旁多工程瀝青混凝土配合比及施工技術研究

李艷萍，馬智法，郭洪娟，王德庫

（1.中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林長春130061；2.中慶建設有限責任公司，吉林 長春130062）

1 工程概況

旁多水利樞紐工程地處西藏自治區拉薩河流域中游，壩址位于林周縣旁多鄉下游1.5 km，距下游拉薩市直線距離約63 km，工程規模為Ⅰ等大（1）型工程，地震基本烈度為Ⅷ度。樞紐主要由碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩、泄洪洞及泄洪兼導流洞、發電引水系統、發電廠房和灌溉輸水洞等組成。最大壩高73.10 m，壩頂長1 052 m。

2 瀝青混凝土配合比設計

2.1 試驗技術要求

試驗技術要求見表1。

表1 碾壓式瀝青混凝土主要技術要求

2.2 試驗結果

瀝青混凝土配合比設計參數由礦料級配和瀝青含量兩部分構成，試驗根據（SD220－87）《土石壩碾壓式瀝青混凝土防滲墻施工規范》，骨料最大粒徑定為20 mm，初步規劃3個礦料級配，控制瀝青含量在6.1%～7.0%范圍內進行了若干組瀝青混合料室內試驗。各項試驗技術要求及趨勢圖，見表2～表4、圖1～圖4。從數據可以看出瀝青混凝土試件的各項參數均滿足設計要求，且數值變化趨勢與瀝青含量有較強的相關性。

2.3 瀝青混凝土配合比推薦依據

結合以往工程經驗，同時考慮施工過程材料誤差控制，這次室內試驗選擇礦料級配編號為PDJP1，確定瀝青含量為6.5%，三次試驗，結果如表4所示，三項指標滿足設計要求。

3 低溫施工試驗

3.1 試驗程序

這次施工試驗是指導西藏旁多水利樞紐大壩瀝青混凝土施工的參數選擇性試驗，其試驗程序完全擬合施工各步驟展開。其準備工作主要為瀝青混合料拌合樓精度校驗、施工場地布置、混凝土基座制作及處理、噴涂冷底子油、涂刷瀝青砂漿等，上述各項步驟均有國家或行業的相關規范作為依據。

施工試驗的兩個重要組成部位包括：基礎性施工試驗；低溫施工試驗。

表2 瀝青混凝土礦料級配

表3 瀝青混凝土水穩定系數檢測結果

表4 三軸檢測結果

3.2 基礎性施工試驗

1）不同瀝青含量配合比施工效果分析。該部分試驗施工試驗段總長為120 m，施工攤鋪寬度為85 cm，分為12段，每段10 m，進行3個瀝青含量（6.2%，6.5%，6.8%）、4個碾壓方式（中型振動碾靜碾2遍 +動碾分別為4，6，8，10遍+小型振動碾動碾2遍、靜碾2遍現場試驗，該場次試驗目的為：探索瀝青混凝土不同瀝青含量下，不同碾壓參數與瀝青混凝土密實程度的關系，以此制定在施工過程中瀝青含量在允許范圍內波動時的應對措施，數據趨勢關系見圖5。

從圖像趨勢可以得出如下結論：①試驗各配合比孔隙率均滿足設計要求；②不同瀝青含量的施工配合比孔隙率均隨碾壓遍數增加而降低；③圖形中表明，瀝青含量為6.5%，6.8%的兩個配合比孔隙率，在碾壓遍數為8遍處出現明顯拐點，可以確定碾壓遍數為6.5%，6.8%兩個瀝青含量配合比的最佳碾壓參數；④瀝青含量為6.2%的瀝青混凝土配合比碾壓遍數與孔隙率關系基本為直線關系，因此建議當現場施工過程中發現瀝青混合料瀝青含量偏低時，應適當增加碾壓遍數保證孔隙率滿足設計要求。

2）不同初碾溫度施工效果分析。進行3個初碾溫度（135～140 ℃，140～145 ℃，145～150 ℃）、4個碾壓方式（中型振動碾靜碾2遍+動碾分別為4，6，8，10遍+小型振動碾動碾 2 遍、靜碾 2 遍、中型振動碾靜碾2遍+動碾6遍+小型振動碾動碾2遍、靜碾2遍。現場試驗，該場次試驗目的為：探索瀝青混凝土不同初碾溫度下，不同碾壓參數與瀝青混凝土密實程度的關系，以此制定在施工過程中瀝青混合料入倉溫度波動時的應對措施，數據趨勢關系見圖6。

從圖中趨勢可以得出如下結論：①對于推薦配合比而言，初碾溫度在135～150℃之間時，中型振動碾碾壓遍數為6遍以上時，孔隙率均能滿足設計要求；②不同初碾溫度進行施工試驗，鉆取芯樣孔隙率均隨碾壓遍數增加而降低；③圖形中表明，對于不同初碾溫度的碾壓施工試驗而言，在碾壓遍數為8遍處出現明顯拐點，因此可以確定8遍為推薦配合比的最佳碾壓參數；④初碾溫度為135～140℃時，孔隙率較大，中型振動碾碾壓遍數為4遍時甚至不能滿足設計要求，因此建議施工過程中初碾溫度控制在140～150℃之間。

3.3 低溫施工試驗

考慮到施工過程中可能因為工期原因進行低溫或者夜間施工，中水東北勘測設計研究有限責任公司的瀝青混凝土低溫施工技術，在以往工程中已有成功的應用經驗，因此這次試驗主要是在高寒高海拔地區的一次驗證性研究，進行的主要試驗內容是推薦配合比不同碾壓參數、蓋布與不蓋布的碾壓試驗，具體試驗結果詳見表5。同時在施工過程中為了克服西藏地區晝夜溫差較大，心墻碾壓施工后不利于靠自身的調節密實，因此將覆蓋金屬保溫罩作為低溫施工的一項保護措施。

表5 低溫碾壓施工結果表

從上述成果可知，利用良好的低溫保護措施，進行嚴格質量控制，旁多工程進行低溫施工是可行的，通過試驗數據確定施工時采用蓋布碾壓的碾壓參數為：中型振動碾靜碾2遍+動碾10遍+小型振動碾動碾2遍、靜碾2遍。

4 結語

旁多水利樞紐工程是西藏地區首次采用瀝青混凝土心墻作為防滲體系的水利工程，因此對試驗方案選擇及試驗結果分析均進行了詳細論證，就推薦瀝青混凝土配合比選擇而言，結合多項成功工程實際并通過施工試驗的驗證，說明其符合設計要求滿足工程運行要求。施工試驗常溫部分孔隙率變化趨勢明顯，各參數確定有充實的數據支撐，同時試驗數據亦反映出應低溫施工技術可有效保證瀝青混凝土低溫施工質量，其適宜在旁多工程推廣應用。