合裝藥結(jié)構(gòu)形式，深孔梯段微差擠壓爆破方式。合理進(jìn)行技術(shù)參數(shù)的確定，保證料源級配合格，從而滿足工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.3 運(yùn)輸與卸料質(zhì)量控制

運(yùn)輸不合格料的車輛，禁止上壩；運(yùn)輸合格料的車輛需在車頭外部懸掛明顯的標(biāo)識或旗幟，避免混亂。填筑施工范圍內(nèi)，應(yīng)該用清水來清洗輪胎，避免夾帶泥塊進(jìn)入現(xiàn)場中。不同物料應(yīng)選擇不同的卸載方法，砂礫料應(yīng)選擇端進(jìn)法卸料，禁止任何材料放置到碾壓平臺上。對于過渡料來說，應(yīng)用后退法卸料，從而避免物料出現(xiàn)分離。要按照鋪料層的厚度來合理確定料堆的間隔距離，以保證物料堆放合理，從而減少工作量。此外，運(yùn)輸車輛在卸料時需要有人統(tǒng)一指揮，以保證堆放更加科學(xué)合理。同時，在瀝青混凝土運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要合理地規(guī)劃運(yùn)輸路線，運(yùn)輸要采用自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸，同時控制車輛的行駛速度，減少速度過快瀝青出現(xiàn)離析的情況。

5.4 鋪料厚度控制

各個料層的厚度都要按照設(shè)計方案的標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場碾壓試驗結(jié)果來確定，鋪筑表面需要達(dá)到平整性的要求，避免因為物料分離而導(dǎo)致空隙問題的存在。此外，為了避免鋪筑部分存在厚薄不一的情況，要合理地確定各個物料區(qū)域的厚度，且按照要求設(shè)置移動標(biāo)桿，通常設(shè)置的距離為4～6m，同時還需要在推土機(jī)上安裝激光控制裝置，加強(qiáng)物料厚度與平整性控制。

6 結(jié)語

混凝土心墻壩工程項目的施工，要結(jié)合工程的實際情況，選擇合適的施工技術(shù)，目前碾壓式混凝土心墻施工技術(shù)就較為先進(jìn)，根據(jù)工程的需要來確定合格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)，積極總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，對于提高工程質(zhì)量、促進(jìn)行業(yè)發(fā)展有著積極的意義。