三座店水库堆石坝沥青混凝土心墙施工技术

姜长杰，何 玉，张 颖，杨晓波

(辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳122000)

1 概述

三座店水库位于内蒙古赤峰市境内的西辽河支流阴河下游，拦河坝基础座落在河床砂砾层上（砂砾层最大厚度32.8m、采用混凝土防渗墙防渗），坝顶长614m，最大坝高52.40m，水库总库容3.052亿m3。主坝为沥青混凝土心墙堆石坝，心墙顶高程为727.90m、底部高程为682.25m，心墙在高程704.0m以下宽度为0.80m、以上陡变为0.50m。心墙顶部与钢筋混凝土防浪墙相接、底部与水泥混凝土防渗墙顶梁 （心墙的底梁）弧面连接，心墙底部扩大宽度为1.5m。心墙与岸坡混凝土盖板亦为弧面连接。心墙最大高度45.65m，心墙两侧各铺设2.0m宽的砂砾料过渡层，过渡层以外为堆石体。2005年9月主坝开工，2009年10月主体工程基本建成。

2 沥青混凝土拌制及运输

（1）沥青脱水与加温。储存罐内的沥青由320型导热油为介质的加热盘管来熔化和脱水，沥青脱水温度控制在110～130℃；脱水后的沥青由沥青泵输送到加热锅升温到150～170℃备用。

（2）骨料配合与加热。配制沥青混凝土粗细骨料由一台ZL50型装载机预先装入各级骨料储存仓，骨料加热前由施工人员设定电子称，按配合比计量后，放入传料皮带机上，由传料皮带机把每次拌和所用骨料送入加热滚筒，进行烘干和加热。骨料加热温度要求160～180℃，最高不宜超过200℃。

（3）矿粉掺配。赤峰市白水泥厂生产的专用矿粉不需加温，由人工按配合比（见表1）规定重量直接加入搅拌机中。

表1 沥青混凝土理论配合比表

（4）沥青混凝土拌制。拌制沥青混凝土的热骨料和矿粉先投入搅拌机搅拌15～20s，再注入自动称量的沥青搅拌45～60s，出机后的沥青混凝土应具有良好的粘稠度，拌和物掺配均匀，无花白料和分离现象，出机温度要求控制在150～170℃，沥青混凝土拌合物通过提升料斗送入储存保温罐中。

（5）沥青混凝土运输。采用1.6t农用运输车改装的沥青混凝土保温运输车，从沥青拌和厂将沥青混凝土运往坝面施工地点，由ZK30装载机将沥青混凝土装入XL30型摊铺机料斗内进行心墙摊铺作业。

3 沥青混凝土心墙施工

3.1 混凝土基面与沥青混凝土结合面处理

在底梁基础面或其它部位水泥混凝土面清理合格后，于干燥的混凝土表层涂刷两道冷底子油，冷底子油配制按沥青∶汽油＝4∶6或 3∶7，涂刷均匀，待冷底子油干涸后（约6h），人工用刮板涂抹1～2cm厚沥青玛蹄脂，沥青玛蹄脂配比为沥青∶矿粉∶细骨料＝1∶2∶4，然后可铺筑沥青混凝土。

3.2 沥青混凝土浇筑

（1）沥青混凝土摊铺。该工程采用摊铺机与人工支模摊铺两种方法作业。摊铺机是西安理工大学研制的XL30型牵引式摊铺机，可对心墙进行预压。一次摊铺厚度为20cm。该摊铺机总摊铺宽度为1.6m左右，其中沥青混混凝土心墙可调的摊铺宽度为0.5～0.8m，还可同时进行两侧各0.4～0.55m宽的过渡料的摊铺。摊铺机前端设置的红外线加热器可将沥青混凝土面层加热70℃以上。

沥青混凝土运至施工现场后，人工检测入仓温度，要求130～150℃。适宜采用机械摊铺的部位由ZL30装载机喂料至XL30型摊铺机料斗内进行摊铺；不适宜采用机械摊铺的部位由人工支钢模进行摊铺，人工摊铺部位下层沥青混凝土冷面加热用汽油喷灯烘烤，加热温度不小于70℃。该工程规定每天心墙浇筑不多于2层，即不超过40cm厚。坝体施工工序为，两侧堆石体→沥青心墙→两侧过渡层。

（2）沥青混凝土碾压。沥青混凝土摊铺后用苫布盖上，然后采用1.5t自行式双轮振动碾在苫布上压实，振动碾的行走速度控制在25～30m/min；碾压分静碾2遍、有振碾6遍、静碾2遍；碾压温度130～150℃。振动碾压不到的部位，辅以人工夯实。压好的心墙表面仍然用苫布盖上，防止受到污染。沥青混凝土心墙与两侧过渡料、坝壳料同步上升、均衡施工。

（3）心墙施工层面与冷缝处理。对于连续上升层、下层面干净且已压实的沥青混凝土表面温度大于70℃时，可直接铺筑上层沥青混凝土。当表面温度低于70℃时，采用喷灯对其加热70℃以上，沥青混凝土面加热要注意方法，以防止将其表面烤焦老化。

因故停止心墙浇筑的横向接茬，应做成缓于1∶3的斜坡，上下层的横缝相互错开，错距大于2m。下次沥青混凝土摊铺前人工凿除坡角处沥青混凝土，并用钢丝刷除去粘附在沥青混凝土表面的污物，用高压风吹净，摊铺前加热到70℃以上，摊铺后在接缝处重叠碾压宽度30～50cm。

（4）沥青混凝土芯样孔的修补。为了检测心墙沥青混凝土施工质量，该工程按设计要求采用了在心墙上随机钻孔取芯进行有关质量指标试验。取芯留下的钻孔先用高压水冲洗干净，然后用管式加热器加热孔壁达到规定温度，最后用热沥青混凝土按每5cm一层回填，人工击实填料至平。

（5）沥青混凝土停止施工条件。该工程规定当日最低气温低于5℃、雨天或4级以上大风天气心墙停止施工，夜间不宜施工。

3.3 心墙两侧过渡层施工

在沥青混凝土心墙两侧与坝壳堆石体之间设2m宽过渡层，过渡层料选自天然河道渗透性良好的砂砾料，筛除80mm以上卵石。过渡层每次摊铺厚度和沥青混凝土心墙相同，沥青混凝土心墙摊铺机有同时铺筑两侧过渡料的功能，机械摊铺宽度不足的部位，由人工补铺至设计宽度。在最佳压实含水量下用1.5t双轮振动碾压实到设计密实度。过度层碾压在心墙碾压完成后进行。