沥青混凝土施工的关键技术优化

3.1.6.1 生产系统上料工艺

沥青混合料拌和系统生产时将各级冷料仓中的骨料经过传输皮带传送至烘干滚筒，各级骨料在烘干滚筒中加热、烘干、除尘后再经二次筛分后进入各级热料仓。拌料时通过热料仓下面的计量秤将热料按一定比例混合，再按比例加入矿粉和沥青进行拌和。这种冷料上料方式的缺点是，冷料仓的上料方式是通过皮带传送，不易固定上料量。同时由于各个热料仓与各个冷料仓一般无对应关系，某一热料仓的料可能来自不同的冷料仓。因此，冷料仓上料方式可能会造成拌和系统连续运行时某些热料仓出现溢料，某些热料仓出现缺料现象，影响连续生产，同时还会影响各个热料仓内的骨料级配，造成配料不稳定，影响配料质量。因此研究如何实现均衡上料，对于稳定沥青混合料的质量具有积极意义。

拌和站设有6个冷料仓，分别是粗石、中石、细石、米石、人工砂和天然砂。现场采用各料仓分别上料测试：①测试各料仓的卸料皮带电机频率f与卸料速度v的关系；②测试各料仓上料后，进入各热料仓的比例，qjk表示k冷料仓进入j热料仓的入料百分数。测试结果见表3.1.15。

表3.1.15　冷料仓电机频率与卸料速度的关系

续表

续表

生产试验中，以防渗层室内配合比（表3.1.16）作为基础进行上料优化试验。

表3.1.16　防渗层室内配合比

生产试验中，以防渗层室内配合比（表3.1.16）作为基础进行上料优化试验。

表3.1.16　防渗层室内配合比

假定第i筛孔上设计配合比的通过率为P i（i=1，2，…，11），热料仓有5个料仓，j料仓热料的筛孔i通过率为p ij，j料仓配料比例为x j（j=1，2，…，5），则筛孔i的配料偏差为Δi，总偏差为Q，见式（3.1.2）。

假定第i筛孔上设计配合比的通过率为P i（i=1，2，…，11），热料仓有5个料仓，j料仓热料的筛孔i通过率为p ij，j料仓配料比例为x j（j=1，2，…，5），则筛孔i的配料偏差为Δi，总偏差为Q，见式（3.1.2）。

对式（3.1.2）进行优化使其最小，可求解出热料仓的配料比例x j（j=1，2，…，5）。

进一步，j热料仓热料x j（j=1，2，…，5）与冷料仓有关。冷料仓有6个料仓，k冷料仓进入j热料仓的比例为q jk，k冷料仓的配料比例为y k（k=1，2，…，6），则j热料仓热料x j（j=1，2，…，5）为

对式（3.1.2）进行优化使其最小，可求解出热料仓的配料比例x j（j=1，2，…，5）。

进一步，j热料仓热料x j（j=1，2，…，5）与冷料仓有关。冷料仓有6个料仓，k冷料仓进入j热料仓的比例为q jk，k冷料仓的配料比例为y k（k=1，2，…，6），则j热料仓热料x j（j=1，2，…，5）为

将式（3.1.3）代入式（3.1.2）可得

将式（3.1.3）代入式（3.1.2）可得

对式（3.1.4）进行优化使其最小，可求解出冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）。

对式（3.1.4）进行优化使其最小，可求解出冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）。

设各冷料仓是同时上料，即上料时间相同，则合成级配y k（k=1，2，…，6）与上料速度v k（k=1，2，…，6）的相互比例相同。根据拌和站运行经验，各冷料仓的上料频率f k（k=1，2，…，6）是有限制的，即：①一般f k≥2，否则不能出料；②各料仓的频率之和f k≤40，否则会导致上料过快，矿料温度偏低。根据这两个条件，再根据上料速度vk（k=1，2，…，6）与电机频率f k的关系可以计算出各冷料仓上料频率，就可以选定冷料上料方案f k（k=1，2，…，6）。

计算上述冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）需要知道热料的筛分结果，而热料的筛分结果又与冷料仓的配料比例有关，这就可以采用多次试配逐次逼近的方法求解冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）。为了减少试配的次数，初次上料时应尽量精确，其配料比例可以根据冷料的筛分级配和目标级配按式（3.1.2）计算确定。

按照表3.1.17的计算结果进行上料，所得的热料筛分结果见表3.1.18。

表3.1.17　冷料粗配比例计算结果（通过率）

设各冷料仓是同时上料，即上料时间相同，则合成级配y k（k=1，2，…，6）与上料速度v k（k=1，2，…，6）的相互比例相同。根据拌和站运行经验，各冷料仓的上料频率f k（k=1，2，…，6）是有限制的，即：①一般f k≥2，否则不能出料；②各料仓的频率之和f k≤40，否则会导致上料过快，矿料温度偏低。根据这两个条件，再根据上料速度vk（k=1，2，…，6）与电机频率f k的关系可以计算出各冷料仓上料频率，就可以选定冷料上料方案f k（k=1，2，…，6）。

计算上述冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）需要知道热料的筛分结果，而热料的筛分结果又与冷料仓的配料比例有关，这就可以采用多次试配逐次逼近的方法求解冷料仓的配料比例y k（k=1，2，…，6）。为了减少试配的次数，初次上料时应尽量精确，其配料比例可以根据冷料的筛分级配和目标级配按式（3.1.2）计算确定。

按照表3.1.17的计算结果进行上料，所得的热料筛分结果见表3.1.18。

表3.1.17　冷料粗配比例计算结果（通过率）

表3.1.18　拌和楼热料筛分结果（通过率）

表3.1.18　拌和楼热料筛分结果（通过率）

从以上结果可以看出，冷料的组成比例和热料的筛分结果基本趋于稳定，实现了均衡上料，且经过拌和楼长时间运行证明没有溢料和缺料现象。拌和楼实际运行中，每天抽样检测各级热料仓的骨料级配和沥青混合料的抽提级配，当出现较大偏差时，可及时调整上料速度，保证上料均衡，实现连续生产，减少浪费，并且保证配料更加精确。

3.1.6.2 沥青混凝土温控技术

由于沥青混凝土的热施工特性，决定了温度控制是沥青混凝土施工过程中质量控制的核心要素，温度控制需要贯穿于沥青混凝土施工各工艺环节。

上水库地处严寒地带，在夏季气温仍较低，并且大风天气居多。实践证明，在这样的气候条件下进行沥青混凝土面板施工，必须建立严格系统的温控保温措施，才能有效保证施工质量。

通过总结国内类似工程施工经验，经不断地摸索、改进、实践、创新，形成了一套严格、成熟、完善的沥青混凝土施工温控措施，不但保证了施工质量，也为日后类似工程积累了宝贵的经验。

（1）沥青混合料拌制及储存环节的温控措施：

1）沥青、骨料、矿粉等原材料的温度控制。沥青混合料生产时，提前将罐内沥青的温度加热至规定温度，普通沥青控制在150～170℃；改性沥青控制在160～180℃。

冷骨料进入烘干筒加料升温，防渗层及加厚层的骨料加热温度按180～200℃控制，整平胶结层的骨料加热温度按170～190℃控制。

填料掺量较小，不需单独加热，其加热热量由热骨料提供。

原材料温度控制标准见表3.1.19。

表3.1.19　原材料温度控制标准　单位：℃

从以上结果可以看出，冷料的组成比例和热料的筛分结果基本趋于稳定，实现了均衡上料，且经过拌和楼长时间运行证明没有溢料和缺料现象。拌和楼实际运行中，每天抽样检测各级热料仓的骨料级配和沥青混合料的抽提级配，当出现较大偏差时，可及时调整上料速度，保证上料均衡，实现连续生产，减少浪费，并且保证配料更加精确。

3.1.6.2 沥青混凝土温控技术

由于沥青混凝土的热施工特性，决定了温度控制是沥青混凝土施工过程中质量控制的核心要素，温度控制需要贯穿于沥青混凝土施工各工艺环节。

上水库地处严寒地带，在夏季气温仍较低，并且大风天气居多。实践证明，在这样的气候条件下进行沥青混凝土面板施工，必须建立严格系统的温控保温措施，才能有效保证施工质量。

通过总结国内类似工程施工经验，经不断地摸索、改进、实践、创新，形成了一套严格、成熟、完善的沥青混凝土施工温控措施，不但保证了施工质量，也为日后类似工程积累了宝贵的经验。

（1）沥青混合料拌制及储存环节的温控措施：

1）沥青、骨料、矿粉等原材料的温度控制。沥青混合料生产时，提前将罐内沥青的温度加热至规定温度，普通沥青控制在150～170℃；改性沥青控制在160～180℃。

冷骨料进入烘干筒加料升温，防渗层及加厚层的骨料加热温度按180～200℃控制，整平胶结层的骨料加热温度按170～190℃控制。

填料掺量较小，不需单独加热，其加热热量由热骨料提供。

原材料温度控制标准见表3.1.19。

表3.1.19　原材料温度控制标准　单位：℃

2）沥青混合料生产拌制温度控制。沥青混合料的拌和是将粗细骨料及填料先拌和均匀，再加入沥青拌和。这种方式可使各种矿料先进行热交换，使温度较低的填料能先升温，在加入沥青前，矿料温度均匀，防止出现局部沥青老化及局部混合料温度不够的现象，从而保证了沥青混合料的质量。沥青混合料出机口温度控制标准见表3.1.20。

表3.1.20　沥青混合料出机口温度控制标准　单位：℃

2）沥青混合料生产拌制温度控制。沥青混合料的拌和是将粗细骨料及填料先拌和均匀，再加入沥青拌和。这种方式可使各种矿料先进行热交换，使温度较低的填料能先升温，在加入沥青前，矿料温度均匀，防止出现局部沥青老化及局部混合料温度不够的现象，从而保证了沥青混合料的质量。沥青混合料出机口温度控制标准见表3.1.20。

表3.1.20　沥青混合料出机口温度控制标准　单位：℃

考虑到严寒气候的特性，在低温季节施工时，沥青混合料出机口温度按技术要求的上限控制。

3）拌和系统关键部位的保温。为保证原材料及沥青混合料生产的温控要求，沥青混合料生产系统在研发过程中充分考虑严寒环境的特殊性，系统满足在低温条件下启动及连续工作的要求。

沥青拌和站气动系统包括气源发生部分（空气压缩机）、管路部分、控制部分、执行部分、辅助部分。空压机的开机环境温度不能低于1℃，为保证在1℃以下，空压机能够正常工作，在空压机四周建一封闭房。当大气温度降低至1℃以下时，在室内加电暖器升温，保证空压机周围的气体温度在1℃以上。气动系统所有管路和控制器进行保温覆盖、加电热丝提温，以保证管路和控制系统能正常地运行。

（2）沥青混合料运输环节的温控措施。减少沥青混合料在运输过程中的温度损失，特别是在环境温度较低、风力较大的气候环境下，是沥青混凝土施工温控的重要环节，要采取可靠措施保证沥青混合料在运输过程中的温度损失不大于5℃。

1）沥青混凝土拌和楼建在距离库盆较近的地点，减少运输距离，缩短运输时间。

2）运输车选用吨位不小于18t的大型自卸车，车厢进行保温加热改造。

3）保证车辆的满载运输。

4）配置充足运输车辆，及时维修保养，保证车辆完好率。

5）低温施工时在卸料斗及运料车的加设厚毡布，减少混合料在垂直运输阶段的温度损失。

（3）沥青混凝土摊铺和碾压环节的温控措施。沥青混凝土摊铺和碾压环节温控的核心是采取有效措施保障初碾、复碾、终碾各阶段的碾压温度满足技术要求。控制标准见表3.1.21。

表3.1.21　沥青混凝土摊铺和碾压施工温度控制标准　单位：℃

考虑到严寒气候的特性，在低温季节施工时，沥青混合料出机口温度按技术要求的上限控制。

3）拌和系统关键部位的保温。为保证原材料及沥青混合料生产的温控要求，沥青混合料生产系统在研发过程中充分考虑严寒环境的特殊性，系统满足在低温条件下启动及连续工作的要求。

沥青拌和站气动系统包括气源发生部分（空气压缩机）、管路部分、控制部分、执行部分、辅助部分。空压机的开机环境温度不能低于1℃，为保证在1℃以下，空压机能够正常工作，在空压机四周建一封闭房。当大气温度降低至1℃以下时，在室内加电暖器升温，保证空压机周围的气体温度在1℃以上。气动系统所有管路和控制器进行保温覆盖、加电热丝提温，以保证管路和控制系统能正常地运行。

（2）沥青混合料运输环节的温控措施。减少沥青混合料在运输过程中的温度损失，特别是在环境温度较低、风力较大的气候环境下，是沥青混凝土施工温控的重要环节，要采取可靠措施保证沥青混合料在运输过程中的温度损失不大于5℃。

1）沥青混凝土拌和楼建在距离库盆较近的地点，减少运输距离，缩短运输时间。

2）运输车选用吨位不小于18t的大型自卸车，车厢进行保温加热改造。

3）保证车辆的满载运输。

4）配置充足运输车辆，及时维修保养，保证车辆完好率。

5）低温施工时在卸料斗及运料车的加设厚毡布，减少混合料在垂直运输阶段的温度损失。

（3）沥青混凝土摊铺和碾压环节的温控措施。沥青混凝土摊铺和碾压环节温控的核心是采取有效措施保障初碾、复碾、终碾各阶段的碾压温度满足技术要求。控制标准见表3.1.21。

表3.1.21　沥青混凝土摊铺和碾压施工温度控制标准　单位：℃

沥青混凝土摊铺和碾压环节的温控重点措施如下。

1）低温或风力较大气候条件下在摊铺机上增加保温设施减少热量损失。

2）低温或风力较大气候条件下对沥青混凝土防渗层、加厚层、整平胶结层机口温度按照控制标准的上限进行控制。

3）沥青混凝土混合料在摊铺过程中温度损失较快，在摊铺机铺料完成后，尽快进行第一遍碾压，减少混合料内部温度损失。

4）受施工条件的影响，不能及时进行碾压的部分，使用保温被覆盖，并优先进行沥青混凝土接缝部位的碾压。

5）摊铺机配备振动熨平压实器，根据摊铺设备行走速度调整熨平梁的振动频率，防渗层预压实系数不小于90%，有效减少混凝土表面散热。

（4）沥青混凝土施工各环节温度控制检验频次见表3.1.22。

表3.1.22　温度控制检验频次及方法

沥青混凝土摊铺和碾压环节的温控重点措施如下。

1）低温或风力较大气候条件下在摊铺机上增加保温设施减少热量损失。

2）低温或风力较大气候条件下对沥青混凝土防渗层、加厚层、整平胶结层机口温度按照控制标准的上限进行控制。

3）沥青混凝土混合料在摊铺过程中温度损失较快，在摊铺机铺料完成后，尽快进行第一遍碾压，减少混合料内部温度损失。

4）受施工条件的影响，不能及时进行碾压的部分，使用保温被覆盖，并优先进行沥青混凝土接缝部位的碾压。

5）摊铺机配备振动熨平压实器，根据摊铺设备行走速度调整熨平梁的振动频率，防渗层预压实系数不小于90%，有效减少混凝土表面散热。

（4）沥青混凝土施工各环节温度控制检验频次见表3.1.22。

表3.1.22　温度控制检验频次及方法

3.1.6.3 斜坡碾压施工技术

在沥青混凝土施工过程中，碾压是沥青混凝土面板成型的最后一道工序，是保证沥青混凝土面板施工质量的极其重要的环节。其核心是必须保证摊铺后的沥青混合料在规定的温度控制标准以上进行初碾、复碾和终碾，其中又以能否及时进行初碾最为重要。

在水平施工的库底摊铺区域，摊铺机铺料后，及时进行初碾、复碾和终碾工作是容易做到的。而在斜坡施工的库坡摊铺区域，由于振动碾在1∶1.75的坡面上无法自行上下，需要在库顶副绞车的牵引下工作，振动碾牵引系统受到斜坡摊铺机的干扰，导致摊铺机正后方约20m范围内的区域处于滞后碾压状态，当环境气温低，风大及摊铺机停顿待料时，这个滞后碾压的区域由于不能及时碾压，质量风险较大。

为解决上述问题，在总结了国内类似工程施工经验的基础上，采取覆盖保温被，提高预压实度至90%以上，在斜坡摊铺机后部增加了一套牵引系统等措施，并形成了一套严格、成熟、完善的斜坡跟进碾压技术，不但保证了施工质量，也为日后类似工程积累了宝贵的经验。

3.1.6.4 细部结构施工

（1）沥青混凝土面板接缝施工工艺。沥青混凝土面板施工过程中，相邻施工条带之间的施工接缝是沥青混凝土面板的相对薄弱部位，也是沥青混凝土面板施工过程中质量控制的重点，为确保接缝部位的施工质量与面板其他部位保持一致，总结出了一整套完善的沥青混凝土面板接缝施工工艺。

1）施工条带的规划。施工条带规划原则包括：尽量使施工接缝数量最少；除库底环形条带外，原则上不允许设置横向接缝，减少冷缝数量。

2）接缝成型的要求。先铺条带接缝按设计要求碾压密实，接缝成型坡度宜为30°～45°，如图3.1.5所示。

3）热缝施工工艺。热缝是指混合料摊铺时，相邻条幅的混合料已经预压实到至少90%以上，但温度仍处于90℃以上适于碾压情况下的接缝。施工工艺如图3.1.6所示。

4）冷缝施工工艺。冷缝是指在连续施工结束时所形成的接缝、温度低于90℃的接缝或是某些区域的边缘所形成的接缝。施工工艺如图3.1.7所示。

3.1.6.3 斜坡碾压施工技术

在沥青混凝土施工过程中，碾压是沥青混凝土面板成型的最后一道工序，是保证沥青混凝土面板施工质量的极其重要的环节。其核心是必须保证摊铺后的沥青混合料在规定的温度控制标准以上进行初碾、复碾和终碾，其中又以能否及时进行初碾最为重要。

在水平施工的库底摊铺区域，摊铺机铺料后，及时进行初碾、复碾和终碾工作是容易做到的。而在斜坡施工的库坡摊铺区域，由于振动碾在1∶1.75的坡面上无法自行上下，需要在库顶副绞车的牵引下工作，振动碾牵引系统受到斜坡摊铺机的干扰，导致摊铺机正后方约20m范围内的区域处于滞后碾压状态，当环境气温低，风大及摊铺机停顿待料时，这个滞后碾压的区域由于不能及时碾压，质量风险较大。

为解决上述问题，在总结了国内类似工程施工经验的基础上，采取覆盖保温被，提高预压实度至90%以上，在斜坡摊铺机后部增加了一套牵引系统等措施，并形成了一套严格、成熟、完善的斜坡跟进碾压技术，不但保证了施工质量，也为日后类似工程积累了宝贵的经验。

3.1.6.4 细部结构施工

（1）沥青混凝土面板接缝施工工艺。沥青混凝土面板施工过程中，相邻施工条带之间的施工接缝是沥青混凝土面板的相对薄弱部位，也是沥青混凝土面板施工过程中质量控制的重点，为确保接缝部位的施工质量与面板其他部位保持一致，总结出了一整套完善的沥青混凝土面板接缝施工工艺。

1）施工条带的规划。施工条带规划原则包括：尽量使施工接缝数量最少；除库底环形条带外，原则上不允许设置横向接缝，减少冷缝数量。

2）接缝成型的要求。先铺条带接缝按设计要求碾压密实，接缝成型坡度宜为30°～45°，如图3.1.5所示。

3）热缝施工工艺。热缝是指混合料摊铺时，相邻条幅的混合料已经预压实到至少90%以上，但温度仍处于90℃以上适于碾压情况下的接缝。施工工艺如图3.1.6所示。

4）冷缝施工工艺。冷缝是指在连续施工结束时所形成的接缝、温度低于90℃的接缝或是某些区域的边缘所形成的接缝。施工工艺如图3.1.7所示。

图3.1.5　接缝成型图

图3.1.5　接缝成型图

图3.1.6　热缝施工工艺图

图3.1.6　热缝施工工艺图

图3.1.7　冷缝施工工艺图

a.清理接缝表面杂物、灰尘等，保持接缝表面清洁、干燥。(www.xing528.com)

b.接缝表面涂刷热沥青。

c.使用红外线接缝加热器对接缝进行加热，红外线加热器温度控制在160～180℃，接缝表面加热温度应控制在100～120℃之间，防止因温度过高而使沥青老化，在缝面以下深7cm处温度应不低于60℃。

d.摊铺机铺料时熨平板跨缝搭接10cm。

e.振动碾跨缝15cm碾压。

5）接缝质量检测要求：

a.使用核子密度仪及真空渗气仪进行检测，检测频次为热接缝1次/100m；冷接缝1次/20m。

b.芯样试验检测。库盆芯样试验检测应尽量安排在接缝处进行。

（2）曲面段及圆弧段施工工艺：

1）曲面段施工工艺。沥青混凝土面板的曲面部位的摊铺施工是斜坡施工中的难点，尽可能减少曲面部位的三角形条带。因此将斜坡曲面的铺筑分成诸多个梯形条带，即条幅的设置在斜坡底部较窄，在斜坡顶部较宽，但顶部宽度不能超过摊铺机可以摊铺的宽度。曲面摊铺条幅示意图如图3.1.8所示。

图3.1.7　冷缝施工工艺图

a.清理接缝表面杂物、灰尘等，保持接缝表面清洁、干燥。

b.接缝表面涂刷热沥青。

c.使用红外线接缝加热器对接缝进行加热，红外线加热器温度控制在160～180℃，接缝表面加热温度应控制在100～120℃之间，防止因温度过高而使沥青老化，在缝面以下深7cm处温度应不低于60℃。

d.摊铺机铺料时熨平板跨缝搭接10cm。

e.振动碾跨缝15cm碾压。

5）接缝质量检测要求：

a.使用核子密度仪及真空渗气仪进行检测，检测频次为热接缝1次/100m；冷接缝1次/20m。

b.芯样试验检测。库盆芯样试验检测应尽量安排在接缝处进行。

（2）曲面段及圆弧段施工工艺：

1）曲面段施工工艺。沥青混凝土面板的曲面部位的摊铺施工是斜坡施工中的难点，尽可能减少曲面部位的三角形条带。因此将斜坡曲面的铺筑分成诸多个梯形条带，即条幅的设置在斜坡底部较窄，在斜坡顶部较宽，但顶部宽度不能超过摊铺机可以摊铺的宽度。曲面摊铺条幅示意图如图3.1.8所示。

图3.1.8　曲面摊铺条幅示意图

曲面的条幅一般为底宽1.1～2.2m不等，顶宽4.25m左右。必须使用熨平板可变幅的摊铺机，在摊铺过程中摊铺机熨平板随摊铺条幅宽度的变化进行调节。曲面沥青混凝土碾压参数与斜坡其他部位相同。

2）圆弧段施工工艺。库底、坝顶1∶1.75斜坡结合的圆弧段施工部位，需采用人工摊铺和机械摊铺相结合的方法施工，其范围包括水平段、圆弧段和斜坡段，该部位的断面结构自下而上为：8cm整平胶结层、敷设加强网格、10cm防渗层及2mm玛蹄脂封闭层。敷设加强网格的部位，在网格表面涂刷乳化沥青。

摊铺机在库底圆弧段摊铺时行驶速度适当降低，便于人工调整摊铺机熨平板控制弧度和厚度，直到进入到斜坡直线段时再将速度提升到正常速度。

摊铺机在库顶圆弧段摊铺到顶并拉上主绞车斜平台后，人工用木耙将摊铺机留下的沥青混合料铺平，铺平后立刻用振动夯板压实5～6遍。压实后的厚度与摊铺机的摊铺压实厚度相同。

网格铺好后应拉平，不得有褶皱，并应粘好，网格搭接宽度大于25cm。网格敷设后，其上涂乳化沥青，并待乳化沥青中的水分蒸发后，才能摊铺其上的防渗层，进行网格上的防渗层摊铺时，应注意保护网格。

（3）层间结合部位施工工艺。为保证沥青面板各铺筑层间紧密结合，必须遵守以下规定：

1）铺筑上一层时，下一层层面必须干燥、洁净，严禁层面泼洒柴油，以免发生鼓泡。当层面有灰尘、泥土、散落石子等杂物时，应用压缩空气等吹净，不可用水冲洗。

2）沥青混凝土面板各层铺筑的间隔时间应以不超过48h为宜。

3）整平胶结层与防渗层条幅要错开摊铺，错距大于50cm。

4）加强网格部位施工。加强网格置于防渗层和加厚层之间，用于加强防渗层的抗变形能力。铺设加强网格前首先在加厚层上均匀地喷洒一层乳化沥青，用量不超过1kg/m2，厚度不超过1mm。待乳化沥青干燥后将加强网格铺上、拉紧。加强网格搭接宽度至少25cm，用钉子将加强网格固定在加厚层上，然后再在其上均匀地喷洒一层乳化沥青。待冷沥青干燥后再摊铺其上的防渗层沥青混凝土。摊铺过程应特别注意保护施工面的干燥和确保加强网格的平展。

（4）沥青混凝土面板与刚性建筑物连接部位的施工工艺。沥青混凝土面板与刚性建筑物的连接面不允许有锚栓、支杆等构件穿过面板。沥青混凝土与水泥混凝土的联结，先将混凝土表面的水泥浆硬壳用钢丝刷或凿毛机凿毛，清出完好的混凝土，用压缩空气清除所有附着物。然后在混凝土表面喷刷或涂刷一层冷沥青材料（稀释沥青），待其干燥后再铺设塑性过渡材料，然后铺沥青砂浆或沥青混凝土等。混凝土表面在涂刷冷沥青前做烘干处理。

工程进（出）水口周边廊道与沥青混凝土面板连接如图3.1.9所示。

图3.1.8　曲面摊铺条幅示意图

曲面的条幅一般为底宽1.1～2.2m不等，顶宽4.25m左右。必须使用熨平板可变幅的摊铺机，在摊铺过程中摊铺机熨平板随摊铺条幅宽度的变化进行调节。曲面沥青混凝土碾压参数与斜坡其他部位相同。

2）圆弧段施工工艺。库底、坝顶1∶1.75斜坡结合的圆弧段施工部位，需采用人工摊铺和机械摊铺相结合的方法施工，其范围包括水平段、圆弧段和斜坡段，该部位的断面结构自下而上为：8cm整平胶结层、敷设加强网格、10cm防渗层及2mm玛蹄脂封闭层。敷设加强网格的部位，在网格表面涂刷乳化沥青。

摊铺机在库底圆弧段摊铺时行驶速度适当降低，便于人工调整摊铺机熨平板控制弧度和厚度，直到进入到斜坡直线段时再将速度提升到正常速度。

摊铺机在库顶圆弧段摊铺到顶并拉上主绞车斜平台后，人工用木耙将摊铺机留下的沥青混合料铺平，铺平后立刻用振动夯板压实5～6遍。压实后的厚度与摊铺机的摊铺压实厚度相同。

网格铺好后应拉平，不得有褶皱，并应粘好，网格搭接宽度大于25cm。网格敷设后，其上涂乳化沥青，并待乳化沥青中的水分蒸发后，才能摊铺其上的防渗层，进行网格上的防渗层摊铺时，应注意保护网格。

（3）层间结合部位施工工艺。为保证沥青面板各铺筑层间紧密结合，必须遵守以下规定：

1）铺筑上一层时，下一层层面必须干燥、洁净，严禁层面泼洒柴油，以免发生鼓泡。当层面有灰尘、泥土、散落石子等杂物时，应用压缩空气等吹净，不可用水冲洗。

2）沥青混凝土面板各层铺筑的间隔时间应以不超过48h为宜。

3）整平胶结层与防渗层条幅要错开摊铺，错距大于50cm。

4）加强网格部位施工。加强网格置于防渗层和加厚层之间，用于加强防渗层的抗变形能力。铺设加强网格前首先在加厚层上均匀地喷洒一层乳化沥青，用量不超过1kg/m2，厚度不超过1mm。待乳化沥青干燥后将加强网格铺上、拉紧。加强网格搭接宽度至少25cm，用钉子将加强网格固定在加厚层上，然后再在其上均匀地喷洒一层乳化沥青。待冷沥青干燥后再摊铺其上的防渗层沥青混凝土。摊铺过程应特别注意保护施工面的干燥和确保加强网格的平展。

（4）沥青混凝土面板与刚性建筑物连接部位的施工工艺。沥青混凝土面板与刚性建筑物的连接面不允许有锚栓、支杆等构件穿过面板。沥青混凝土与水泥混凝土的联结，先将混凝土表面的水泥浆硬壳用钢丝刷或凿毛机凿毛，清出完好的混凝土，用压缩空气清除所有附着物。然后在混凝土表面喷刷或涂刷一层冷沥青材料（稀释沥青），待其干燥后再铺设塑性过渡材料，然后铺沥青砂浆或沥青混凝土等。混凝土表面在涂刷冷沥青前做烘干处理。

工程进（出）水口周边廊道与沥青混凝土面板连接如图3.1.9所示。

图3.1.9　与廊道混凝土连接部位结构示意图

先按前面所述方法完成廊道混凝土表面的冷沥青喷涂，待其干燥后均匀铺一层厚度为3mm的塑性过渡料。

对廊道混凝土上的止水槽用塑性填料嵌填。在止水槽嵌填之前，将混凝土表面及止水片（带）表面清除干净，涂冷沥青材料，最后嵌填塑性填料。

在廊道混凝土表面的冷沥青涂料、塑性过渡料和塑性填料施工完成2～3d之后，再进行与其相接的沥青混凝土的摊铺施工。

首先按图3.1.10所示进行整平胶结层的摊铺与碾压施工。在水泥混凝土的边缘用0.7t振动碾和小型平板夯碾压。

图3.1.9　与廊道混凝土连接部位结构示意图

先按前面所述方法完成廊道混凝土表面的冷沥青喷涂，待其干燥后均匀铺一层厚度为3mm的塑性过渡料。

对廊道混凝土上的止水槽用塑性填料嵌填。在止水槽嵌填之前，将混凝土表面及止水片（带）表面清除干净，涂冷沥青材料，最后嵌填塑性填料。

在廊道混凝土表面的冷沥青涂料、塑性过渡料和塑性填料施工完成2～3d之后，再进行与其相接的沥青混凝土的摊铺施工。

首先按图3.1.10所示进行整平胶结层的摊铺与碾压施工。在水泥混凝土的边缘用0.7t振动碾和小型平板夯碾压。

图3.1.10　整平胶结层施工

其次是沥青砂浆施工，其施工方法如图3.1.11所示。人工卸下沥青砂浆然后摊开，每层最大厚度控制在20cm以内。然后在其上铺木板，用平板夯压实。

图3.1.10　整平胶结层施工

其次是沥青砂浆施工，其施工方法如图3.1.11所示。人工卸下沥青砂浆然后摊开，每层最大厚度控制在20cm以内。然后在其上铺木板，用平板夯压实。

图3.1.11　沥青砂浆施工

最后是防渗层施工，其施工方法如图3.1.12所示。此处防渗层施工要分层施工，采用小振动碾或平板夯压实。每层摊铺厚度为5cm，采用0.7t振动碾和平板夯压实。

图3.1.11　沥青砂浆施工

最后是防渗层施工，其施工方法如图3.1.12所示。此处防渗层施工要分层施工，采用小振动碾或平板夯压实。每层摊铺厚度为5cm，采用0.7t振动碾和平板夯压实。

图3.1.12　防渗层施工

（5）沥青混凝土面板边缘、边角部位人工摊铺施工。首先尽量减少人工摊铺作业，充分利用摊铺机械施工。

边缘、边角部位采用机械喂料人工摊铺时，严禁扬锹远甩混合料。铁锹等涂刷防粘剂减少粘料。沥青混合料用木耙铺平，并随即用振动夯板跟进压实5～6遍，以减少沥青混合料的热量散失，确保人工摊铺质量。

对振动碾可以触及的部位，在振动夯板压实后再补压2～3遍。当气温较低且不能及时振动碾压时，对沥青混凝土表面临时覆盖苫布保温。振动碾无法触及的部位则加强振动夯板压实。

（6）沥青混凝土面板试验孔封堵工艺。试验孔封堵具体步骤如下：

1）清理孔壁表面，不留下任何杂物。

2）涂刷稀释沥青。

3）用红外线加热器加热孔壁，孔壁周围加热温度标准与冷接缝工艺相同。

4）用相同的混合料分层回填，每层小于5cm，均要求用手动夯击打密实，并保证表面平整光滑。

3.1.6.5 静水位面板越冬

上水库初期蓄水完成后，机组不具备抽水发电条件，上水库沥青混凝土面板在静水位工况下越冬。为此，开展了面板越冬防护措施的探索，为运行期冬季同类工况上水库运行积累经验。

（1）防护措施选择。对于消除或减轻冰冻胀、沿坡面爬升给面板带来的破坏，有效的措施是使库内不形成整体冰盖或冰盖与面板脱离。由于上水库初期蓄水高程为1907.00m，冰盖面积达到12万多平方米，将冰盖破坏成碎块工作量大、安全风险高，且环境温度较低，碎块很快再次形成冰盖，故库内不形成完整冰盖方案实施困难大。通过文献检索和调研，冰盖与面板脱离有3种可行的技术方案。

1）山西省西龙池抽水蓄能电站采用的是人工破冰方式：每天沿环库周边1.00～1.50m范围内人工开凿50cm左右的冰槽；冬季最冷时作业较为困难，采取在阴坡区用10cm厚聚苯保温板插入水下50cm的缓冲措施。

2）黑龙江省引嫩工程红旗泡水库护岸越冬防护也采取破冰开槽的方式，并对开凿楔形槽进行了改进，诱导隆起的冰层沿着斜面向上滑动，也起到了防护作用。

3）吉林省某水电站的闸门前采用水泵连接水管的方式来扰动水面，迫使水管周围底层温水和表层冰水持续交换，达到局部不结冰的效果。

综合分析，采用西龙池抽水蓄能电站的人工凿槽方案，呼蓄电站上水库人工破冰需投入40～50人，且工程区比西龙池气候严寒，遇风雪等不良天气施工更为困难，施工人员、工器具落水等风险性较高；采用红旗泡水库的防护方案增加缓冲区，可适当减少破冰次数，但挤压错动后水面上升，冰面重新结为一体，膨胀力释放效果不理想；采用水泵接水管扰动水面的方式，技术上是可行的，但仅在闸门前小范围应用，在国内尚无大范围应用先例。

分析后认为：“水泵接水管扰水”的方案仅进行一次人工凿槽，安全风险低，更为可行。

（2）防护措施的实施。扰水设施安装时库内已经形成整体冰盖，冰盖厚度超过40cm，为此需要先对安装区冰盖处理。具体扰水设施安装程序为“周边冰盖切缝→破冰凿孔→安装水泵扰水→安装扰水设施→扰水化冰”。

1）冰盖切缝。使用油动切割机距冰盖边缘约4.00m切缝，切缝长度以30.00m为1个单元依次进行操作，切缝深度为30cm左右（切缝过深将使切割机遇水无法工作）。

2）破冰。在切完30.00m后，从最先切缝部位开始凿冰。人工采用铁钎、铁锤等工具在冰面上开凿50cm×50cm方孔，方孔间距约为3.00m，并清理孔内冰碴。凿孔完成后，在孔内装设功率1.5kW或2.2kW的水泵扰水，加快冰的融化。扰水结束后，水泵移至下一扰水区域进行扰水化冰。

3）安装扰水设施。用水泵扰水后，库盆面板和冰盖之间形成1.50～2.00m宽的水槽。将水槽内浮冰清理后安装扰水设施。扰水设施采用“水泵接喷水花管” 的方式环库布置，每台水泵配置1个空气开关，每天不间断运行。水泵功率0.75kW、扬程26.00m、间距30.00m左右贴库坡安装在水面下1.00m；喷水采用φ50mm花管，水平布置于水面下30～50cm，每段长30.00m，与水泵出口支管相连。花管孔距60cm。扰水设施布置如图3.1.13所示。

图3.1.12　防渗层施工

（5）沥青混凝土面板边缘、边角部位人工摊铺施工。首先尽量减少人工摊铺作业，充分利用摊铺机械施工。

边缘、边角部位采用机械喂料人工摊铺时，严禁扬锹远甩混合料。铁锹等涂刷防粘剂减少粘料。沥青混合料用木耙铺平，并随即用振动夯板跟进压实5～6遍，以减少沥青混合料的热量散失，确保人工摊铺质量。

对振动碾可以触及的部位，在振动夯板压实后再补压2～3遍。当气温较低且不能及时振动碾压时，对沥青混凝土表面临时覆盖苫布保温。振动碾无法触及的部位则加强振动夯板压实。

（6）沥青混凝土面板试验孔封堵工艺。试验孔封堵具体步骤如下：

1）清理孔壁表面，不留下任何杂物。

2）涂刷稀释沥青。

3）用红外线加热器加热孔壁，孔壁周围加热温度标准与冷接缝工艺相同。

4）用相同的混合料分层回填，每层小于5cm，均要求用手动夯击打密实，并保证表面平整光滑。

3.1.6.5 静水位面板越冬

上水库初期蓄水完成后，机组不具备抽水发电条件，上水库沥青混凝土面板在静水位工况下越冬。为此，开展了面板越冬防护措施的探索，为运行期冬季同类工况上水库运行积累经验。

（1）防护措施选择。对于消除或减轻冰冻胀、沿坡面爬升给面板带来的破坏，有效的措施是使库内不形成整体冰盖或冰盖与面板脱离。由于上水库初期蓄水高程为1907.00m，冰盖面积达到12万多平方米，将冰盖破坏成碎块工作量大、安全风险高，且环境温度较低，碎块很快再次形成冰盖，故库内不形成完整冰盖方案实施困难大。通过文献检索和调研，冰盖与面板脱离有3种可行的技术方案。

1）山西省西龙池抽水蓄能电站采用的是人工破冰方式：每天沿环库周边1.00～1.50m范围内人工开凿50cm左右的冰槽；冬季最冷时作业较为困难，采取在阴坡区用10cm厚聚苯保温板插入水下50cm的缓冲措施。

2）黑龙江省引嫩工程红旗泡水库护岸越冬防护也采取破冰开槽的方式，并对开凿楔形槽进行了改进，诱导隆起的冰层沿着斜面向上滑动，也起到了防护作用。

3）吉林省某水电站的闸门前采用水泵连接水管的方式来扰动水面，迫使水管周围底层温水和表层冰水持续交换，达到局部不结冰的效果。

综合分析，采用西龙池抽水蓄能电站的人工凿槽方案，呼蓄电站上水库人工破冰需投入40～50人，且工程区比西龙池气候严寒，遇风雪等不良天气施工更为困难，施工人员、工器具落水等风险性较高；采用红旗泡水库的防护方案增加缓冲区，可适当减少破冰次数，但挤压错动后水面上升，冰面重新结为一体，膨胀力释放效果不理想；采用水泵接水管扰动水面的方式，技术上是可行的，但仅在闸门前小范围应用，在国内尚无大范围应用先例。

分析后认为：“水泵接水管扰水”的方案仅进行一次人工凿槽，安全风险低，更为可行。

（2）防护措施的实施。扰水设施安装时库内已经形成整体冰盖，冰盖厚度超过40cm，为此需要先对安装区冰盖处理。具体扰水设施安装程序为“周边冰盖切缝→破冰凿孔→安装水泵扰水→安装扰水设施→扰水化冰”。

1）冰盖切缝。使用油动切割机距冰盖边缘约4.00m切缝，切缝长度以30.00m为1个单元依次进行操作，切缝深度为30cm左右（切缝过深将使切割机遇水无法工作）。

2）破冰。在切完30.00m后，从最先切缝部位开始凿冰。人工采用铁钎、铁锤等工具在冰面上开凿50cm×50cm方孔，方孔间距约为3.00m，并清理孔内冰碴。凿孔完成后，在孔内装设功率1.5kW或2.2kW的水泵扰水，加快冰的融化。扰水结束后，水泵移至下一扰水区域进行扰水化冰。

3）安装扰水设施。用水泵扰水后，库盆面板和冰盖之间形成1.50～2.00m宽的水槽。将水槽内浮冰清理后安装扰水设施。扰水设施采用“水泵接喷水花管” 的方式环库布置，每台水泵配置1个空气开关，每天不间断运行。水泵功率0.75kW、扬程26.00m、间距30.00m左右贴库坡安装在水面下1.00m；喷水采用φ50mm花管，水平布置于水面下30～50cm，每段长30.00m，与水泵出口支管相连。花管孔距60cm。扰水设施布置如图3.1.13所示。

图3.1.13　扰水设施布置

4）花管固定。水泵、喷水花管及配套配电箱、电缆等由周边“绳索网络”固定。“绳索网络”由环形绳索和若干纵向绳索组成，环形绳索沿库周布置于冰面以上2.00～3.00m，由纵向绳索固定；纵向绳索间距30.00～40.00m，一端固定于环库公路防浪墙顶部，另一端与环形绳索连接。“绳索网络”布置如图3.1.14所示。设备安装过程中，所有工器具和临近冰面开放端作业的工作人员均系挂安全绳。

（3）越冬防护效果。采取扰水的越冬防护措施后，达到了冰盖与沥青混凝土防渗面板分离的防护目的，效果良好，如图3.1.15及图3.1.16所示。

图3.1.13　扰水设施布置

4）花管固定。水泵、喷水花管及配套配电箱、电缆等由周边“绳索网络”固定。“绳索网络”由环形绳索和若干纵向绳索组成，环形绳索沿库周布置于冰面以上2.00～3.00m，由纵向绳索固定；纵向绳索间距30.00～40.00m，一端固定于环库公路防浪墙顶部，另一端与环形绳索连接。“绳索网络”布置如图3.1.14所示。设备安装过程中，所有工器具和临近冰面开放端作业的工作人员均系挂安全绳。

（3）越冬防护效果。采取扰水的越冬防护措施后，达到了冰盖与沥青混凝土防渗面板分离的防护目的，效果良好，如图3.1.15及图3.1.16所示。

图3.1.14　绳索网络布置

图3.1.14　绳索网络布置

图3.1.15　局部水面扰动实际效果图

图3.1.15　局部水面扰动实际效果图

图3.1.16　上水库冬季越冬防护效果全景图

图3.1.16　上水库冬季越冬防护效果全景图