王真平王建帮李振谦
中国水利水电第五工程局有限公司四川成都610225
摘要：乳化沥青隔离层设置在面板和挤压边墙两者之间，使两者受力明确，确保各自自由应变、减少和降低堆石体和面板的相互约束作用；其施工工艺及质量检测方法，是控制施工质量的关键，阿尔塔什大坝使用了涂层测厚仪这一创新检测施工成膜厚度的工具手段，确保了乳化沥青隔离层的施工质量。本文对阿尔塔什大坝乳化沥青施工工艺及质量控制要点做详细介绍，可供类似工程参考借鉴。
关键词：阿尔塔什大坝工程；乳化沥青隔离层；涂层测厚仪；施工工艺；质量控制
1概述
新疆阿尔塔什水利枢纽工程是叶尔羌何干流梯级规划中“两库十四级”的第十一个梯级，总库容22.49亿m³，正常蓄水位1820m，最大坝高164.8m，电站装机容量755WM。工程由拦河坝、1#和2#深孔放空排沙洞、发电引水系统、电站厂房、生态基流引水洞及其厂房、过鱼建筑物等主要建筑组成。本枢纽工程为大（1）型Ⅰ等工程，坝体上游护坡设计为混凝土挤压边墙结构。
挤压边墙由强度C3～C5的混凝土构成，由于胶凝材料较少，表面布满孔、坑等缺陷；如果直接在挤压边墙上浇筑砼面板，无疑上述缺陷会加大边墙这个面板的基座对面板本体的约束，对面板产生不利影响，增加面板开裂的机率和程度。为减少上述影响，要求设置乳化沥青隔离层，作为降低面板和挤压边墙层间约束的“润滑”措施。结合大坝面板混凝土浇筑施工工期安排及度汛目标，乳化沥青隔离层与面板浇筑施工分期一致，分为三期施工，每期的施工面积分别为4.5万㎡、6.9万㎡、6.4万㎡，共计17.8万㎡。施工安排在每年的12月～下年的4月期间（2017年～2020年），施工时段气温低，每日适合施工时间很短，工期紧、强度高、施工难度大。
2工艺设计及现场试验
阿尔塔什设计文件只对乳化沥青隔离层的材料和成型厚度有要求，对工艺和施工成型方法没有提出具体技术要求，设计文件和《混凝土面板堆石坝施工规范》（SL49—2015）均无法指导施工和进行质量监督和控制。故施工单位需要进行现场生产性试验，确定施工工艺及参数。
2.1工艺设计
乳化沥青是液状材料，仅喷洒乳化沥青，即使喷洒多遍，隔离层厚度也达不到设计要求的1.5mm尺度要求，不能有效封闭坡面，填补坡面结构缺陷，强度也很低，这样仅仅喷洒乳化沥青形成的隔离层结构达不到隔离层设置的工程目的和效果。因此，在隔离层工艺设计上，需要植入混合材料，即在已施喷乳化沥青的表面，采用撒砂机撒砂，这样可以形成以沥青为粘结料，砂粒为骨架的胶-砂混合结构层，可增加隔离层厚度，有效充填、弥补挤压边墙表面缺陷，又具有一定强度，能够达到隔离层设置的工程目的。
2.2现场试验
根据设计图纸要求和工艺设计原理，项目部组织进行了“两油”、“一油一砂”、
“两油一砂”的生产性“工艺试验，以确定乳化沥青的喷涂施工工艺参数。试验成果见表1。
表1试验成果统计表
生产性工艺试验结果表明：“两油一砂”施工工艺满足设计喷涂厚度1.5mm的指标要求。
3乳化沥青隔离层的施工
3.1原材料的选用及施工前检测
乳化沥青原材料性能是质量保证的前提条件，所有进场的原材料必须经过试验检测合格后方可投入使用，否则按照不合格品进行清退处理。
3.2主要机具准备
（1）采用随车起重机将5t沥青储存罐吊至施工作业面顶部平台，并布置好沥青输送管路。
（2）将装有砂料的撒砂机用车吊吊放至挤压边墙斜坡坡面上，用双钢丝绳与工作车上的卷扬机连接，收放钢丝绳，撒砂机可顺坡上下滚动；汽车沿坝轴线方向平移便于工作面的转换；并增加汽车配重以防止出现侧翻。
（3）采用齿轮泵将沥青储存罐中的沥青泵入高压软管，通过喷枪进行喷涂。
3.3工作面准备
（1）对挤压边墙坡面进行清扫，要求无浮渣和掉块、缺角，表面无缺陷性孔洞。亏盈坡面要进行修整，坡面线符合设计要求的任意位置超高不高于20mm，欠填不大于30mm。表面平整度采用3m的直尺进行检查，高差不大于20mm。
（2）将大坝上游顶面整平压实，拆除坝坡顶缘3m内栏杆、管线等障碍，使施工车辆可沿坝轴线方向行走，便于乳化沥青喷涂连续施工。
（3）撒砂机采用随车起重机吊装放置在挤压边墙坡面上，利用安装在随车起重机上的卷扬机牵引上下移动工作；随车起重机须加侧支撑以抗侧翻。施工用砂分堆在坝顶上，或将砂装盛在运砂车上，用随车起重机吊装运至撒砂机上。
3.4施工方法
喷沥青：采用沥青泵将乳化沥青先在循环管路和沥青储存灌中循环约10min（温度低时须加热），然后加压输送到管道中，使乳化沥青到达喷枪出口处；通过调节喷枪上的开关及调整喷头锥型空隙，将乳化沥青压力调整到最佳，使乳化沥青喷出后形成伞型雾流，喷射到坝坡面上；由于射流有一定压力（1-1.2MPa），可将坝坡面上清理后残留的粉尘和松散块粒冲开、击打、翻转，使得沥青可充分涂覆在坚实的基面上；喷洒手有两名，在安全绳的牵拉保护下，一人持喷枪，另一人配合随动牵拉软管，在坡面上左右上下移动，将雾化后的乳化沥青均匀喷涂在坡面划定的条块上。
撒砂：乳化沥青喷洒在坡面后，撒砂手开动撒砂机，在甩盘转速达到270-480r/min时，启动输送装置，将料斗中的砂料送到甩盘上，通过甩盘将砂料呈扇型抛出，均匀铺撒到已喷涂乳化沥青的坡面上；对撒砂机抛砂不能覆盖的局部边缘地带和布撒不均匀的地带，人工用铲辅助铺撒，实现工作面无缝覆盖撒砂。
4质量控制及检测方法
沥青喷涂前，一定将坡面清扫干净，修整平整，盈亏符合设计要求：表面不能有浮渣，基面坚实，以利于沥青与坡面和砂料的粘结。乳化沥青质量符合要求，材料到场要随附出厂检测报告和合格证，材料到达现场后要按要求及时抽样送检，检测合格才能使用。乳化沥青及砂料撒布要均匀，工作面要求全覆盖，无漏白。掌握好喷洒乳化沥青和撒砂的时机，乳化沥青完全破乳前，应完成撒砂，以利于砂料和乳化沥青的粘结。每仓乳化沥青施工完成后，须进行隔离层厚度检测；利用MC2000涂层测厚仪对现场剥取的样块量测厚度，要求隔离层厚度值大于1.5mm。
测定方法为现场监理在每仓工作面随机指定8个点，安排作业人员在该点用铲刀剥剔隔离层，取下样块后，采用MC2000涂层测厚仪检测厚度。MC2000涂层测厚仪是采用电磁感应原理测量乳化沥青喷涂厚度；将剥剔下来的乳化沥青样块放置在金属垫片上部，检测仪器的探头与金属垫片产生一个闭合的磁回路，随着探头与金属垫片间的距离的改变，该磁回路将不同程度的改变，引起磁阻及探头线圈电感的变化。利用这一原理可以精确地测量探头与金属垫片间的距离，即为乳化沥青喷涂厚度。涂层测厚仪具有精度高（测量范围：0～5000um）、数字显示、示值稳定、功耗低、操作简单方便。各工艺的喷涂厚度取涂层测厚仪读数的算术平均值作为乳化沥青的喷层厚度。
5结语
通过阿尔塔什大坝工程乳化沥青喷涂施工，明确了乳化沥青隔离层施工工艺与质量控制要点。面对气温低、工期紧、强度高等困难因素，项目部组织得力，高质量、高效率的完成了乳化沥青的喷涂施工，为阿尔塔什面板混凝土的顺利施工奠定了坚实的基础，特别是采用了涂层测厚仪这一检测新设备，能更加精确的检测乳化沥青隔离层的喷涂厚度；可控制和确保乳化沥青隔离层施工质量，为今后类似工程提供了有价值的参考。
参考文献：
[1]林屹峰.混凝土乳化沥青施工探讨[J].科技专刊.2017（02）.