摘要：结合某实际水利工程，笔者介绍了沥青混凝土防渗心墙的施工工艺，并阐述了各施工环节的质量控制措施。可供相关专业人士参考。
关键词：沥青混凝土防渗心墙、施工工艺、质量控制

1工程概况
某水利枢纽由碾压混凝土重力坝、溢流表孔、泄洪中孔、放水底孔、发电引水洞、电站厂房和副坝等建筑物组成。水库正常蓄水位739m，水库死水位680m，总库容24.19亿m3，(其中正常蓄水位下库容20.45亿m3，兴利库容19.18亿m3，死库容1.27亿m3)，电站装机容量140MW(4×35MW)，保证出力12.5MW，多年平均发电量5.19亿KW.h。
该水利枢纽上游围堰堰体防渗采用浇筑式沥青心墙(642m高程以上)，堰体采用砂砾料及坝基开挖料填筑，堰顶高程为672.0m，堰顶宽10m，最大堰高3lm。在围堰下游面654.0m高程设2m宽的马道。迎水边坡为1:2.25，背水边坡为1:1.5。沥青心墙底部设800×750mm(宽×高)扩大基础与基础防渗体连接。655m高程以下心墙厚300mm，655~671m高程心墙厚200mm。
下游堰体防渗采用浇筑式沥青心墙，厚0.2m，基础防渗采用混凝土防渗墙，墙厚0.8m。堰体采用砂砾料及坝基开挖料填筑，堰顶高程为650.0m，堰顶宽度IOm，最大堰高13m。迎水坡取1:2.25，背水边坡为1:1.5。
2施工工艺
2.1施工作业程序
本工程根据现场试验和施工的实际情形，制定了严格的施工工艺过程：混凝土截水墙浇筑→混凝土面处理→测量放线→模板架立→两侧过渡料填筑→沥青混凝土浇筑→拆模。
2.2沥青混凝土施工过程
正式施工前，制定了两套施工工艺，进行了平行试验研究。第一套施工工艺是沥青混凝土拌合料采用车载特制保温储存罐进行运输，运输过程中储存罐底部生火保温;运至浇筑地后8t吊车起吊，至仓面后人工打开卸料口卸料，吊车控制缓慢移动卸料，卸料完成后人工关闭卸料口，车载保温储存罐返回。沥青混凝土浇筑与过渡料铺填施工程序为:立模→浇筑→拆模→过渡料铺填。
第二套施工工艺是采用装载机进行沥青混凝土拌合料运输、人工指挥入仓，运输过程中不加温。混凝土浇筑与过渡料铺填施工程序为:立模→过渡料铺填→浇筑→拆模。
第一套施工工艺实施效果不佳，存在诸多问题。一是沥青混凝土拌合料采用车载特制保温储存罐运输，离析比较严重，吊车起吊卸料效率低，卸料慢，一部分料卸不出来又无法人工辅助卸料，储存罐也难于清理;二是浇筑无法连续作业。浇筑后，沥青混凝土温度下降缓慢，凝固时间长，无法快速拆模。混凝土凝固后，模板又难以拆下。这些问题使得整个施工无法连续作业；第二套施工工艺取得成功。通过试验发现，拌和系统距施工点最远距离约700~800m，运输时间约4~6min，沥青混凝土拌合料的温度损失较慢，当气温在10℃以上时混合料温度下降20C左右，当气温在-5℃时混合料温度下降4℃左右，采用装载机运输途中无需加热，装载机料斗呈敞口，入仓卸料方便、准确、均匀，便于人工辅助作业，移动方便灵活，入仓卸料速度快、效果好。采用立模一过渡料铺填一浇筑一拆模的工序流程，避免了温度与拆模之间的矛盾，各个工序实现流水化作业，连续、快速施工，可以满足总体施工强度和进度要求。并且，工序简便易行，施工成本优势明显。
3浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工控制
3.1接合面处理
3.1.1混凝土基础面处理
混凝土基础面和沥青混凝土结合面的控制是工程的关键。与沥青混凝土相接的混凝土防渗体面，采用人工凿毛配合高压风枪处理，将表面的浮浆、乳皮、废渣等全部清除干净，并保证混凝土表面的清洁干燥。在干燥清洁的混凝土面上人工涂刷两遍冷底子油，涂刷均匀，无遗漏空白。待冷底子油凉干后，至少不小于12h，涂抹1~2cm厚沥青玛蹄脂，沥青玛蹄脂控制温度为180-200℃。沥青玛蹄脂用量小时采用人工拌制;用量大时采用拌和站拌制。每次用多少，拌制多少，避免浪费。
遇到雨雪天气，混凝土基础面会有各种冰冻冻结物，使得沥青混凝土不能正常入仓浇筑;沥青混凝土结合面有可能已受到雨雪的侵害，表面冻成薄薄一层冰，使得沥青混凝土上、下层结合效果受到影响。对混凝土基础面各种冰冻冻结物，先用钢钎将少量的冻结物凿除，对残留的冻结物利用汽油喷灯烘烤，使其局部熔化，凿除;对沥青混凝土结合层面上冻成的一层薄冰，利用喷灯将其烤化，在浇筑前对仓面用干线毯吸水，确保沥青混凝土上下层结合面干燥。现场浇筑过程中及时采用防雨苫布覆盖心墙面，使已浇筑的心墙沥青混凝土温度封存和免受低温及雨雪的侵害。www.tmgc8.com
3.1.2沥青混凝土结合面的处理
为了使沥青心墙表面保持干净，在回填过渡料前用槽型薄钢板覆盖好沥青混凝土心墙仓面，以防填筑料污染沥青心墙表面。在过渡料压实合格后取掉表面覆盖物，对仓面进行清理，确保沥青混凝土结合面清洁干净，无杂物，保持干燥。在结合面处理上，采用先清扫，再用蘸有汽油的摸布擦拭，效果很好。对于擦拭不掉的地方，用喷灯烤化铲除干净，层间结合面的基础层，有些地方表面油量较多，但等到下一层浇筑时，130~150℃的温度会将基础层软化(沥青软化点43~47℃)，石子下沉，进入基础层，使结合层得到很好结合效果。
对因停歇时间较长、较脏沥青混凝土结合面，用喷灯加热使其变软，然后将变软的沥青混凝土表面连同污物一起铲除。
段与段的结合面，除上面提到的清理干净外，要特别注意的是先浇筑段浇筑时，因挡模板堵挡不严，沥青混凝土发生纵向侧漏，流淌到另一段，未清理的心墙上就有可能把尘土、砂石覆盖在下面，造成较严重的渗水通道，所以段与段结合时，一定要把原来流淌下来的沥青混凝土用喷灯烤化，铲除干净。
3.2模板的架立
模板采用4m的钢板制作，单块模板长125cm，高SOcm，沥青混凝土心墙宽度控制和模板支撑采用40mm×40mm×450mm角钢制成的卡件进行两侧钢模顶部支撑，每根卡件用切割机锯槽，可分别卡扣0.2m,0.3m宽度心墙模板。由于两侧要预先平起填筑过渡料，在立模上，为了解决基础层热、软模板下沉问题，先后采用了多种方法，最后确定了垫钢筋的办法。钢筋长50cm，两端有10cm放在压实的过渡料上，且在中间30cm的两端焊有长5cm的挡筋，防止两侧过渡料回填压实时模板发生位移和变形，确保沥青混凝土心墙的设计宽度，钢筋如下图1所示。相邻两块模板搭接长度不小于5cm，每层立模前测量放线，保证模板安装尺寸准确，模板的中心线的偏差控制在5mm以内，定位后的钢模距离心墙中心线的偏差不大于5mm。钢模安装前要对表面进行清理并粘贴牛皮纸作为脱模隔离层。

图1模板支撑图
3.3过渡料铺筑及压实
模板安装完成验收合格后，外侧2m范围内用人工配合装载机进行过渡料铺填，两侧平起填筑。靠近模板部位的过渡料采用人工回填避免产生砾石集中，对砾石集中部位人工整理。过渡料每层压实厚度为40cm，采用2.8t自行式振动碾碾压8遍。过渡料与堰体回填料接缝部位采用16t振动碾骑缝碾压，搭接宽度不少于20cm。设备过心墙采用38mm厚钢板搭桥。
3.4沥青混凝土入仓浇筑
沥青混合料的运输采用3m3装载机运输，料斗涂抹一层防粘剂。沥青混凝土运输至施工现场后，先测定温度，一般入仓温度控制在130~150℃左右。人工配合入仓，人工平仓，用钢钎插捣密实。心墙沥青混凝土施工根据模板高度采用分层浇筑，每层浇筑厚度0.4m，从最低处开始向上逐层浇筑。与过渡料平起施工，流水化作业，全线均衡上升。为了避免混凝土入仓后离析，将沥青混凝土仓面进行分段浇筑，用钢板制作隔挡，分段入仓。尽量避免或减少施工横缝，当出现横缝后，其结合坡度不陡于1:3，上、下层横缝错开，错距不小于2m，浇筑相邻仓面前按照沥青混凝土结合面的处理方法进行坡面处理。
本工地采用装载机端料，因为料斗无搅拌设备，故严格控制机口温度在140℃左右，拌和站距上游围堰心墙约700~800m，运输时间4~6min，混合料温度在气温10℃以上时温度下降约2℃左右，在气温-5℃以下温度下降4℃左右，而且越到卸料最后料越少温度下降越快，所以寒冷季节入仓一定要快。本工程还增添了入仓插捣工艺，浇筑时有2人以上专门用钢筋叉插捣，要求工人将最后卸的料与先卸的料均匀分布，不能集中。在混合料温度较高时混合料发生离析的情况下，卸料部位两端设有挡板，有效地防止了先卸的稀料流走的现象，使先卸的料与后卸的料能均匀分布，保证了施工质量。例如，一斗料可浇7m，那么就在7m的两端设置挡板，而不能先挡3m，然后再挡3m，如果以后一种方法设挡板，先入仓的3m沥青含量偏多，而后入仓的3m沥青含量偏少，难以保证施工质上巨。
3.5脱模
沥青混凝土入仓浇筑后，待沥青混凝土表面温度降至110℃左右时脱模，一般等待30min左右人工拔出模板。两边模板同时垂直提升，提升时将粘在模板上的沥青混凝土及时清理铲掉。
(1)关于模板与沥青混凝土隔离。在模板与沥青混凝土的隔离问题上，先后采用了涂刷隔离剂、柴油、机油，还做了洗衣粉水、洗衣粉水与滑石粉溶液的涂刷试验，通过试验与现场施工，除隔离剂(甘油:滑石粉，重量比2:1)能有效脱模外，其它均不能达到有效脱模。但隔离剂造价较高且遇到有油的模板刷不上去，造成局部粘接，最后确定用粘贴牛皮纸的办法，经过试验效果很好，在如何把牛皮纸贴在模板的问题上，最后决定用胶带粘贴，效果不错。但在寒冷(-10℃以下)和有霜冻的情况下胶带不能很好地与钢模板粘贴，施工时采取了火烤或集中在帐篷里贴纸的办法，解决了在寒冷和有霜冻的情况下牛皮纸无法与钢模板粘贴的技术难题。www.tmgc8.com
(2)关于拔模时间问题。在拔模时间问题上，一直没有定论，但按施工进度应该越快越好。在心墙两侧埋有密实过渡料的情况下，要想等到沥青混凝土冷却硬化后拔模，那需要很长的时间，是不可能的。通过现场浇筑，为了减少拔模后过渡料对未硬化的沥青混凝土挤压而发生变形，一般在浇筑后1小时左右拔模。但到了-10℃以下时，又遇到了新的问题，就是在气温很低的情况下刚浇的沥青混凝土表面遇冷空气时硬化，加上表面油量较多强度低，而在内部温度较高，仍然有流动性，这时拔模表面就容易拉裂，要解决表面裂纹问题，一个办法就是等沥青混凝土硬化，拔模后不发生变形，另一个办法就是尽快拔模，未等表面硬化就拔模。现场试验采用后一种方法拔模，发现沥青混凝土表面局部有细小的裂纹，经过我们认真分析研究，认为后浇层沥青混凝土温度在130~150℃之间，结合层若遇到高温时，裂纹会自愈，经过在沥青混凝土防渗心墙取芯检查，其结合层面结合良好，下层表面无裂纹证明了上述分析结果。

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