碾压式沥青混凝土心墙施工技术
摘要：碾压式沥青混凝土心墙具有施工机械化程序高，防渗性能好的优点。本文介绍了其原材料选择，混合料的运输，心墙的铺筑施工工艺。
关键词：碾压式，沥青混凝土，心墙，施工技术
引言
沥青混凝土作为防渗结构是一种可靠、经济、先进的水工防渗措施。它的优越性表现在沥青混凝土作为土石坝的防渗体，具有防渗性能好；适应能力强；节省防渗土料，少占农田，保护耕地，有利于水土保持；工程量少；机械化程度高，施工速度快；塑性性能好，抵抗冲击能力强：耐久性和裂缝自愈能力好；不需设置接缝，易于修缮补强；在严寒高山地区或潮湿多雨地带都可迅速施工等优点。沥青混凝土心墙土石坝作为一种经济和非常具有竞争力的优越坝型越来越受到国内外有关专家的重视，随着沥青混凝土心墙防渗技术和施工技术的日臻成熟完善，它将具有广泛的应用前景和推广价值[1,2]。
碾压式沥青混凝土原材料
沥青选择
土石坝中作为防渗体结构的碾压式沥青混凝土，它的物理力学性能在很大程度上受到沥青性能的影响，其沥青的技术指标应与道路沥青相近，考虑到作为水工建筑物中的沥青混凝土防渗体要起到全面的防渗作用，因此，在抗裂、耐老化、适应变形等方面，水工石油沥青应比一般道路沥青有更高的要求。
目前国外各种碾压式沥青混凝土防渗墙所用的水工石油沥青多为道路沥青，其针入度为40-100(1/100mm)，在气温较高的地方，大多采用针入度较小的沥青；在气温较低的地方，则采用针入度较大的沥青[3]。
结合我国当前沥青生产的情况，具体建议如下：
(1)一般碾压式沥青混凝土所用的沥青，宜选用道路石油沥青技术标准SYl661-77中的100甲和60甲两个标号。
(2)在大型和重要的碾压式沥青混凝土防渗工程中，选用的沥青应事先进行试验和论证。选择适合的沥青生产单位，产品实测指标要争取优于现行道路沥青标准，建议采用《重交通道路石油沥青技术要求》中的AH-90、AH-70、AH-50三个标号。
我国地域辽阔，各地气象条件、工程条件等差别很大，很难设想有某一种沥青能够满足各种变化的条件。因此，在选用沥青时，要做到因地制宜，取长避短，必要时采用掺配沥青，或者是掺加外加剂等有效措施。
矿质材料
矿质材料简称矿料，是沥青混凝土的主要组成部分，对沥青混凝土的性质有重要的影响。矿料按功能分为骨料和填料。填料是矿料中粒径小于0.074mm的部分。骨料又分为粗骨料和细骨料，粒径0.074mm-2.5mm的为细骨料，粒径大于2.5mm为粗骨料[4]。
沥青混凝土由沥青和矿料等材料组成，它是不同粒径的矿料颗粒在沥青中所形成的分散体系。试验研究的结果表明，沥青与填料组成的沥青胶结料，在沥青混凝土中可视为单一的沥青——填料相而发挥其功能。沥青混凝土的弹性、粘性和塑性等性质，主要受沥青——填料相特性的影响，沥青——填料相具有胶凝结构，沥青——填料相胶凝结构的特点是作为单元的填料颗粒，通过液相的沥青薄膜而粘结在一起，结构单元之间只有微弱分子力的作用，它具有触变性，在受力破坏后有自愈能力。
矿质材料的选用一般按以下规律选用：
粗骨料优先选用能与沥青粘结昆好的碱性岩石，一般沉积岩石中石灰岩、白云岩等多为碱性岩石，与石油沥青粘附性较好。
细骨料要求清洁、坚硬、耐久，不能被粘土、粉砂和其它有害物质包裹，也不能含有粘土块、淤泥、炭块等。
填料必须能在沥青中高度分散并与沥青很好地粘结在一起，由于填料具有很大的表面本身的粘附性良好，它与沥青就能牢固结合，因此，工程上多使用石灰岩、白云岩或其它碳酸盐岩石作为加工填料的原岩。
碾压式沥青混合料运输
沥青混合料的运输方式、设备及运输能力应与拌和、铺筑及仓面具体情况相适应，运输设备必须具有较好的保温效果。运送沥青混合料的料罐表面可涂一层防粘剂，防粘剂不得对沥青混合料的质量有损害，所使用的防粘剂及涂量应经试验论证并经监理工程师批准后方可使用。沥青混合料应连续、均匀、及时地从拌和楼或混合料保温储罐送到铺筑地点，尽量缩短运输时间。在运输过程中，不能出现骨料分离、温度损失过大等现象。当其温度不能满足碾压要求时，应作废料处理。沥青混合料送到铺筑部位后，应采用适宜的设备起吊入仓或装入摊铺机料斗中。在没有严格的保温措施情况下，不得将沥青混合料卸入仓外，再采用其它手段转料入仓。
碾压式沥青混凝土心墙铺筑
沥青混凝土心墙与过渡层、坝壳填筑应尽量平起平压，均衡施工，以保证压实质量，减少削坡处理工程量。沥青混合料的施工机具应及时清理，经常保持于净。沥青混凝土铺筑机具、设备应根据铺筑方式和铺筑强度选择。沥青混合料的铺筑，应以专用摊铺机为主，专用摊铺机不便铺筑的部位，辅以人工铺筑[5]。
人工铺筑
人工铺筑时，宜按“立模——过渡料摊铺——过渡层初碾——沥青混合料摊铺——拆模——沥青混合料和过渡层同步碾压”工艺流程进行。沥青混合料人工铺筑部位所用模板应优先选用钢材，可在沥青混合料一侧模板表面涂刷防粘剂。安装时必须按照施工详图测量放样，并设控制点。模板应安装牢固，拼装平整严密、尺寸准确。定位后的模板距心墙中心线的偏差应不大于±5mm。
过渡料铺筑前，可用防雨布或其它材料遮盖心墙表面，防止砂石、杂物落入仓面内。心墙两侧的过渡层要同时铺筑、碾压，靠近模板部位作业时应特别小心，防止模板走样、变位。沥青混合料摊铺好、模板拆卸完毕，先进行无振碾压，然后再与过渡料一起同步碾压密实。对于机械碾压不到的部位，采用小型振动碾碾压并辅以人工夯实，同时应防止夯实方法不当致使沥青混凝土骨料破碎[6]。
专用摊铺机铺筑
专用摊铺机的操作工人必须事先进行严格的培训，能完成熟练地掌握操作后方可上机进行摊铺施工。，每次铺筑前，应根据心墙和过渡层的结构要求和施工要求，调整或校正铺筑宽度、厚度等其它相关参数。作好与之配套的准备工作。应连续、均匀地进行铺筑。铺筑时先进行过渡带碾压，最后进行沥青混合料碾压。若采用平行碾压施工方式，过渡带碾压机械应行驶在前面。沥青混凝土铺筑按一天l～2层控制。摊铺过程中，应随时观察铺筑效果，发现不符合质量要求，应立即停止铺筑，查明原因，校正施工参数后才能续铺。对已铺但不符合要求的部位，应采取措施进行处理。
沥青混合料和过渡料应从最低处开始，向上逐层铺筑。沥青混凝土心墙应全线均衡上升，尽可能保持同一高程，减少横缝。当必须出现横缝时，其结合坡度应缓于或等于l：3，上下层横缝错开，错距不小于2m。横缝处应重叠碾压30-50cm。心墙铺筑后，在心墙两侧4m范围内禁止使用大型机械压实坝壳料，过渡层碾重宜小于3t。当雨季或季节性停工时，心墙和过渡层的任何断面项部高程都应略高于其上、下游相临的坝体填筑料。
接缝与层面处理
与沥青混凝土相接的常态混凝土表面必须平整、粗糙，宜采用高压风喷砂处理，必要时加稀盐酸冲洗，将其表面的浮浆、乳皮、废渣及粘着污物等全部清除干净，保证混凝土表面干净和干燥。
沥青混凝土和常态混凝土的结合面设有层厚1.5-2.0cm的砂质沥青玛蒂脂，沥青玛蒂脂的配合比、铺设方法和时间等，均应采用现场试验所提供的相应参数。沥青玛蒂脂铺设前，应在己清理干净的沥青混凝土表面均匀地涂刷1-2遍冷底子油，待冷底子油干涸后(一般不少于12h)，方可铺设沥青玛蒂脂。
结语
碾压式沥青混凝土心墙施工温度要求日平均气温5℃以上，因此它适合于我国温暖地区，在北方寒冷地区冬季不能施工。土石坝采用碾压式沥青混凝土心墙具有防渗性能好，适应变形能力强，施工速度快，机械化程度高，有利于保护农田、节省土地资源和水土保持。
成功建设一个碾压式沥青混凝土心墙土石坝工程需要下面四个因素：一是合适的原材料；二是专业化的施工机械；三是经验丰富的施工队伍；四是完备的质量控制方法。
