高海拔低温地区沥青心墙坝施工技术探讨

马榕鍟

云南建投第二水利水电建设有限公司  云南 昆明650599

摘要：高海拔低温地区的工程建设一直面临着诸多挑战，其中包括沥青心墙坝的施工。本文针对该问题展开研究，分析了高海拔低温地区的特点，包括地理环境、气候条件以及工程建设难点。接着对沥青心墙坝工程进行了概述，包括定义、分类和特点，并探讨了施工工艺及常见问题的解决方案。

关键词：高海拔低温地区，沥青心墙坝，施工技术，工艺探讨，质量控制

引言：高海拔低温地区的工程建设一直备受关注，由于其极端的气候条件和复杂的地形地貌，使得工程施工面临着诸多挑战。其中，沥青心墙坝的施工尤为重要，因其在水利、交通等领域有着广泛的应用。然而，高海拔低温地区的特殊环境条件给沥青心墙坝的施工带来了诸多困难，如材料性能变化、施工安全隐患等。因此，深入探讨高海拔低温地区沥青心墙坝施工技术具有重要意义。本文旨在通过对该问题的研究，提出一套适用于高海拔低温地区的沥青心墙坝施工技术，以促进该地区工程建设的发展和进步。

一、高海拔低温地区特点分析

（一）地理环境概述

高海拔低温地区通常位于山地、高原等地形复杂的区域，其地理环境具有独特的特点。这些地区常常受到地质构造和地表形态的影响，地势起伏大，山岭交错，沟壑纵横。地形复杂不仅增加了工程施工的难度，还可能导致工程场地选择受限，增加了施工的成本和风险。此外，高海拔地区的土壤质地可能较为松散，不稳定性较大，对工程施工提出了更高的要求。

（二）气候条件分析

高海拔低温地区的气候条件十分严苛，常年受到高寒、低温、大风等气象因素的影响。冬季寒冷且漫长，气温常常降至零下，甚至在极端情况下可能低于零摄氏度数十度。此外，强风和大雪等极端天气现象也十分常见，给工程施工带来了极大的不利影响。气候的变化不仅影响了施工进度，还可能对施工材料的性能造成不利影响，增加了施工的难度和风险。

（三）工程建设难点分析

在高海拔低温地区进行工程建设面临诸多难点。首先，由于地形复杂、气候恶劣，选择合适的施工场地十分困难，常常需要进行复杂的地质勘察和工程设计。其次，气候条件的恶劣性给施工带来了极大的挑战，如低温环境下材料的性能变化、施工人员的安全保障等问题需要得到有效解决。此外，高海拔地区的交通条件可能较差，物资运输、人员往来等也成为施工的一大难题。因此，针对高海拔低温地区的工程建设，需要综合考虑地理、气候、交通等多方面因素，制定科学合理的施工方案，以确保工程的顺利进行和高质量完成。

二、沥青心墙坝工程概述

（一）沥青心墙坝定义与分类

沥青心墙坝是一种常用于水利工程中的坝体类型，其主要特点是在混凝土坝体内部设置沥青混凝土心墙，用以增强坝体的抗渗性能和稳定性。根据不同的构造形式和用途，沥青心墙坝可分为不同的分类，包括直立式心墙坝、水平式心墙坝、节理式心墙坝等。直立式心墙坝是指心墙与坝基垂直，常用于对抗大水压力的情况；水平式心墙坝是指心墙水平设置，常用于对抗滑坡等侧向力的情况；节理式心墙坝则是在岩体节理处设置心墙，以加强坝体的整体稳定性。不同类型的沥青心墙坝在工程设计和施工中具有各自的特点和适用范围。

（二）沥青心墙坝工程特点

沥青心墙坝具有一系列独特的工程特点。首先，沥青混凝土具有良好的抗渗性能和耐久性，能够有效地防止水体渗透到坝体内部，保证坝体的整体稳定性；其次，沥青心墙坝施工周期较短，施工效率高，能够有效地缩短工程建设周期，降低工程成本；此外，沥青心墙坝还具有较强的适应性，可根据不同的工程要求和地质条件进行灵活设计和施工，广泛应用于各种水利、交通、能源等工程领域。

（三）沥青心墙坝施工流程概述

沥青心墙坝的施工流程一般包括以下几个主要步骤。首先是施工前的准备工作，包括对施工场地的勘察、设计方案的制定、施工材料和设备的准备等。然后是基础处理阶段，包括对坝基的清理、平整和加固等工作，以确保基础的稳定性和承载能力。接着是沥青混凝土的制备与施工，包括沥青料的加热、搅拌和运输，以及沥青混凝土的浇筑和压实等工序。最后是心墙坝主体的施工，包括心墙模板的安装、沥青混凝土的浇筑和养护等工作。整个施工流程需要严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保施工质量和工程安全。

三、高海拔低温地区沥青心墙坝施工工艺探讨

（一）材料选择与性能要求

在高海拔低温地区沥青心墙坝的施工中，材料选择至关重要。首先，对于沥青混凝土，需要选择具有良好耐寒性和耐久性的沥青材料和骨料，以确保在低温环境下依然能够保持良好的性能。其次，心墙坝中所使用的钢筋和混凝土材料也需要经过特殊处理，以防止在极端低温下出现断裂或者渗透现象。此外，还需要考虑到施工现场的实际情况，选择适合的施工材料和设备，以提高施工效率和质量。

（二）施工前准备工作

在施工前，需要进行充分的准备工作，包括对施工场地的勘察和清理、施工方案的制定和优化、施工材料和设备的准备等。特别是在高海拔低温地区，由于气候条件的限制，施工季节可能较为短暂，因此需要提前做好充分的准备，确保施工能够顺利进行。

（三）施工工艺流程

3.3.1基础处理：

在施工开始之前，需要对坝基进行清理和加固，以确保坝基的稳定性和承载能力。这包括清除坝基上的杂物和松散土壤，修补可能存在的裂缝和缺陷，以及进行必要的加固工程，如注浆、灌浆等。

3.3.2沥青混凝土制备与施工：

沥青混凝土的制备是沥青心墙坝施工中的关键环节之一。首先，需要选择合适的沥青料和骨料，并按照一定的配合比例进行搅拌和加热，以确保沥青混凝土的均匀性和稳定性。然后，将沥青混凝土倒入预先搭建好的模板中，进行浇筑和压实，最终形成心墙坝的主体结构。

3.3.3心墙坝主体施工：

心墙坝主体施工是沥青心墙坝施工的核心环节。在沥青混凝土凝固后，需要对心墙坝进行必要的加固和封闭工作，以确保其稳定性和密封性。这包括对心墙表面进行养护和修整，以及对结构连接部位进行加固和密封，最终形成完整的心墙坝结构。

3.3.4结构连接与封闭：

需要对心墙坝与周围结构进行连接和封闭，以确保整个工程的完整性和密封性。这包括对心墙坝与坝体、坝基以及上部结构的连接，以及对接缝和孔洞进行封闭和密封，最终形成完整的沥青心墙坝工程。通过以上施工工艺流程的严格执行，可以确保高海拔低温地区沥青心墙坝工程的顺利进行和质量保证。

四、施工中常见问题及解决方案

（一）低温条件下的材料性能变化及对施工的影响

在高海拔低温地区进行施工时，常常会面临低温条件下材料性能变化的问题。例如，沥青混凝土在低温环境下可能变得更加脆硬，降低了其柔韧性和抗压强度，从而影响了工程的施工质量和稳定性。为了解决这一问题，可以采取以下措施：一是选择具有良好耐寒性的沥青料和骨料，以确保沥青混凝土在低温环境下依然具有良好的性能；二是通过加热或添加特殊添加剂等方式提高沥青混凝土的温度，以改善其流动性和工作性能；三是调整施工工艺，如增加混凝土的浇筑厚度或调整施工时间，以适应低温环境下的施工要求。

（二）高海拔环境下的施工安全问题

在高海拔地区进行施工时，施工安全问题尤为突出。首先，高海拔地区常常受到强风、大雪等极端天气的影响，增加了施工现场的安全隐患；其次，由于气温较低，可能导致施工人员易受冻伤或高原反应等健康问题；此外，地形复杂、地势险峻的地理环境也增加了施工的风险和难度。为了确保施工安全，需要采取一系列措施，包括加强现场管理和监督、提供足够的安全防护设施和装备、加强施工人员的安全培训和教育、合理安排施工时间和施工方法等。

（三）设备选型与维护

在高海拔低温地区进行施工时，设备选型和维护也是一个重要问题。由于气温较低、氧气稀薄等因素的影响，常规设备的性能可能会受到一定的限制，因此需要选择具有良好耐寒性和适应高海拔环境的专用设备。同时，需要加强设备的日常维护和保养工作，定期检查设备的运行状况，及时发现并排除故障，以确保施工的顺利进行和安全保障。此外，还需要根据施工现场的实际情况合理安排设备的使用和运输，以提高施工效率和质量。

五、沥青心墙坝工程质量控制

（一）施工过程质量控制

沥青心墙坝工程的质量控制在施工过程中至关重要。为了确保工程质量，需要实施严格的施工过程质量控制措施。首先，施工前应进行充分的技术交底和质量培训，确保施工人员理解施工要求和标准。其次，对施工现场进行严格的管理和监督，确保施工作业按照设计要求和施工规范进行。在沥青混凝土的制备和施工过程中，需要定期检测和调整材料配合比例、温度等参数，保证沥青混凝土的质量和性能。同时，对心墙坝主体施工过程中的关键节点和重点部位进行重点监测和控制，确保施工质量和安全。

（二）施工结束后的质量验收标准

施工结束后，需要进行严格的质量验收，以确保沥青心墙坝工程达到设计要求和施工规范的要求。质量验收标准应包括对施工质量、工程结构和安全性等方面进行全面检查和评估。其中，施工质量包括沥青混凝土的均匀性、密实性和抗渗性等指标的检测和评定；工程结构包括心墙坝的垂直度、平整度和稳定性等方面的检查和评估；安全性包括施工过程中的安全管理和施工质量对工程长期稳定性的影响等方面的评估。只有在质量验收合格后，沥青心墙坝工程才能正式投入使用，并对未来的工程运行和维护提供保障。通过严格的施工过程质量控制和施工结束后的质量验收标准，可以有效保证沥青心墙坝工程的质量和安全性，提高工程的可靠性和持久性，为高海拔低温地区的工程建设提供坚实的保障。

结论：高海拔低温地区沥青心墙坝施工是一项具有挑战性的工程，但通过对其特点和施工工艺进行深入探讨，可以有效解决施工中遇到的各种问题，确保工程质量和安全。本文通过对高海拔低温地区的地理环境、气候条件、工程建设难点等方面的分析，对沥青心墙坝工程进行了概述，并探讨了材料选择、施工前准备、施工工艺流程等关键问题。在施工过程中，需要注意低温条件下材料性能的变化、高海拔环境下的施工安全问题以及设备选型与维护等方面的重点。最后，通过施工过程质量控制和施工结束后的质量验收标准，可以保证沥青心墙坝工程的质量和安全性。未来的研究可以进一步深入探讨高海拔低温地区沥青心墙坝施工中的技术创新和工程实践，以推动该领域的发展和进步。

参考文献

[1]向尚君, 石林, and 廖佼. "高海拔地区碾压式沥青混凝土心墙施工技术——以旁多水利枢纽大坝为例." 水利水电科技进展 (2014).

[2]张永奎等. "碾压式沥青混凝土心墙坝在西藏高海拔地区应用探析." 东北水利水电 38.4(2020):4.

[3]杨白军. "高寒冷地区碾压式沥青心墙坝冬季施工关键技术研究." 吉林水利 7(2015):3.

[4]李江, and 李湘权. "新疆特殊条件下面板堆石坝和沥青混凝土心墙坝设计施工技术进展." 水利水电技术 47.3(2016):8.