沥青混凝土心墙的防渗铺筑技巧

（一）沥青混凝土防渗心墙的铺筑技术要求

土石坝沥青混凝土防渗心墙施工必须满足设计所规定的各项技术要求，做到技术先进、经济合理、质量可靠、生产安全。

1.一般规定

（1）沥青混凝土防渗心墙与过渡层、坝壳填筑应尽量同时上升，均衡施工，以保证施工质量，减少削坡处理工程量。

（2）沥青混凝土混合料的施工机具应及时清理，经常保持干净，以防污染沥青混凝土混合料。

（3）沥青混凝土防渗心墙的铺筑应尽可能采用专用机械施工。在缺乏专用机械或专用机械难以铺筑的部位，可用人工摊铺、小型机械压（振）实，但应加强检查，注意密实质量。

2.模板的架设与拆卸

（1）防渗心墙沥青混凝土混合料的铺筑，宜采用钢模板。

（2）钢模板应架设牢固，拼接严密，尺寸准确。相邻钢模板应搭接，其长度不小于5cm。定位后的钢模板距心墙中心线的偏差应小于±1cm。

（3）钢模板定位经检查合格后，方可填筑两侧的过渡层。

（4）过渡层压实合格后，再将沥青混凝土混合料填入钢模板内铺平。在沥青混凝土混合料碾压（浇筑）之前，应将钢模板拔出，并及时将表面粘附物清除干净。

3.过渡层填筑

（1）过渡层填筑前，可用防雨布等遮盖心墙表面，防止砂石落入钢模板内。遮盖宽度应超出两侧模板各30cm以上。

（2）过渡层的填筑尺寸、填筑材料以及压实质量（相对密度或干密度）等均应符合设计要求。

（3）心墙两侧的过渡层应同时铺填压实，防止钢模板移动。距碾压式沥青混凝土钢模板15～20cm的过渡层先不压实，待钢模板拆除后，与心墙骑缝碾压。

4.沥青混凝土混合料铺筑

（1）在已密实的心墙上继续铺筑前，应将结合面清理干净。污面可用压缩空气喷吹清除（风压0．3～0．4MPa）。如果喷吹不能完全清除，可用红外线加热器加热玷污面，使其软化后铲除。

（2）当沥青混凝土表面温度低于70℃时，宜采用红外线加热器加热，使温度不低于70℃。但加热时间不得过长，以防沥青老化。

（3）沥青混凝土心墙的铺筑，应尽量减少横向接缝。当必须有轴向（横向）接缝时，其结合坡度一般为1∶3，上下层的横缝应相互错开，错距大于2m。若结合坡必须与陡坡相接时，此处横缝须作特殊处理。铺注前须将热沥青砂浆铺敷于坡面上，厚1～2cm，然后立即人工铺注沥青混凝土混合料，并使之形成一三角槽，利于人工或机械密实。此处如果处理不当，最易形成漏水通道。

（4）沥青混凝土混合料宜采用汽车配保温罐运输，由起重机吊运卸入模板内，再由人工摊铺整平，铺注厚度一般为20～30cm。必要时可在沥青混凝土混合料摊铺后静置一定时间，以预热下层冷面沥青混凝土。

（5）沥青混凝土摊铺后，宜用防雨布将其覆盖，覆盖宽度应超出心墙两侧各30cm。

（6）碾压式沥青混凝土混合料宜采用振动碾在防雨布上碾压。一般先静压两遍，再振动碾压。振动碾压的遍数按设计要求的密度通过试验确定。碾压时，要注意随时将防雨布展平，并不得突然刹车或横跨心墙行车。横向接缝处应重叠碾压30～50cm。沥青混凝土混合料的碾压温度按试验确定的温度控制。

（7）浇筑式沥青混凝土混合料流动性较大，铺注后只需简单插捣即可密实；振捣式沥青混凝土混合料需要采用专用振捣器振捣才能密实，沥青混凝土混合料的起振温度、振捣行走速度等参数以施工模拟试验确定的指标为准。

（8）心墙铺筑后，在心墙两侧4m范围内，禁止使用大型机械（如13．5t振动碾、2．5t打夯机等）压实坝壳填筑料，以防心墙局部受震畸变或破坏。各种大型机械也不得跨越心墙。

（二）沥青混凝土防渗心墙的铺注

1.层面冷底子油、沥青砂浆的铺筑

在沥青混凝土防渗心墙施工前，需要对底部的混凝土底座、侧面的翼墙进行处理。水泥混凝土表面采用人工用钢丝刷将水泥表面乳皮刷净，用0．6MPa左右高压风吹干，局部潮湿部位用喷灯烘干。处理后涂刷冷底子油（冷底子油配合比为沥青∶汽油为3∶7），待冷底子油中汽油挥发（汽油挥发时间受环境温度影响较大，一般需要12h左右）后将其加热到70℃，再均匀涂刷2cm厚料温在130～150℃的沥青砂浆，陡坡部分自下而上涂抹，并拍打振实，必要时待温度降至120～130℃时再抹一次，使之与底层粘结牢固。

2.沥青混凝土混合料的人工铺注

在沥青混凝土防渗心墙施工过程中，人工铺注是沥青混凝土混合料必不可少的摊铺浇注形式。一般用在没有摊铺机械的工程或摊铺机械不能到达的部位，如心墙与翼墙岸坡接触段、心墙底部水平扩大段。

为了保证人工铺注的沥青混凝土心墙的有效厚度，宜采用钢板加工制作沥青混凝土混合料的模板，钢模板具有架设方便牢固、相邻钢模板接缝严密、尺寸准确、拆卸方便等优点。当使用钢模板进行人工铺注沥青混凝土混合料时，需要对钢模板进行定位，并在钢模板内表面涂刷脱模剂，定位后的钢模板距心墙中心线的误差应小于±1cm。经检查合格后，方可填筑两侧过渡料；过渡料压实后，再将沥青混凝土混合料填入钢模板铺平，在沥青混凝土混合料碾压前将钢模板拔出，并及时将表面粘附物清除干净。人工摊铺时，卸料车卸料要均匀，以减少工人的劳动强度，摊平仓面时，不能用铁锹将混合料抛填，必须用锹端着料倒入仓面，最好用耙子将混合料摊平，以避免沥青混凝土混合料分离。

由于碾压成型后的沥青混凝土与其两侧的过渡料的结合面为犬牙交错型，振动碾碾压时行走的线路不可能是一条完全笔直的直线，为防止因机械操作手的操作误差而造成沥青混凝土的局部断面尺寸小于设计断面尺寸，为保证沥青混凝土的最小断面宽度满足设计断面宽度要求，施工前模板的宽度调整应略大于设计宽度2～3cm。

人工铺注段过渡料填筑前，可用防雨布等遮盖心墙表面，防止砂石落入钢模板内，遮盖宽度应超出两侧模板各30cm以上。过渡层的填筑尺寸、填筑材料质量等应符合设计要求。

尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙人工摊铺时，采用改装带料斗的ZL50装载机向仓内卸沥青混凝土混合料，人工摊平；过渡料使用反铲摊铺，人工辅助整平与心墙同步施工。

3.沥青混凝土混合料的机械铺注

沥青混凝土防渗心墙采用水平分层、全轴线不分段一次铺筑的施工方法，由于特殊情况存在轴向接缝时，其接合坡度一般做成1∶3的坡，上下层的轴向缝应错开2m以上。沥青混凝土混合料摊铺厚度一般为20～30cm，平面宽度应按设计要求调整，且应保证平整度满足设计要求。

沥青混凝土混合料的铺注宜采用专用摊铺机械进行，摊铺机械操作人员应进行培训，使之能熟练地操作、驾驶，未经培训合格的操作人员不得上机操作、驾驶。每次铺注前应对摊铺机械的控制系统进行检查和校正，并根据沥青混凝土心墙和过渡层的结构要求等施工要求调整或校正铺筑宽度、厚度等相关参数。在铺注过程中应严格按照施工模拟试验成果确定的并经监理工程师批准的铺筑方向、次序、铺筑层厚、铺注温度进行，铺注行走速度宜控制在1～3m/min范围内。在专用摊铺机械开始铺注沥青混凝土混合料前，可用压缩空气喷吹沥青混凝土表面的灰尘，如果喷吹不能完全清除污面，可用红外线加热器加热粘污面，软化后用铲刀铲除，必要时可在层面上均匀喷涂一层稀释沥青，待稀释沥青干涸后再铺筑上层沥青混凝土混合料。坝轴线的标定可用激光经纬仪等设备准确测定，然后用金属丝定位标示，施工时操作手可通过驾驶室里的摄像监视器驾驶摊铺机械精确跟踪细丝前进。下层沥青混凝土表面的加热是在专用摊铺机械铺注行走过程中通过自身携带的红外线加热器同步完成的（加热过程只需2～3min），也可采用人工加热，表面温度（指沥青混凝土层面以下1cm处的温度）需要达到70℃以上，有效加热深度在1～1．5cm范围内，在沥青混凝土表面加热过程中要控制好加热器的前进速度，使其加热均匀，避免过热造成沥青混凝土的老化。对于红外线加热器无法加热到的局部部位，可采用喷灯人工加热至温度要求。在铺注过程中，铺注人员必须随时注意摊铺机械料斗中沥青混凝土混合料数量，并保持摊铺机械匀速前进，以防“漏铺”和“薄铺”现象发生。在沥青混凝土混合料铺注过程中还要随时测量沥青混凝土混合料的温度，发现不合格的料及时清除。(www.xing528.com)

当一天内连续铺筑2～3层碾压式沥青混凝土混合料时，由于沥青混凝土混合料的入仓温度高（一般为150～180℃）而来不及降温，第二、三层沥青混凝土混合料需要在温度较高的软沥青混凝土面上摊铺碾压，这会降低振动碾对沥青混凝土混合料的压实效果，因此，应等待前一层沥青混凝土温度降到一定程度再进行下一层的铺筑，在温度较高的软沥青混凝土面上进行铺筑的施工工艺应通过试验确定。尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙在导流明渠段施工时采用WALO公司的专用摊铺机摊铺，一天内连续铺筑2～3层沥青混凝土混合料，四川冶勒水电站在90℃沥青混凝土层上进行沥青混凝土混合料铺筑均获得成功。但尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙施工期的沉降变形开始较大，然后逐渐稳定，这说明在下层沥青混凝土没有充分冷却的前提下就继续施工，容易引起较大的碾压式沥青混凝土防渗心墙施工期沉降变形。

沥青混凝土心墙采用专用摊铺机械施工时，沥青混凝土混合料和过渡料的摊铺由摊铺机械自带的可调宽度的钢模板控制各自轮廓线，摊铺厚度由摊铺机械自动调节。摊铺机械无法控制的范围应采用机械或人工补铺。心墙两侧的过渡料、坝壳填筑应与沥青混凝土心墙同步上升，高差不应大于40cm。

沥青混凝土心墙钻孔取芯后，心墙内留下的孔洞应及时回填。回填时，先用高压风水枪将钻孔冲洗干净，擦干孔内积水，然后用管式红外加热器将孔壁烘干并使沥青混凝土达到规定的温度后，再用热沥青混凝土混合料按5cm一层分层回填。当沥青混凝土表面温度低于70℃时，应采用红外线加热器加热，使其温度不低于70℃。加热时间不得过长，以防沥青老化。

当气象预报有连续强降雨时不安排施工；有短时雷阵雨时，遇雨及时停工，雨停立即复工；日降雨量小于5mm可以正常施工。当有大到暴雨及短时雷阵雨预报及征候时，应做好停工准备，停止沥青混凝土混合料的制备。遇雨停工时，接头需做成缓于1∶3的斜坡。当日降雨量小于5mm施工时，沥青混凝土混合料拌和、储存、运输全过程要采用全封闭覆盖方式，摊铺机沥青混凝土混合料漏斗口设置自动启闭装置，受料后及时自动关闭，摊铺后用防雨篷车或防雨布覆盖，碾压密实后心墙高于两侧过渡料1～2cm，呈拱形层面以利排水。两侧岸坡混凝土垫座设置挡水埂，防止雨水流向心墙部位。雨后复工采用高压风冲洗仓面积水，用红外线加热器或其他设备加热以加速层面干燥，保证层间紧密结合。未经压实而受雨浸水的沥青混凝土混合料应全部铲除。

（三）沥青混凝土防渗心墙的碾压施工

1.常温碾压施工

无论是人工摊铺还是机械摊铺沥青混凝土混合料，当铺料厚度确定以后，需要采用现场使用的振动碾对不同温度的沥青混凝土混合料进行不同碾压遍数的碾压试验，一般先静压两遍，再按设计要求的密度进行振动碾压，以确定沥青混凝土混合料的最佳碾压温度和碾压遍数。

沥青混凝土混合料碾压应严格控制沥青混凝土混合料碾压温度，既做到沥青混凝土混合料不粘碾、陷碾，又确保沥青混凝土混合料经压实后满足沥青混凝土质量要求。沥青混凝土混合料的碾压温度宜控制在140～160℃。由于过渡料的压实系数一般高于沥青混凝土混合料的压实系数，因此，当采用贴缝碾压时，过渡料的摊铺厚度要略高于沥青混凝土混合料2～3cm；当沥青混凝土心墙宽度小于振动碾碾轮宽度时，沥青混凝土心墙采用骑缝碾压的方法施工。由于骑缝碾压时过渡料会对振动碾碾轮起到一定的架撑作用而降低沥青混凝土混合料的压实效果，为保证骑缝碾压施工时沥青混凝土混合料的压实质量，过渡料的摊铺厚度宜略低于沥青混凝土混合料的摊铺厚度2～3cm。心墙铺筑后，在心墙两侧2m范围内，禁止使用大型机械压实坝壳填筑料，以防心墙局部受震畸变或破坏。各种机械不得直接跨越心墙，沥青混凝土混合料和过渡料的碾压施工设备一般不得混用。

心墙两侧的过渡层料应同时铺填压实，防止钢模板移动。碾压式沥青混凝土防渗心墙距钢模板15～20cm的过渡层料先不压实，待钢模板拆除后，与心墙骑缝碾压。过渡层的填筑尺寸、填筑材料以及压实质量等应符合设计要求。

对碾压不合格或因故停歇时间过长、温度损失过大、未经压实而受雨、浸水的沥青混凝土混合料应清除、废弃。在清除废料时，不得损害下部已铺筑好的沥青混凝土。

沥青混凝土混合料在摊铺过程中遇雨时应及时停止摊铺，并用事先准备好的防雨布立即覆盖已摊铺的沥青混凝土混合料，采用铺防雨布碾压沥青混凝土混合料，避免雨水落入热沥青混凝土混合料中形成汽化气泡，造成沥青混凝土混合料温度损失，导致沥青混凝土混合料难以碾压密实。

尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙采用德国BOWAG公司生产的BW120AD—3双轮振动碾和瑞士阿曼公司R66振动碾错位碾压，振动碾的行走速度控制在25～30m/min，碾压温度控制为140～150℃，先静碾2遍，再振碾6遍，最后静碾2遍压平至光亮。对于与岸坡结合部位及振动碾碾压不到的部位，采用小型振动夯夯实。在碾压过程中要求振动碾不得突然刹车，或横跨心墙碾压，轴向接缝处碾压需要重叠30～50cm碾压，以保证碾压后的施工质量。由于摊铺机最大摊铺宽度只有3．5m，故摊铺机无法控制的范围，采用1．2m3反铲在摊铺机后侧进行补铺过渡料，随后用小型推土机摊平补铺部分过渡料。距心墙边缘4m范围内采用德国BOMAG公司生产的BW120AD—3双轮振动碾振动碾压，以防止过大的激振力扰动或破坏下层已施工的心墙。

2.冬季碾压施工

碾压式沥青混凝土施工对温度比较敏感，当沥青混凝土心墙在气温0℃以下或气温5～15℃且风速大于4级的情况下施工时，沥青混凝土混合料温度损失较快，尤其是摊铺层表面和侧面与外部低温环境接触部位温度损失更快，容易造成热沥青混凝土混合料碾压不密实，影响沥青混凝土施工质量的可靠性，为此，在正式进行碾压式沥青混凝土低温施工之前，应选择与施工环境相同的气候条件进行现场施工模拟试验，通过现场施工模拟试验研究确定沥青混凝土低温施工配合比、拌和楼、储运设备及摊铺碾压设备的保温方式和方法、沥青混凝土层间结合面的加热措施、沥青混凝土混合料的出机口温度、碾压施工过程中沥青混凝土混合料的保温措施、适宜的沥青混凝土碾压温度、碾压遍数、碾压过程中需要采取的其他辅助措施、施工后的沥青混凝土心墙保温防护措施等，在经过充分的技术论证后，正式施工时还应加强施工组织管理，使各工序紧密衔接，做到及时拌和、运输、摊铺、碾压，尽量缩短作业时间，并加强沥青混凝土低温施工各环节的质量检测控制工作，以保证碾压沥青混凝土的施工质量。

在低温季节施工，沥青混凝土混合料在施工过程中的热量损失将随着作业时间的加长而迅速增大。因此，要做到及时地拌和、运输、摊铺、碾压，尽量缩短作业时间，并做好降温、降雪或大风等的防护和停工安排。根据作业场所的环境温度和运输距离，在运输设备上适当增加具有良好保温效果的保温设施，如在车厢或料罐四周和底部加设保温层，上部则可用防雨布或棉毛毡覆盖等，使运到现场的沥青混凝土混合料温度（在表面5cm深度内）在160℃以上。根据陕西正岔水库、石砭峪水库、三峡茅坪溪土石坝、尼尔基大坝、四川冶勒大坝等工程沥青混凝土的施工实践，日平均气温在5～-5℃、晴天、9～16时的某个时段内环境气温可以达到5℃以上，在施工顺畅的情况下，在该时段基本上不采取任何保温措施进行沥青混凝土混合料铺筑就可以达到设计规定的压实度要求。

尼尔基水利枢纽工程主坝沥青混凝土防渗心墙低温、负温的现场场外施工研究成果表明，在施工日平均气温3．5℃（在-2～9℃范围内，风力3～4级）、-7．5℃（在-11～-4℃范围内，风力3～4级）情况下，中水东北勘测设计研究有限责任公司科学研究院利用北京振冲工程股份有限公司现场施工设备，在没有采取任何保温措施的情况下，采用沥青混凝土混合料的上限拌和温度，实测其运输过程中的温度损失为1℃左右；层面加热采用摊铺机本身携带的红外线加热器加热，采用摊铺机摊铺，摊铺结束后采用帆布覆盖碾压，碾压施工结束后利用保温罩保温，保温罩内环境温度可达60℃左右，低温冷却后现场铺筑层、层间结合面施工质量检测成果均满足了设计要求。在日平均气温-13．5℃（在-10～-17℃范围内，风力3～4级）环境气候条件下，北京振冲工程股份有限公司现场使用的沥青混凝土混合料拌和系统和摊铺机械等施工设备因为没有保温措施而无法启动，施工时改用中国水利水电第一工程局的简易拌和系统制备沥青混凝土混合料，在运输过程中用自制的保温喂料罐保温，摊铺时由保温喂料罐底部的出口将料卸入钢模板内，人工摊平后提出钢模板，采用帆布覆盖碾压，碾压施工结束后利用保温罩保温，冷却后铺筑层、层间结合面的低温施工质量检测成果也可以满足设计要求。2005年3月，尼尔基水利枢纽工程导流明渠段在-7～5℃环境温度下进行了碾压施工，碾压后的沥青混凝土施工质量检测结果满足了设计要求。此外，四川冶勒大坝沥青混凝土心墙在0～5℃（风力3～4级）环境条件下施工了388层，沥青混凝土心墙施工质量也满足了设计要求。因此，在昼夜温差比较大的北方寒冷地区，只要采取适当的保温防护措施和适宜的碾压施工方法，在0～-15℃、风力小于4级的低温环境下是可以开展碾压式沥青混凝土防渗心墙施工的，施工质量完全可以满足设计使用要求。由于在低温季节施工会增加工程的施工成本，如果工程进度允许，应尽量避免在低温季节进行碾压式沥青混凝土施工。

当沥青混凝土防渗心墙施工结束需要停工时，为了防止寒冷地区沥青混凝土防渗心墙收缩开裂、产生上下游贯穿裂缝，需要对沥青混凝土防渗心墙进行越冬保护。保护措施是在其表面覆盖保温材料，目前多采用干砂等材料对沥青混凝土防渗心墙进行表面覆盖以保温防冻，覆盖材料及其覆盖厚度应根据当地的最大冻结深度和材料的保温效果确定。

（四）沥青混凝土防渗心墙的浇筑施工

1.浇筑式沥青混凝土防渗心墙的结构型式

以往设计施工的吉林省安图县白河水电站302号工程掺配沥青混凝土防渗心墙堆石坝、黑龙江省黑河市西沟水电站、逊克县库尔滨水库、五大连池市山口水利枢纽等十几个工程均采用了浇筑式沥青混凝土防渗心墙防渗技术，心墙的结构型式是采用沥青砂浆砌混凝土预制块作为沥青混凝土防渗心墙的模板（有时也称其为副墙），中间浇筑自密实沥青混凝土，形成浇筑式沥青混凝土防渗心墙，副墙两侧填筑过渡料等坝壳料。这种防渗结构形式经过中水东北勘测设计研究有限责任公司（原水利部东北勘测设计研究院）的大力推广，目前已作为成熟技术广泛应用于寒冷地区中小型水利水电工程中。

2.新型浇筑式沥青混凝土防渗心墙的结构型式

由于以往设计的浇筑式沥青混凝土防渗心墙中的混凝土预制块墙具有一定的刚性，与柔性沥青混凝土防渗心墙的变形能力差异较大，当坝体蓄水受力（或坝体产生较大变形）后，柔性的浇筑式沥青混凝土防渗心墙将受到来自预制块的挤压剪切应力作用，变形较大时沥青混凝土防渗心墙会被拉裂的副墙预制块被动拉裂，在一定程度上影响到防渗心墙的整体稳定性和防渗效果。为了消除这种挤压剪切应力和限制变形的影响，结合其他类似工程的防渗经验，采用了柔性无纺布取代刚性的沥青砂浆混凝土预制块副墙，改砌墙浇筑沥青混凝土为立模衬布或滑模衬布浇筑沥青混凝土。这种结构型式在沥青混凝土浇筑后就可以带模碾压心墙两侧的过渡料，提模后浇筑式沥青混凝土防渗心墙中的沥青可以缓慢浸入无纺布中，形成柔软的复合防渗墙，提模后可以有效地隔开浇筑式沥青混凝土防渗心墙和过渡料，防止浇筑式沥青混凝土浸入过渡料，确保浇筑式沥青混凝土防渗心墙的有效断面尺寸，增加沥青混凝土防渗心墙在下游过渡料上面的承载能力，提高复合浇筑式沥青混凝土防渗心墙的抗变形能力，进而提高了浇筑式沥青混凝土防渗心墙的整体稳定性。此外，无纺布作为隔离层在施工过程中可以有效地分离沥青混凝土和钢模板，冬季施工时还具有一定的保温效果，降低了浇筑式沥青混凝土防渗心墙与过渡料接触部位的冷却速度，有利于浇筑式沥青混凝土防渗心墙愈合密实，解决浇筑式沥青混凝土防渗心墙工程的潜在问题，延长浇筑式沥青混凝土防渗心墙坝的使用寿命。

3.浇筑式沥青混凝土防渗心墙的施工

只要不是下雨和下雪，浇筑式沥青混凝土防渗心墙都可以正常施工，施工质量可以满足大坝防渗要求，这是经过十几座北方寒冷地区浇筑式沥青混凝土防渗心墙坝施工实践检验的施工技术。浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工时，在做好基面处理的前提下，首先利用配制好的热沥青砂浆沿轴向（也称横向）砌筑心墙两侧的已提前预制好的干燥的水泥混凝土砌块墙，两墙之间的宽度即为浇筑式沥青混凝土防渗心墙的宽度；砌块抗压强度一般为2～3MPa左右，弹性模量在1800MPa以下；在沥青砂浆水泥混凝土砌块墙砌好后，根据浇筑式沥青混凝土混合料的供料速度（供料速度受沥青混凝土搅拌机的搅拌能力和运输供料能力制约），在两墙之间设置挡板，开始浇注具有自密实功能的沥青混凝土混合料，简单插捣几下就可铺填心墙两侧的过渡料；沥青混凝土防渗心墙的上升高度受气候条件影响较大，一般夏季每天一层，冬季两层，每层厚度40cm左右。距心墙两侧50～100cm范围内的过渡料在沥青混凝土混合料凝固前不允许碾压施工，以免扰动沥青混凝土防渗心墙。碾压时需采用轻型振动两侧同时碾压。冬季浇筑沥青混凝土防渗心墙时，必须对沥青混凝土防渗心墙表面进行保温覆盖，及时铺填心墙两侧的过渡料，避免沥青混凝土防渗心墙快速冷却而产生收缩裂缝。例如山口水利枢纽工程浇筑式沥青混凝土防渗心墙在-20℃左右的气候条件下施工时，由于心墙两侧的过渡料没有及时铺填，心墙表面也没有采用保温覆盖措施，经过一夜的冷却后发现沥青混凝土防渗心墙表面产生了收缩裂缝，采取措施处理后就再也没有发生这样的问题。

立模衬布或滑模衬布浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工前，需要做好模板刚度设计加工、基面处理工作，按照心墙的轴线位置固定好钢模板，安装好钢模板支撑结构，铺填心墙两侧的过渡料并同时进行碾压，确保心墙钢模板不产生肉眼可见的变形和整体错动，过渡料碾压至设计要求的密实度后撤去钢模板内部的支撑件，在钢模板内侧平整固定好无纺布，进行浇筑式沥青混凝土混合料的浇筑，移动（提出或滑动）钢模板，简单插捣几下后就完成了该部位浇筑式沥青混凝土防渗心墙的施工。对于冬季施工的浇筑式沥青混凝土防渗心墙，还需要在心墙表面进行适当的保温覆盖，避免因沥青混凝土表面降温速度过快而引起沥青混凝土密实度与防渗性能的降低和收缩裂缝的发生。

（五）沥青混凝土防渗心墙的振捣施工

振捣式沥青混凝土是中水东北勘测设计研究有限责任公司根据多年的浇筑式沥青混凝土设计、研究、应用经验，结合尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙导流明渠段冬季施工的实际情况，在现代沥青混凝土施工技术的背景下提出的一种沥青含量及性能均介于碾压式沥青混凝土和传统的浇筑式沥青混凝土之间的沥青混凝土，施工时需要采用振捣方式使之密实，故称其为振捣式沥青混凝土。它作为土石坝的防渗体，是一种全新的沥青混凝土结构型式，具有结构简单、施工方便、防渗性能安全可靠等优点，广泛适用于大、中、小型水利水电工程的土石坝建设。它既可以像浇筑式沥青混凝土防渗心墙那样砌墙、立模或滑模浇注、振捣密实，也可以像碾压式沥青混凝土那样采用机械化程度较高的铺料机械铺注、振捣密实，而且施工时还不受环境气温条件的影响，在水利工程中具有广泛的推广价值。

1.振捣式沥青混凝土的施工准备

在进行振捣式沥青混凝土施工前，需要参照SLJ01—88《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计准则》中密级配水工沥青混凝土矿料级配及沥青含量范围，按照设计要求进行沥青混凝土的配合比设计。开展振捣式沥青混凝土性能试验时，采用长×宽×高为100cm×30cm×30cm的试模，常温浇注振捣式沥青混凝土混合料，采用振捣式沥青混凝土专业振捣器振捣密实沥青混凝土，在沥青混凝土试样冷却后，用钻芯取样机在试样中间钻取φ10×30cm芯样，切去两端部分，制成高径比为1∶2（即φ10×20cm）的试件，进行沥青混凝土的各项物理力学性能试验，力学和变形性能试验应在恒温条件下进行，试验温度确定为沥青混凝土防渗心墙工作温度范围的上、下限。渗透试验的试件是从100cm×30cm×30cm的试样的侧面钻取加工制作成的标准试件。通过系统的试验，优选出满足设计使用要求的振捣式沥青混凝土施工配合比。

根据振捣式沥青混凝土配合比设计试验成果和振捣式沥青混凝土施工技术要求，编写施工模拟试验大纲，对施工人员进行技术培训，准备足模拟施工用仪器和设备，进行振捣式沥青混凝土施工模拟试验，其目的主要是检验振捣式沥青混凝土骨料加工系统、加热计量拌和系统、运输设备组织、沥青混凝土混合料浇注振捣、过渡料摊铺碾压、施工各环节质量控制与检测等的配合与协调能否满足施工要求，施工人员技术培训效果是否满足施工控制要求等，根据施工模拟试验成果完善施工组织设计。

2005年6月，尼尔基水利枢纽在主坝沥青混凝土防渗心墙导流明渠段进行了振捣式沥青混凝土防渗心墙机械摊铺施工试验，施工各环节配合良好，施工速度可以满足施工进度要求，施工质量满足设计要求。

2.振捣式沥青混凝土的施工

在振捣式沥青混凝土防渗心墙施工前，与浇筑式沥青混凝土和碾压式沥青混凝土一样，需要对沥青混凝土基面进行处理，水泥混凝土基面需要刷毛处理，涂刷冷底子油和配制好的热沥青砂浆，沥青混凝土面需要除尘和加热至70℃左右；将加工好的钢模板按照心墙的轴线位置固定并安装好钢模板内部支撑件，铺填心墙两侧的过渡料并同时进行碾压，确保心墙钢模板不产生肉眼可见的变形和整体错动，过渡料碾压至设计要求的密实度后撤去钢模板内部的支撑件，在钢模板内侧平整固定无纺布，浇注沥青混凝土混合料，移动（提出或滑动）钢模板，将专用振捣器插入沥青混凝土混合料中振动行走，行走速度以振捣后的沥青混凝土混合料表面泛油为控制标准，这种施工方法对中小型水利水电工程尤为适用。对于大型水利水电工程而言，为了加快施工进度，可以采用机械化程度较高的摊铺机械进行沥青混凝土混合料和过渡料的同时摊铺，然后按碾压试验确定的碾压遍数将过渡料碾压至设计要求的密实度，最后开始振捣沥青混凝土混合料，等沥青混凝土混合料冷却后进行沥青混凝土的施工质量检测，质量合格后继续进行沥青混凝土防渗心墙的施工。

对于冬季施工的振捣式沥青混凝土防渗心墙，还需要在心墙表面进行适当的保温覆盖，避免因沥青混凝土表面降温速度过快而引起沥青混凝土密实度与防渗性能的降低和收缩裂缝的发生。如振捣式防渗沥青混凝土在-20℃左右的气候条件下施工密实后，模板两侧及时铺填过渡料且表面进行了保温覆盖的振捣式防渗沥青混凝土没有产生收缩裂缝，钻芯取样的芯样孔隙率小于2%，密实度达到设计要求，芯样的抗渗性也达到了设计要求；当模板两侧没有及时铺填过渡料且表面也没有采用保温覆盖措施时，振捣式防渗沥青混凝土虽然没有产生收缩裂缝（可能是施工段较短），钻芯取样的芯样孔隙率小于2%，密实度达到设计要求，但芯样的抗渗性没有达到设计要求，出现了渗漏问题，这说明低温快速冷却虽然可以加快施工进度，但会因为沥青混凝土密实时间短而引起沥青结构的暂时改变（结构疏松），这是一个值得注意的问题。但这种沥青结构的暂时改变（结构疏松）是可以恢复的，但恢复需要一定时间。例如试验研究时预留一条微小裂缝进行渗透试验，随着试验时间的延长，预留的微小裂缝逐渐愈合，直至不再透水，说明沥青具有自愈功能。尽管如此，施工过程中还是应该避免发生安全隐患。

2005年6月19日，采用振捣式沥青混凝土施工模拟试验时的施工配合比和碾压式沥青混凝土摊铺机械，在尼尔基水利枢纽主坝沥青混凝土防渗心墙导流明渠段第167层（高程217．86～218．06m，该层心墙高20cm、宽50cm、长331m，沥青混凝土工程量约32m3）首次进行了振捣式沥青混凝土的正式施工，施工时的沥青混凝土混合料采用北京振冲工程股份有限公司碾压式沥青混凝土现场施工用沥青混凝土混合料拌和系统拌制，沥青混凝土混合料与过渡料摊铺采用瑞士WALO公司制造的沥青混凝土混合料专用摊铺机，沥青混凝土混合料的振捣采用中水东北勘测设计研究有限责任公司科学研究院研制的沥青混凝土振捣器——刀式沥青混凝土振捣器振捣，施工过程与现场施工模拟试验一样顺利，施工各环节配合良好，施工速度满足施工进度要求；6月28日～7月15日，主坝（非明渠段和明渠段）碾压式沥青混凝土心墙顶部（高程218．26～218．75m，高约50cm、宽50cm、长1655．93m，沥青混凝土工程量约406m3）工程施工时也采用了振捣式沥青混凝土，施工时在心墙两侧先砌混凝土预制块作模板，根据设计图位置安装60cm宽的止水铜片（用直径10mm钢筋架固定Z形止水铜片，一半埋入沥青混凝土心墙内，另一半在之后埋入防浪墙底板内），用经改装的装载机沿线先后错开约10m分两层往模板内卸料，人工摊平后用自制的两台小型刀式振捣器在止水铜片的两侧人工振捣，振捣器的移动速度不大于2m/min，直至沥青混凝土表面返“油”为止。沥青混凝土混合料入仓振捣温度不得低于150～160℃。通过这些部位的施工填补了我国沥青混凝土施工技术的空白，标志着振捣式沥青混凝土可以作为一项成熟的施工技术在大、中、小型水利水电工程土石坝沥青混凝土防渗墙工程中推广应用。