北京中水科海利工程技术有限公司以中国水利水电科学研究院材料所为技术依托平台,从事水工沥青混凝土防渗及施工技术研究,是我国水利水电行业首家独立从事大型沥青混凝土防渗面板工程施工的企业。公司已通过ISO9001-2008国际质量管理体系认证以及GB/T50430-2007工程建设施工企业质量管理规范,拥有建筑企业特种工程(结构补强)专业承包资质和水利水电工程施工总承包叁级资质,为北京中关村高新技术企业。公司在水工沥青混凝土防渗技术和施工技术方面的成果获得了水力发电科技成果特等奖和其他省部级科技奖励,获国家专利6项,列入技术标准3项,出版了《水工沥青混凝土防渗技术》专著,主编了《水工沥青混凝土施工规范》(SL514-2013),参编了《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》(SL 501-2010)、《水工沥青混凝土试验规程》(DL/T 5362-2018),取得工程业绩如下:
自1995年开始,公司与德国斯特拉堡公司合作,先后参与了天荒坪抽水蓄能电站上库沥青混凝土面板工程和上海大众轿车试车场工程的施工建设。
天荒坪沥青混凝土面板施工(1997年)。天荒坪抽水蓄能电站上库沥青面板面积约28.5万m2,1998年运行至今防渗效果良好,总渗漏量仅约1L/s。)
上海大众试车场是国内第一个沥青路面试车场,2000年至2003年施工,其中高速环道长4.7km,沥青混凝土面层厚度24cm,从里向外依此为承重层15cm、5cm连接层和4cm磨耗层。曲面范围内要求尽量减少施工接缝,采用了桥式摊铺机进行沥青混凝土摊铺施工。
1998年至2004年公司承担国家电力公司重点科技项目,从事碾压式沥青混凝土施工技术研究,基于水利工程特点提出了水工沥青混凝土施工设备的基本要求,依据该成果,2003年至2004年承担了河南林州南谷洞水库沥青混凝土面板修补加固工程施工。
南谷洞水库2004年沥青面板修复全景图。南谷洞沥青混凝土面板堆石坝坝高78m,本次修复沥青混凝土,摊铺面积12000m2。为应对流淌问题,面板封闭层采用了白色冷施工封闭层(发明专利:ZL 2006 1 0081548.9)。水库修复蓄水后渗漏量小于6L/s。
2006年至2007年独立承担了宝泉沥青混凝土面板施工项目,建成了我国第一座由国内企业施工建设的大型抽水蓄能电站蓄水库沥青混凝土面板工程。项目成果“沥青混凝土与混凝土之间滑垫式接头结构”获得国家发明专利(专利号:ZL 2014 1 0052943.9)
河南宝泉抽水蓄能电站上库沥青混凝土面板防渗总面积16.6万m2,库底采用黏土覆盖防渗。宝泉工程中研究提出了稳定骨架结构理论以应对沥青面板高温流淌问题。宝泉上库极端最高气温43℃,坡比1:1.7,为国内同类工程坡度最陡。宝泉总体渗漏量小于3.5L/s,远小于设计值23L/s,其中沥青面板不渗水。
2005年至2009年公司承担十一五重点项目“渠道改性沥青混凝土衬砌防渗技术研究”,开发了渠道沥青混凝土衬砌预制板防渗技术,成果在新疆农七师车排子灌区、河北宁晋县南梁庄灌溉农渠上试验应用。宁晋县试验段地处西干渠闫庄支渠,长143m,U型断面,渠口宽120cm,渠深63cm。预制板长1.8m,宽1.4cm,厚3cm,单块重180kg,可人工铺装,板间接缝用热灌改性沥青玛蹄脂填缝,衬砌板顶部浇筑25cm、厚5cm的C20混凝土保护。混凝土与沥青衬砌板顶部间留2cm宽、5cm深顶缝,并采用沥青砂浆填缝。沥青混凝土预制板柔性好,适应变形能力强,可抗高温流淌和低温开裂,是北方地区渠道防冻胀破坏的理想材料。
2008年至2009年公司承担了某水电站发电引水渠工程沥青混凝土衬砌防渗研究和试验段施工。该工程极端最低气温-39.9℃,渠深6.1m,渠底宽4m,顶宽30.6m,边坡1v:2h。试验段总长73m,除去堵头渠身段长48.6m,为研究在中间和堵头段共设置3条横向伸缩缝,缝间设BGB塑性填料止水。衬砌沥青混凝土采用克拉玛依改性沥青,防渗层厚4.6cm,整平胶结层厚2cm,封闭层2mm。经试验,沥青混凝土糙率为0.013,低于水泥混凝土的0.015;渗漏量仅为渠道规范规定值的1/2。
2011年针对呼和浩特抽水蓄能电站上库极端最低气温-41.8°C的需求,研发出了满足低温抗裂要求的改性沥青,促成了该工程蓄水库采用性能优异的沥青混凝土面板防渗方案,并承担了该工程沥青混合料的生产和全面质量控制,参与了部分面板摊铺施工,至2013年建成了当时世界上气温最低的沥青混凝土防渗面板工程。
呼和浩特抽水蓄能电站上库沥青混凝土面板防渗总面积24万m2(库底10万m2,库岸14万m2),极端最低气温为-41.8℃,防渗层沥青混凝土设计低温冻断温度≤-45℃,为世界同类工程中温度最低。我公司在该项目中发明了超低温改性沥青制备方法和满足低温开裂要求的改性沥青,抗冻断温度可达-45℃。
2014年至2015年,公司承担了2022年北京冬奥会张家口崇礼造雪蓄水池沥青混凝土面板工程的施工,防渗总面积约3万m2。该项目开启了水工沥青混凝土在其他工程领域中的应用。
2019年2月至5月,公司承担了天荒坪抽水蓄能电站上水库部分沥青玛蹄脂封闭层修复项目,完成封闭层修复4.5万㎡。天荒坪沥青面板运行历20年,水位以上部位封闭层早已老化剥蚀殆尽。本工程为国内首例蓄能电站沥青面板封闭层修复工程,沥青玛蹄脂厚2mm。施工中经现场论证,改变了德国斯特拉堡公司原来刮涂两遍的施工方式,采用公司的耐老化改性沥青玛蹄脂材料,一次刮涂成型。