吉尔格勒德水利枢纽工程沥青心墙工程施工技术分析

李辉发 乌苏市水利局

沥青混凝土心墙，是利用沥青混凝土材料制成土石坝防渗体，除了心墙外，还包括支承体、过渡带、排水、护坡等结构。沥青混凝土心墙具有良好的适应变形能力，目前建成的工程中，高度最大达到105m。以下结合吉尔格勒德水利枢纽工程，探讨了沥青混凝土心墙施工技术的应用。

1.工程概况

吉尔格勒德水利枢纽工程，位于乌苏市境内，工程处于四棵树河上游的中山区河段。该水库的主要功能是灌溉、防洪，次要功能是发电、工业供水，有利于当地水资源合理利用和配置。水库库容量为6106万m3，正常蓄水位为1503m，设计灌溉流量为30m3/s。其中，大坝最高处为101m，按2级建筑物设计，抗震设防烈度为8度。坝体最初设计时，分为沥青混凝土心墙、混凝土面板堆石坝、粘土心墙坝三种，从地质条件、建筑材料、施工技术、工程量、投资成本等方面进行综合比选，最终采用沥青混凝土心墙施工方案。

2.沥青混凝土心墙的施工材料要求

2.1 沥青

水利枢纽中，沥青标号一般在60#-100#之间。在沥青混凝土中，沥青是胶凝材料，因此要严格把控质量关，入场时检测针入度、软化点、延度指标，确保满足规范和设计要求。

2.2 骨料

在沥青混凝土中，骨料占比80%以上，一般选用碱性骨料，能和沥青表面物质产生化学反应，发挥出粘合作用，提高抗渗能力，例如白云岩、石灰岩等。骨料由岩石加工而成，要求坚硬、质地稳定，不含有害杂质。本工程从博乐购买了碱性骨料，拉运至乌苏市。

2.3 填料

填料能提高沥青混凝土的和易性，增强密实度指标，常用水泥、粉煤灰、石灰岩粉等。骨料填充空隙，能粘合为一个整体，和沥青混凝土形成胶结材料。

2.4 改性剂

在沥青混凝土中加入适量改性剂，可以改善技术性能，例如粘度增大、抗裂性能提高，常见如树脂、橡胶。

3.沥青混凝土心墙的施工技术要点

本工程中，沥青混凝土心墙坝的顶部高程为1507.4m，顶部宽度为10m，坝高最大为101m，长度为345m。在坝顶，采用沥青路面，厚度为20cm；路面向下游方向倾斜，坡度为2%。在坝顶上游一侧，设置钢筋混凝土防浪墙，顶部高程为1508.6m，高度为3.1m，墙顶比坝面高出1.2m。防渗体采用垂直式的沥青混凝土心墙，距离坝轴线3m；过渡层在心墙两侧，宽度均为4m，采用砂砾石制备。心墙的施工技术要点如下：

3.1 基础处理

凿毛混凝土，使用高压风机清理干净，混凝土表面保持干燥。然后涂刷一层沥青，12小时后再涂刷一层沥青玛蹄脂。沥青玛蹄脂用量少时，可以人工拌制；用量大时，则利用搅拌机拌制；拌制完成后及时涂刷，防止发生离析。混凝土表面有止水铜皮，要先清理干净，再涂刷热沥青。以上工序完成，使用防雨布遮盖。

3.2 测量放样

心墙表面处理后，放出中心线和立模边线，测量顶部高程，要求中心线的误差在5mm以内，作为支设模板的控制依据。

3.3 支设模板

模板材质为钢模，由厚度为5mm的钢板加工而成。在每个模板上，设置2个提升环，方便吊装作业。模板支设时，要求紧密拼接在一起，进行牢靠固定，确保尺寸和设计要求一致。支设完成后，复核模板高程和平面尺寸，其中和心墙中心线的距离，偏差要控制在1cm以内。填筑过渡料时，为了避免材料会进入心墙内，使用防雨布保护沥青混凝土。

3.4 铺筑作业

铺筑过渡料时，每一层厚度控制在30cm，经碾压试验确定。碾压时使用2台振动碾压机，距离钢模20 cm的部分先不碾压；当钢模拆除后，心墙和20cm的过渡料骑缝碾压，以便形成一个整体。摊铺沥青混合料前，要清理心墙表面的泥土、积水，将表面温度加热到70℃。

3.5 摊铺整平

沥青混合料在拌合站内制成，经检测性能达标即可进行摊铺。心墙、过渡料、坝壳料一起施工，其中心墙和过渡段、相邻坝壳料之间，填筑高差控制在80cm以内。混合料运输至现场及时入模，由人工进行整平，摊铺厚度为30cm，误差为1cm以内。摊铺完成后，及时拆除钢模进行碾压，并且安放好防雨布，要求遮盖宽度超过模板30cm。

3.6 过渡带压实

沥青混凝土进入钢模后，等待30分钟即可进行碾压，先静力碾压，再振动碾压，最后静力碾压；将运行速度控制在20-25m/min，不能突然刹车或随意调头。碾压不到的部位，使用小型夯机或人工进行压实。碾压心墙时，首先静压2遍，然后振动碾压，直至满足压实度指标。

4.施工过程中的技术控制措施

4.1 做好准备工作

心墙位于水泥混凝土基座的上方，为了促使两者牢固结合，避免出现渗水现象，铺筑心墙之前，应该清理基座表面的浮浆，进行凿毛处理，确保表面清洁干燥，并进行烘干处理。然后在表面涂抹稀释沥青，一般配比是沥青：汽油=3：7，用量控制在0.15-0.2kg/m2之间。

4.2 碾压注意要点

对沥青混凝土进行碾压时，注意要点有：①振动碾压时，如果要停止前进，首先要关闭振动装置。②施工接缝处、碾压带，碾压时重叠宽度至少30cm。③如果没有使用防雨布，要求碾筒干净、湿润，不会粘连沥青混合料。④处理横向接缝时，上层和下层的横缝之间，要错开2m以上；去除松散的沥青混凝土，制作坡面；对坡面加热，涂刷热沥青，然后铺筑沥青混合料。⑤对于碾压不到的地方，应进行人工夯实，或使用小型的夯实工具。⑥在钻芯取样部位，钻孔回填时应该对钻孔内进行加热，并且填筑厚度为5cm的沥青混凝土，进行夯实。

4.3 特殊条件施工

第一，低温施工。当外界温度低于5℃，就要采取以下措施：①沥青混凝土拌制后、心墙摊铺后，及时使用帆布覆盖保温，必要时搭设暖棚。②适当提高沥青混凝土的出机温度，一般控制为160-180℃。③现场铺筑作业时，要配置加热设备，例如红外电加热器，对心墙表面进行预热升温，要求温度达到74-80℃之间。④沥青混凝土的拌合、运输、摊铺、碾压等工序，要求紧密结合，缩短施工周期，减少低温带来的不利影响。

第二，雨季施工。①当降雨量超过10mm，应停止沥青混合料的制备、填筑作业，待降雨停止后，停工1天再恢复施工。②降雨量为0.1-10mm，下雨时要停工，雨停后恢复施工。③降雨量不足0.1mm，可正常施工。降雨时施工，应使用防雨布进行覆盖，避免铺筑后的心墙有雨水渗漏，从而提高心墙质量。

5.结语

综上所述，在水利枢纽工程中，沥青混凝土心墙施工方案比较常见，具有诸多技术优势。文中结合实际案例，从基础处理、测量放样、支设模板、铺筑、摊铺整平、压实等方面，介绍了施工技术要点和控制措施。希望为类似工程提供借鉴，保证现场施工顺利进行。