沥青混凝土防渗心墙在土石坝加固中的应用
摘 要：近年来，随着我国水工沥青混凝土应用技术的迅速发展，相继建成了一批大型沥青混凝土心墙坝。工程既具有传统高堆石坝的工期紧、施工强度高、机械种类多、约束条件复杂等特点，又有其特有的施工工艺流程和控制准则。这给合理地施工进度安排带来了挑战。为此，本文主要地土石坝加固中沥青混凝土防渗心墙施工材料选择、施工工艺进行了分析与探究。
关键词：沥青混凝土；防渗心墙；土石坝；材料选择
伴随国民经济快速发展，对于各项基础设施建设资金投入不断增大，促进基础设施的完善。水利工程在防洪泄洪、灌溉发电等方面发挥着积极作用，提升了水资源开发利用效率。大坝作为水利工程中重要构成部分，其施工质量直接影响了水利工程的安全运行及使用寿命。沥青混凝土心墙技术是土石坝的一种新型的防渗结构，主要是利用沥青与不同级配的石料按适当的比例经加热、拌匀后形成沥青混合料，再通过机械设备的碾压，形成防渗体，进而在防渗体中起到防渗的作用。经加热和拌匀后形成的沥青混合料的良好防水性能，是该技术得以广泛应用的前提和基础。
1 沥青混凝土防渗心墙施工材料选择
1.1 沥青选择
碾压式沥青混凝土的沥青大多选择专用石油沥青，事实上，国家对目前的石油沥青指标并标准化规定，现在的沥青技术标准主要通过国内相关领域要求和行业特点，来实现施工沥青的技术指标认定。
1.2 骨料选择
作为沥青混凝土原料的组要组成部分，骨料主要有填料、细骨料以及粗骨料三部分组成，它们的力学性能关系到沥青混凝土的质量。骨料的存在为沥青找到了良好的附着点，主要是因为碱性的骨料与沥青之间存在较高的粘附力，它们形成的混合料，能够在水中长期的稳定。按照相关的文献规定，骨料大多是由碱性岩石加工而得到。
1.3 填料选择
填料通常又称矿粉，也就是较小的矿料，它的粒径不超过0.074 mm。它的主要作用是对沥青混凝土的一些性能进行优化和补充，使其施工密实性、抗分离性以及和易性都得到明显的提升。在进行沥青混凝土配比設计时，一般较多的考虑碱性矿粉，如滑石粉、水泥以及白云岩粉和石灰岩粉等。事实上，一般选取矿粉母石中棱角较好的岩石作为粗骨料，这样就保证了与沥青之间的良好粘附力，对于材料也充分进行利用。
1.4 掺加料选择
掺料主要用于改变沥青混凝土的某项性能，从而弥补沥青混凝土的不足点，因此它也常常被称为改性剂。一般作为添加剂，所需要的分量很少，改性剂也是如此。在沥青混凝土中添加少量的特殊添加剂，能够很大程度上改善工程对沥青混凝土的性能要求。
2 沥青混凝土防渗心墙施工工艺
2.1 拌和施工
选取沥青混凝土拌和楼进行沥青混凝土拌和施工，沥青在拌和前需进行加热，温度达到170℃以后即可泵送至拌和楼，通过加热、二次筛分后，骨料可向拌和楼热料仓内存储。沥青混合料拌制过程中，应先进行骨料、矿粉投放，需干拌施工，随后进行沥青湿拌喷洒施工，一般以10s作为干拌时间，45s作为湿拌时间。
2.2 运输施工
水平及垂直运输是沥青混合料运输的主要方式，垂直运输主要是成品料仓转移至现场入仓的过程，而其他过程都是水平运输。按照现场摊铺情况，间隔相应时间，需由成品料仓内下料到自卸车保温箱内，且在2m内控制落差。卸料环节，应匀速下料，且依照实际情况，对运料车适当挪动。向摊铺场地运送时，必须对沥青混合料的温度进行检测，在运输环节还需充分掌握沥青混合料的温度情况。
2.3 摊铺施工
施工前，需凿毛凹槽基座表面，并清理干净表面杂物，确保混凝土表面干燥、清洁。随后将一层稀释沥青喷洒到基础面，3：7为稀释沥青配比中沥青与汽油的比例，待汽油完全挥发后，应将一层沥青砂浆涂抹其上，厚度为1到2cm。根据工程所需可选取人工、机械两种方式进行摊铺施工。
（1）人工摊铺。选取全站仪由测量人员进行心墙中心线、两边界线测放，间隔20m设置一组测量控制点。摊铺施工应选取便于拆除的模板，稳固架设模板后，需保证相邻钢模接缝紧密，向设计宽度调整钢模进行定位后，需在5mm以内控制模板中心线和心墙轴线之间误差。如下层沥青混凝土表面温度不足，加热时可选取液化气喷灯施工。立模作业结束后，需进行两侧过渡料填筑，选用反铲先填筑与模板距离远的位置，随后填筑、整平距离模板近的位置。整平施工时，应避免骨料离析，影响施工质量。随后去除模板，清理干净内侧黏粘的混合料。最后过渡料通过双轮振动碾进行碾压，要求“2遍静碾+4遍动碾”。同样根据施工现场实际情况选取双轮振动碾进行沥青混合料碾压施工。收光时遍数需控制在2遍以上。
（2）机械摊铺。施工前，应清理干净场面，并对摊铺机进行检测。选取专用摊铺机进行机械摊铺，保证沥青混合料、过渡料同时进行摊铺施工。根据实际情况，可在每分钟2到3m之间合理控制摊铺速度。如过渡料下料出口向沥青混合料摊铺位置行走时，可选取装载机将过渡料放入过渡料斗内，随后连续上过渡料与沥青混合料。施工过程中，需指派专人检查，避免出现漏铺等问题。因1.2m为过渡料摊铺宽度，如过渡料在摊铺机控制范围之外，需通过反铲先进行填筑。摊铺施工后，如摊铺机和反铲预铺的过渡料之间存有间隙，需通过人工方式找平施工。摊铺后，可先碾压过渡料，一般碾压遍数为6遍，机械以双轮振动碾为主。
碾压时应与心墙保持一定距离，不得过度碾压，避免因挤压出现心墙位移现象。如陷碾等问题出现于碾压施工中，需及时清理陷碾位置的混合料，并进行新沥青混合料的回填。当边角、接头位置振动碾碾压难度较大时，需采取人工夯进行夯实作业，当沥青混凝土表面呈现为反油状态时即可停止夯实施工，该过程应保证夯实具有合理性，避免粉碎骨料。
2.4 碾压施工
完成摊铺施工后，可选用振动碾进行碾压施工。用振动碾压实时，一般先静压两遍，再振动碾压，应保持慢速行驶，振动碾压遍数按设计要求的密度通过实验确定，横向接缝处应重叠碾压30-50cm，如若中断施工，应留好接坡并仔细压实。
2.5 施工控制
因沥青混合料压实度不同于过渡料，为提高沥青混凝土心墙施工质量，保证其压实度满足设计要求，摊铺过程中，相比沥青混合料高度，过渡料应高一些。根据施工现场实际情况，铺设沥青混凝土心墙时需全线平起，尽可能避免横缝产生。如存在横缝，需按1：3设置接合坡度，且错开上下层横缝，2m以上控制错开距离。碾压过程中，横向接缝位置需设置30到50cm重叠宽度。
摊铺时，必须实时对沥青混合料温度进行检测，如材料不合格，则不得使用。特别是雨浸材料，必须作废。沥青混合料碾压施工中，特殊情况下，需将帆布铺设到表面，避免混用振动碾对仓面造成严重污染。
3 结束语
综上所述，伴随国民经济快速发展，水利工程建设规模逐渐扩大，对于施工质量提出更高要求。作为水利工程重要构成部分，土石坝施工质量直接影响其运行的稳定性及使用寿命，因此在施工中必须严格按照相关技术标准，结合施工方案具体要求，规范施工人员操作行为，切实提高施工质量，减少潜在安全隐患，保证水利工程的安全性，充分发挥其在防洪灌溉、水利发电等方面的积极作用。
参考文献
[1]鲁浦吐拉·木提里浦.水库碾压式沥青混凝土心墙施工技术[J].河南水利与南水北调.2017（08）.
[2]罗玉艳.土石坝沥青混凝土心墙变形特性分析[J].黑龙江水利科技.2017（07）.
[3]谢严君，陈卫烈，胡光鹏，毛钧.土石坝沥青混凝土心墙三轴力学特性影响因素分析[J].建材世界.2017（04）.
[4]孔宪京，许诏君，邹德高，徐斌，周晨光.沥青混凝土心墙坝心墙与基座模型抗震试验研究[J].大连理工大学学报.2013（04）.
[5]张华.浅谈某水电工程沥青混凝土心墙的施工[J].中华民居（下旬刊）.2012（10）.