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摘 要：本文介绍了罗湾大坝在沥青混凝土防渗补强加固工程中，沥青的选用、沥青混凝土的配比，沥青的脱水温度控制，以及沥青混凝土浇筑和注意事项。
关键词：沥青混凝土；配合比；沥青混凝土浇筑
中图分类号：TV431 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0107-01
1 概 述
罗湾水电站大坝于1983年通过竣工验收，至今已运行二十多年，由于当时施工条件有限，施工缺陷较多，大坝存在较严重的渗漏析钙现象，上游坝面的施工缝、浇筑冷缝形成大坝集中渗漏通道，对大坝安全构成极大危险。经大坝二轮定检的全面检查，和目前大坝的运行情况，罗湾水力发电厂决定对大坝实施全面的补强加固，并于2001年9月委托华东勘测设计研究院开展大坝补强加固的设计工作，于2001年12月～2002年4月和2006年9月～2007年2月分兩期进行了防渗处理。
2 坝面防渗处理
2.1 坝面沥青混凝土防渗层
坝面整体采用沥青混凝土防渗层，防渗层厚度参照有关规范及其它工程的经验为10cm。防渗层外设6cm厚混凝土预制板作为模板，预制板内侧留有挂环与坝面锚筋焊接固定。由于坝面局部平整度较差，外挂预制板紧贴坝面布置，使预制板与坝面间距尽量保持10cm，同时严格按设计要求，锚筋钻孔较混凝土挂板安装不得超前两排，以免由于孔位误差累积过大，造成挂板与锚杆无法搭接固定，导致沥青混凝土浇筑过程中变形。为保证施工进度要求，锚杆采用快速锚固剂锚固。坝面两岸周边特殊异型部位，用钢模板连接过渡，模板不拆除。
沥青混凝土极限拉伸值较大，抗收缩开裂能力强，因此沥青混凝土防渗层不设伸缩缝。在338.0m高程一、二期沥青混凝土接合处，采用沥青混凝土叠合浇筑方式处理，利用易于加工的钢板作为模板，将一期“L”型挂板包裹，并保证沥青混凝土堵头高度不小于28cm。
2.2 泄水底孔进水口
泄水底孔进水口部位结构复杂，凸出坝面呈柱状，三面临空，且面积较小很难浇注沥青混凝土，因此，选用氯丁砂浆涂抹。氯丁砂浆涂抹厚度为1～2cm。
2.3 导流底孔进水口
导流底孔进水口位于河床左侧，形体复杂，采用沥青混凝土不易处理，因此在导流底孔封堵门外侧浇混凝土防渗墙，墙厚80cm，其他可能发生渗漏部位采用氯丁砂浆涂抹，涂抹厚度为2cm。
2.4 两岸开挖槽回填
考虑到罗湾大坝近坝库岸土料丰富，且防渗性能好，为更好对建基面防渗线进行封闭（特别是左岸），减少坝体扬压力，在开挖槽内铺碾2～3m厚粘土铺盖，同时上部采用堆碴进行盖重保护。
3 沥青混凝土
大坝一期防渗处理的沥青混凝土采用了两种配合比，主要是选用的沥青品种不一样。第一批浇注的是100#道路沥青与10#建筑沥青按4：6混合的沥青混凝土，后来由于天气寒冷，100#道路沥青供货紧张，改用70#克拉玛依重交通沥青。从一期效果看，70#沥青混凝土性状偏软，软化点较低，对温度（如日照）较敏感，同时在水压力的作用下产生流变，导致固定不牢的挂板变位较大，局部沥青混凝土从挂板接缝处流失，在二期工程处理前，已对一期挂板进行了全面加固，目前已较为稳固。
在二期工程加固处理过程中，充分汲取一期的经验教训，严格按照设计提供的沥青混凝土配合比进行施工。考虑到一、二期工程由不同的施工单位施工，时间跨度大，采用的原材料有所差异，为慎重起见，重新委托西安理工大学防渗研究所开展沥青混凝土配合比试验。
3.1 沥青混凝配合比试验
根据水工沥青混凝土规范和沥青混凝土制备技术要求，沥青混凝土的孔隙率应小于2%，渗透系数小于10-7cm/s，热稳定系数小于3.5，水稳定系数大于0.85。经西安理工大学沥青混凝土配合比试验，其配合比试验成果见表1。
在浇筑沥青混凝土前对坝面进行清理，坝面选用钢丝刷将表面乳皮刷净，再人工用钢钎凿毛、用风吹净；对坝面特别脏的部位用风、水冲洗，用钢丝刷、布擦净；对坝面混凝土剥落、蜂窝、孔洞部位，清除松散或已损坏的混凝土，然后用预缩砂浆封堵。
沥青混凝土制备，主要是沥青脱水保温、骨料加热和强制拌和三个环节。为确保沥青脱水温度基本保持恒温，防止过高温度造成沥青老化。沥青脱水采用硅油隔层沥青锅脱水：将10#块状沥青、100#沥青分别放入两个锅内，并盖好锅盖，在锅底加热。10#沥青脱水温度为200℃，100#沥青脱水温度为140℃。当小锅温度达到200℃，大锅温度达到140℃时，保持4h左右，使沥青里的水份完全蒸发掉，然后控制火力，使10#沥青温度保持在170±10℃左右，100#沥青温度保持在140±5℃左右，然后按10#：100#=5：5的掺配比称量放入第三个小油锅内，人工混匀，同时在锅底加热，使混合沥青温度在170±5℃的环境中保温待用。
将称量好的粗骨料和砂放在间歇式拌和机内加热，砂石混合料加热温度约为200℃。
将称量好的符合温度要求的砂石料及矿粉一同加入强制式拌和机内，干拌约20s，使混合料充分进行热交换。然后将170℃左右的混合热沥青倒入强制式拌和机内，拌和60s，使沥青混合料拌和均匀，无花白料，所有矿料颗粒被沥青裹覆，外观色泽均匀，即可出机。用温度计量测出机温度控制在150～170℃之间。考虑到混凝土正值冬季施工，且山区气温偏低，于是将混凝土出机温度控制在160±5°左右，以保证混凝土入仓温度不低于130±5°。
搅拌好的混凝土装入特制的保温罐中，由小型机动车运至坝顶。再通过坝顶吊机吊至浇筑仓面，由溜槽入仓。沥青混凝土分层浇筑，每层厚度控制在30cm左右。在沥青混凝土浇筑前，须在坝面和挂板内侧刷一道冷底子油或阳离子乳化沥青基液，待干透后可进行沥青混凝土浇筑。一、二期共浇筑沥青混凝土276.25m3。
4 沥青混凝土施工中注意事项
沥青施工过程中要严格控制骨料温度，不能过高和过低；比并且骨料要严格按照配合比进行称重；浇筑过程中应注意混合料分离问题；骨料浇筑前仓面一定要干燥，不能有水分，要尽量避免雨天施工。
5 结 论
通过大坝沥青防渗处理工程的实施，防渗效果明显。廊道内0+130、0+135、0+140三根坝体排水管的渗漏水量比历年同期相似工况时大为减少，2004～2006年3～5月相似工况时的渗漏水量分别为6.13、2.97、75.58l/min，而2007年3～5月除0+140存在少量渗水（0.75l/min）外，0+130、0+135渗水基本消除，廊道壁上蜂窝麻面及裂缝的渗水析钙现象也基本消失，扬压力观测值有所减小。罗湾大坝通过一、二期防渗补强加固处理后，大坝现象有极大改观，大坝溢流面渗漏基本消除，廊道内的渗水析钙显著减少，防渗效果明显。
收稿日期：2018-4-24
关键词：沥青混凝土；配合比；沥青混凝土浇筑
中图分类号：TV431 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0107-01
1 概 述
罗湾水电站大坝于1983年通过竣工验收，至今已运行二十多年，由于当时施工条件有限，施工缺陷较多，大坝存在较严重的渗漏析钙现象，上游坝面的施工缝、浇筑冷缝形成大坝集中渗漏通道，对大坝安全构成极大危险。经大坝二轮定检的全面检查，和目前大坝的运行情况，罗湾水力发电厂决定对大坝实施全面的补强加固，并于2001年9月委托华东勘测设计研究院开展大坝补强加固的设计工作，于2001年12月～2002年4月和2006年9月～2007年2月分兩期进行了防渗处理。
2 坝面防渗处理
2.1 坝面沥青混凝土防渗层
坝面整体采用沥青混凝土防渗层，防渗层厚度参照有关规范及其它工程的经验为10cm。防渗层外设6cm厚混凝土预制板作为模板，预制板内侧留有挂环与坝面锚筋焊接固定。由于坝面局部平整度较差，外挂预制板紧贴坝面布置，使预制板与坝面间距尽量保持10cm，同时严格按设计要求，锚筋钻孔较混凝土挂板安装不得超前两排，以免由于孔位误差累积过大，造成挂板与锚杆无法搭接固定，导致沥青混凝土浇筑过程中变形。为保证施工进度要求，锚杆采用快速锚固剂锚固。坝面两岸周边特殊异型部位，用钢模板连接过渡，模板不拆除。
沥青混凝土极限拉伸值较大，抗收缩开裂能力强，因此沥青混凝土防渗层不设伸缩缝。在338.0m高程一、二期沥青混凝土接合处，采用沥青混凝土叠合浇筑方式处理，利用易于加工的钢板作为模板，将一期“L”型挂板包裹，并保证沥青混凝土堵头高度不小于28cm。
2.2 泄水底孔进水口
泄水底孔进水口部位结构复杂，凸出坝面呈柱状，三面临空，且面积较小很难浇注沥青混凝土，因此，选用氯丁砂浆涂抹。氯丁砂浆涂抹厚度为1～2cm。
2.3 导流底孔进水口
导流底孔进水口位于河床左侧，形体复杂，采用沥青混凝土不易处理，因此在导流底孔封堵门外侧浇混凝土防渗墙，墙厚80cm，其他可能发生渗漏部位采用氯丁砂浆涂抹，涂抹厚度为2cm。
2.4 两岸开挖槽回填
考虑到罗湾大坝近坝库岸土料丰富，且防渗性能好，为更好对建基面防渗线进行封闭（特别是左岸），减少坝体扬压力，在开挖槽内铺碾2～3m厚粘土铺盖，同时上部采用堆碴进行盖重保护。
3 沥青混凝土
大坝一期防渗处理的沥青混凝土采用了两种配合比，主要是选用的沥青品种不一样。第一批浇注的是100#道路沥青与10#建筑沥青按4：6混合的沥青混凝土，后来由于天气寒冷，100#道路沥青供货紧张，改用70#克拉玛依重交通沥青。从一期效果看，70#沥青混凝土性状偏软，软化点较低，对温度（如日照）较敏感，同时在水压力的作用下产生流变，导致固定不牢的挂板变位较大，局部沥青混凝土从挂板接缝处流失，在二期工程处理前，已对一期挂板进行了全面加固，目前已较为稳固。
在二期工程加固处理过程中，充分汲取一期的经验教训，严格按照设计提供的沥青混凝土配合比进行施工。考虑到一、二期工程由不同的施工单位施工，时间跨度大，采用的原材料有所差异，为慎重起见，重新委托西安理工大学防渗研究所开展沥青混凝土配合比试验。
3.1 沥青混凝配合比试验
根据水工沥青混凝土规范和沥青混凝土制备技术要求，沥青混凝土的孔隙率应小于2%，渗透系数小于10-7cm/s，热稳定系数小于3.5，水稳定系数大于0.85。经西安理工大学沥青混凝土配合比试验，其配合比试验成果见表1。
在浇筑沥青混凝土前对坝面进行清理，坝面选用钢丝刷将表面乳皮刷净，再人工用钢钎凿毛、用风吹净；对坝面特别脏的部位用风、水冲洗，用钢丝刷、布擦净；对坝面混凝土剥落、蜂窝、孔洞部位，清除松散或已损坏的混凝土，然后用预缩砂浆封堵。
沥青混凝土制备，主要是沥青脱水保温、骨料加热和强制拌和三个环节。为确保沥青脱水温度基本保持恒温，防止过高温度造成沥青老化。沥青脱水采用硅油隔层沥青锅脱水：将10#块状沥青、100#沥青分别放入两个锅内，并盖好锅盖，在锅底加热。10#沥青脱水温度为200℃，100#沥青脱水温度为140℃。当小锅温度达到200℃，大锅温度达到140℃时，保持4h左右，使沥青里的水份完全蒸发掉，然后控制火力，使10#沥青温度保持在170±10℃左右，100#沥青温度保持在140±5℃左右，然后按10#：100#=5：5的掺配比称量放入第三个小油锅内，人工混匀，同时在锅底加热，使混合沥青温度在170±5℃的环境中保温待用。
将称量好的粗骨料和砂放在间歇式拌和机内加热，砂石混合料加热温度约为200℃。
将称量好的符合温度要求的砂石料及矿粉一同加入强制式拌和机内，干拌约20s，使混合料充分进行热交换。然后将170℃左右的混合热沥青倒入强制式拌和机内，拌和60s，使沥青混合料拌和均匀，无花白料，所有矿料颗粒被沥青裹覆，外观色泽均匀，即可出机。用温度计量测出机温度控制在150～170℃之间。考虑到混凝土正值冬季施工，且山区气温偏低，于是将混凝土出机温度控制在160±5°左右，以保证混凝土入仓温度不低于130±5°。
搅拌好的混凝土装入特制的保温罐中，由小型机动车运至坝顶。再通过坝顶吊机吊至浇筑仓面，由溜槽入仓。沥青混凝土分层浇筑，每层厚度控制在30cm左右。在沥青混凝土浇筑前，须在坝面和挂板内侧刷一道冷底子油或阳离子乳化沥青基液，待干透后可进行沥青混凝土浇筑。一、二期共浇筑沥青混凝土276.25m3。
4 沥青混凝土施工中注意事项
沥青施工过程中要严格控制骨料温度，不能过高和过低；比并且骨料要严格按照配合比进行称重；浇筑过程中应注意混合料分离问题；骨料浇筑前仓面一定要干燥，不能有水分，要尽量避免雨天施工。
5 结 论
通过大坝沥青防渗处理工程的实施，防渗效果明显。廊道内0+130、0+135、0+140三根坝体排水管的渗漏水量比历年同期相似工况时大为减少，2004～2006年3～5月相似工况时的渗漏水量分别为6.13、2.97、75.58l/min，而2007年3～5月除0+140存在少量渗水（0.75l/min）外，0+130、0+135渗水基本消除，廊道壁上蜂窝麻面及裂缝的渗水析钙现象也基本消失，扬压力观测值有所减小。罗湾大坝通过一、二期防渗补强加固处理后，大坝现象有极大改观，大坝溢流面渗漏基本消除，廊道内的渗水析钙显著减少，防渗效果明显。
收稿日期：2018-4-24