澆筑式瀝青混凝土心墻在新疆的應(yīng)用及澆筑式瀝青混凝土施工質(zhì)量控制

趙蕓

（葛洲壩新疆工程局（有限公司），新疆烏魯木齊 830049）

澆筑式瀝青混凝土心墻在新疆的應(yīng)用及澆筑式瀝青混凝土施工質(zhì)量控制

趙蕓

（葛洲壩新疆工程局（有限公司），新疆烏魯木齊 830049）

澆筑式瀝青砼心墻主要適用于高寒、潮濕等施工條件比較惡劣的季節(jié)和地區(qū)，施工方便，不需專門的攤鋪機(jī)械，冬季施工不需要任何的保溫措施，心墻防滲效果好，原材料的生產(chǎn)加工簡(jiǎn)單，料源充足。澆筑式瀝青砼心墻可安排在嚴(yán)寒的冬季施工，冬季河道流量小，可降低截流規(guī)模，減少導(dǎo)流費(fèi)用，延長(zhǎng)施工周期，降低工程造價(jià)，同時(shí)，在+15℃以下均能正常施工，對(duì)工期要求較高的項(xiàng)目尤其適用。

澆筑式 瀝青砼 嚴(yán)寒地區(qū) 質(zhì)量控制

1 概況

隨著水利水電施工技術(shù)不斷發(fā)展瀝青砼心墻的施工應(yīng)用在內(nèi)地已較為普遍，因所需斷面小、造價(jià)低，施工所需環(huán)境溫度低，施工快捷，較為適合新疆地區(qū)的氣候特點(diǎn)。因此，近幾年在新疆開始大規(guī)模采用。近幾年開工建設(shè)的中型水庫(kù)均采用了澆筑式瀝青砼心墻（如表1）。這些工程均在新疆境內(nèi)，冬季嚴(yán)寒，最低氣溫在-30℃以下，并且冬季時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)工程都有特殊的工期要求。以新疆布爾津縣華電紫金也拉曼水庫(kù)工程為例：該工程位于新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)布爾津縣境內(nèi)的額爾齊斯河一級(jí)支流—克依克拜河上，地處準(zhǔn)噶爾盆地北沿，在布爾津縣10月氣溫就可達(dá)0℃以下，直至來年4月初極端氣溫方能回復(fù)到0℃左右。因?yàn)楣て谝螅┕て谠?月～11月之間完成的（其中10-12月極端氣溫達(dá)-3℃～-21℃）。

2 澆筑式瀝青砼心墻施工質(zhì)量的控制重點(diǎn)

在澆筑式瀝青砼心墻施工過程中，質(zhì)量控制的重點(diǎn)應(yīng)該為心墻模板的選擇、瀝青含量的選擇、瀝青砼的溫度控制、瀝青砼的運(yùn)輸和過渡料的填筑等。

2.1 心墻模板的選擇

澆筑式瀝青砼心墻的模板大致可分為：支撐式模板、抽式模板、預(yù)制塊支護(hù)。

（1）支撐式模板。同澆筑普通砼一樣，先鋼模板按設(shè)計(jì)尺寸支撐完畢后，在鋼模板內(nèi)側(cè)貼上浸油紙（以利于模板拆除），然后進(jìn)行瀝青砼的澆筑。支撐式鋼模板優(yōu)點(diǎn)是：能很好地保證心墻的結(jié)構(gòu)尺寸，每層澆筑的厚度可以在30cm-150cm之間，但拆除模板必須待瀝青混合料的溫度降至瀝青的軟化點(diǎn)以后，才能拆除。若高于軟化點(diǎn)拆除，心墻會(huì)變形。瀝青的軟化點(diǎn)為42℃-48℃，在外界氣溫-16℃--11℃的施工條件下，瀝青混合料從正常的人倉(cāng)溫度160℃左右降至45℃以下，需要時(shí)間近10h，這樣增加了大量的施工間隙時(shí)間，對(duì)工期緊迫的工程是一個(gè)關(guān)鍵的制約因素。

表1 部分采用澆筑是瀝青砼心墻的水利工程統(tǒng)計(jì)表

表2 新疆布爾津縣華電紫金也拉曼水庫(kù)工程

（2）抽式模板。一般澆筑高度為30cm，每段的長(zhǎng)度為20m-40m。在澆筑完10m-20m時(shí)，利用澆筑剩余10m-20m的時(shí)間把己撓完部位的模板向前延伸。抽式模板的優(yōu)點(diǎn)是：速度快，易裝易拆。缺點(diǎn)是：很難控制心墻結(jié)構(gòu)尺寸：而且 在外界氣溫-30℃-+5℃的施工條件下，瀝青砼要降至80℃以下（碾壓過渡料心墻不變形的溫度）需要4h-8h，否則心墻容易變形。

（3）預(yù)制砼模板支護(hù)。一般采用C15砼，預(yù)制高度為30cm、厚度為15cm、長(zhǎng)度為60cm的砼塊，塊的重量約 60kg，滿足單人運(yùn)輸能力。砌筑時(shí)把砼塊表面清除干凈后，用1：2的140℃以上的瀝青砂漿進(jìn)行錯(cuò)縫砌筑，預(yù)制塊之間的豎縫用瀝青瑪締脂進(jìn)行灌縫，以防瀝青砼中的瀝青漏出。 預(yù)制砼支護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)是：瀝青砼溫度只須降到80℃以下兩側(cè)的過渡料即可開始進(jìn)行夯實(shí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在外界氣溫-16 ℃--11℃的施工條件下， 瀝青砼從人倉(cāng)溫度160℃降至80℃，所需時(shí)間為5h-6h，較鋼模板支護(hù)減少了近一半的間隙時(shí)間，并且能較好地控制心墻的結(jié)構(gòu)尺寸。缺點(diǎn)是：采用預(yù)制砼模板支護(hù)是不能周轉(zhuǎn)使用，只能投入工程一次使用，所以工程造價(jià)也相對(duì)較高，不經(jīng)濟(jì)。

2.2 瀝青含量的選擇

澆筑式瀝青砼是指無空隙型的瀝青砼，骨料間的孔隙全部由瀝青填充，以增強(qiáng)瀝青混合料的密實(shí)性和流動(dòng)性。

瀝青的含量直接影響到瀝青砼的澆筑質(zhì)量，若瀝青含量過低，澆筑層面返油不均勻，骨料露于表面，容易形成結(jié)合層空隙；若瀝青含量過大，澆筑層面返油厚度過厚，也影響瀝青砼的整體質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，140℃-160℃的瀝青砼對(duì)下層已澆筑瀝青砼的燙化厚度約在 2cm-3.5cm 之間，若返油厚度越過 2cm-3.5cm，在兩個(gè)澆筑層之間形成一條只含礦粉及少量小骨料的澆筑帶，此澆筑帶的技術(shù)指標(biāo)無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，配制瀝青砼要選擇適當(dāng)?shù)臑r青含量。根據(jù)澆筑式瀝青砼心墻技術(shù)控制指標(biāo)及前蘇聯(lián)水科院推薦，瀝青的含量一般為礦料的10%-16%。如： 新疆布爾津縣華電紫金也拉曼水庫(kù)工程選擇為 10 %，層面返油 厚度為 2cm-4cm；多拉特水庫(kù)瀝青含量選擇為13.5%，層面返油厚度為 4cm-6cm。

因此要控制瀝青險(xiǎn)的返油厚度在 2cm-3.5cm 之間，需要經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)確定瀝青的含量。

2.3 瀝青及瀝青混合料的溫度控制

瀝青混合料溫度控制是尤為重要的，應(yīng)注意以下幾方面：（1）瀝青加熱溫度為150℃-170℃，瀝青的加溫時(shí)間在恒溫時(shí)超過6h，瀝青容易老化；（2）瀝青砼人倉(cāng)溫度為140℃-170℃之間，若溫度低于140℃，瀝青砼失去自密的能力，并無法密實(shí)，應(yīng)作為廢料處理；（3）砂石料加熱溫度為170℃-190℃，不應(yīng)大于200℃，砂石料加熱溫度超出170℃-190℃的范圍，在施工的過程中就應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整加熱筒進(jìn)料口的高度，以控制骨料在加熱筒中的行走速度來達(dá)到所需的溫度。

2.4 瀝青砼的運(yùn)輸

瀝青砼的運(yùn)輸可以采用裝載機(jī)、前翻式翻斗車等。經(jīng)測(cè)定，外界氣溫-5℃時(shí)，前翻式翻斗車運(yùn)輸300m，運(yùn)輸時(shí)間需5min-6min，瀝青砼從出機(jī)口運(yùn)到澆筑點(diǎn)人倉(cāng)后，溫度要下降2℃-3℃；外界氣溫-15℃時(shí)，用同樣的運(yùn)輸方式，運(yùn)距及所需時(shí)間相同時(shí)則溫度下降3℃-5℃。因此，拌和站應(yīng)當(dāng)就近布置。若采用裝載機(jī)進(jìn)料， 每次運(yùn)輸1m3-1.5m3，運(yùn)輸過程中，經(jīng)過顛簸到達(dá)澆筑點(diǎn)時(shí)，料斗內(nèi)骨料下沉，先人倉(cāng)的位置全為含骨料少的瀝青混和料，最后人倉(cāng)的為骨料集中的瀝青混合料，影響了整個(gè)心墻中瀝青砼骨料的均勻性及砼的其它性能。

根據(jù)工程中出現(xiàn)的情況，改用前翻式翻斗車運(yùn)輸，把翻斗車前擋板上開30cmx40cm的1個(gè)方洞，并安裝控制門，人倉(cāng)時(shí)跳隔人倉(cāng)，能很好地保證瀝青砼的質(zhì)量。

2.5 過渡料的填筑

經(jīng)過反復(fù)測(cè)量，50cm 厚的瀝青砼心墻在外界氣溫-30℃-15℃的條件下，降至 80℃需要 4h-8h，降至 42℃左右需要約 10h。因此，對(duì)支撐式鋼模板澆筑心墻須待瀝青砼溫度降至 42℃以下，才可拆除模板，然后再窮填過渡料；對(duì)于預(yù)制砼支護(hù)形式的心墻，預(yù)制塊砌筑完成后，先把心墻兩側(cè)的過渡料進(jìn)行松填，以防止過渡料瀝青砼人倉(cāng)時(shí)擠動(dòng)砼預(yù)制塊。直接夯實(shí)過渡料會(huì)擠動(dòng)砼預(yù)制塊，縮小心墻的結(jié)構(gòu)尺寸。因此過渡料的夯填須瀝青砼溫度降至80℃以下，才能進(jìn)行，夯填碾壓機(jī)具必須在2t以下。

3 澆筑式瀝青砼技術(shù)指標(biāo)的質(zhì)量檢測(cè)

在澆筑式瀝青砼心墻的施工過程中，對(duì)瀝青砼混合料須重點(diǎn)進(jìn)行分離度、流動(dòng)度、砼密度、空隙率、防滲系數(shù)及水穩(wěn)定系數(shù)的檢測(cè)。嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行檢測(cè)，以保證工程質(zhì)量。經(jīng)過上百次的檢測(cè)（以實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)），具體情況見表2。

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制，澆筑式瀝青砼的技術(shù)指標(biāo)是不難達(dá)到的，并且瀝青砼心墻達(dá)到了預(yù)期的防滲效果。

4 結(jié)語

（1）瀝青砼的瀝青含量需要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，以選擇最佳的瀝青含量，必須控制瀝青砼的返油厚度在2.0cm-3.5cm之間。（2）瀝青砼澆筑完后，做好現(xiàn)場(chǎng)的溫度檢測(cè)，為心墻過渡料的填筑提供有效的數(shù)據(jù)（3）澆筑式瀝青砼心墻的施工除了可在冬季施工外，當(dāng)外界溫度在5'C以上時(shí)，可以采用灑水的辦法對(duì)瀝青砼實(shí)行降溫，以縮短施工工序的間隙時(shí)間。（4）對(duì)瀝青砼混合料須重點(diǎn)進(jìn)行分離度、流動(dòng)度、砼密度、孔隙率、滲透系數(shù)及水穩(wěn)定系數(shù)的檢測(cè)，以保證工程的施工質(zhì)量。