澆筑式瀝青混凝土在工程中實踐應用

曹 銳

(新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

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澆筑式瀝青混凝土在工程中實踐應用

曹 銳

(新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

澆筑式瀝青混凝土具有良好的適應變形能力、抗沖蝕能力、抗老化能力及整個心墻無須設置結構縫，且工藝簡單、質控容易、造價低，在水利水電工程中的應用日益廣泛，基于此，筆者以Klsk水利樞紐為例，對澆筑式瀝青混凝土所使用的材料、配合比、施工工藝等技術進行探討。

澆筑式瀝青混凝土；水利樞紐；配比；施工

1 工程概況

Klsk水利樞紐水庫總庫容24.19億m3，主壩最大壩高121.5m。樞紐由碾壓混凝土重力壩、溢流表孔、泄洪中孔、放水底孔、發電引水系統、電站廠房和瀝青混凝土心墻副壩組成。副壩位于主壩右岸Ⅳ級階地，包括1#副壩和2#副壩，1#副壩、2#副壩為1級建筑物，均為澆筑式瀝青混凝土心墻壩。心墻為垂直式，墻體軸線偏向上游，距壩軸線3.0m,厚度0.5m，等厚布置。1#副壩壩頂長度150.0m，最大壩高16.70m；2#副壩壩頂長度500.0m，最大壩高23.20m；1#副壩和2#副壩壩頂高程均為746.70m，壩頂寬度均為10m，副壩上游壩坡為1∶2，下游壩坡為1:1.7。上游采用C30F300混凝土護坡，下游壩坡采用混凝土網格梁護坡，護坡厚度0.3m。

2 澆筑式瀝青混凝土的配比

2.1 澆筑式瀝青混凝土的材料

2.1.1 瀝青

瀝青混凝土由瀝青、骨料、填料、摻料和其它輔助材料組成。瀝青材料性能直接影響瀝青混凝土質量和瀝青本身的用量，本工程選擇克拉瑪依石油公司生產的90號(A級)石油瀝青，其延度達到140以上，性能主要技術指標見表1。

表1 瀝青主要技術指標

2.1.2 骨料

粗骨料最大粒徑決定瀝青混凝土強度。粗骨料粒徑過大，易骨料分離，粒徑過小，變形增大。本工程經過試驗確定骨料的最大粒徑確定為19mm。

細骨料采用天然砂，水穩定性為6級，其技術性質見表2。

表2 天然砂技術性能指標

2.2 澆筑式瀝青混凝土的配比

水工瀝青混凝土配合比中，通過試驗確定兩個主要參數。

1)碎石、砂、填料質量之和的百分比：本工程碎石52%，砂34%、水泥14%。

礦料級配則由公式1求得：

(1)

式中：di為某一篩孔尺寸，mm；Pi為粒徑為di的篩孔總通過率，%；P0.075為粒徑<0.075mm的篩孔通過率，%；Dmax為礦料最大粒徑，mm；n為級配指數，通常取值在0.34-0.42。

2)瀝青最優用量：瀝青用量不影響骨料的配比，本工程通過瀝青用量分組試驗(10%、11%、12%)，確定瀝青最優用量為11%。該用量既能滿足澆筑施工的要求，又沒有分層離析現象，和易性良好。

2.3 瀝青混凝土試件馬歇爾試驗成果

馬歇爾試驗是瀝青混凝土最基本最重要的試驗方法，本工程設置試驗溫度20℃時，馬歇爾試驗成果結果見表3，試驗結果均達到技術要求。

表3 馬歇爾實驗成果統計表

根據以往的工程經驗，當瀝青混凝土的孔隙率<3%時，瀝青混凝土的滲透系數是<10-7cm/s的，可以認為是滴水不透的。本工程瀝青混凝土配比，測出孔隙率平均值為2%。

3 澆筑式瀝青混凝土施工

3.1 瀝青混凝土拌制

瀝青混凝土拌和系統采用LB-1000型瀝青拌和站。瀝青加熱后，溶化、脫水，經過處理后，繼續加熱至145℃-175℃，保持恒溫，恒溫時間最好在6h內。骨料加熱溫度控制在175℃-185℃。加熱好的骨料卸入攪拌鍋后直接加入稱量的填料(水泥)干拌15-30s，再加入熱瀝青濕拌40-60s，瀝青混凝土出機口溫度控制在155℃-175℃。

3.2 瀝青混凝土心墻澆筑關鍵技術

3.2.1 基座處理關鍵技術

本工程基礎開挖至巖石，基座混凝土厚1.5m。基座混凝土面鑿毛后，將表面清除干凈，保持清潔干燥。在清潔干燥的基座面上，涂刷冷底子油兩遍。等冷底子完全自然晾干后，涂抹1-2cm厚瀝青瑪蹄脂。冷底子油配合比為瀝青：汽油=3∶7，瀝青瑪蹄脂配合比：瀝青:礦粉:人工砂=1∶2∶2。

3.2.2 瀝青混凝土心墻工序及關鍵技術

瀝青混凝土心墻澆筑工序為：①心墻立模→②過渡帶填鋪→③過度帶碾壓→④瀝青混凝土入倉→⑤拆除模板→⑥檢驗合格→⑦下一道工序。

3.2.2.1 澆筑式瀝青混凝土入倉

瀝青混凝土是半流態形態，運輸直接可以采用3.0m3裝載機運輸。入倉由裝載機與入倉漏斗配合入倉，人工平倉，無需振搗，每層澆筑厚度控制在0.4m，施工工藝簡單，質控容易[1]。

3.2.2.2 層間結合

澆筑式瀝青混凝土入倉溫度控制在140±5度，入倉后高溫會將下層瀝青混凝土表面融化，骨料下沉，部分骨料會進入到下層瀝青混凝土當中，達到層間結合的目的。現場通過瀝青混凝土心墻現場取樣，采用孔徑Φ100mm，目測芯樣表面無層間縫，骨料級配分布均勻、 密實、空隙少或無空隙。

每一升層瀝青混凝土澆筑完成后，做好覆蓋保護措施，為下一升層提供清潔的基礎面，同時避免陽光照射可能對瀝青混凝土表面造成老化問題。

3.2.2.3 脫模

瀝青混凝土心墻采用尺寸為125cm×45cm×0.5cm鋼模板。工程初期，采用價格較高的脫模劑，可以正常脫模。當遇到鋼模板有油污、粉塵時，脫模劑會部分涂抹不均，造成鋼模板局部脫模困難。工程中先后試用過汽油、柴油等進行脫模，效果均不好。通過實踐，發現將牛皮紙填充在鋼模板與瀝青混凝土之間，30-45min后進行脫模，脫模效果很好，巧妙的解決了脫模困難問題，且造價低廉，適合在今后工程當中推廣使用。

4 結 論

澆筑式瀝青混凝土具有良好的適應變形能力、抗沖蝕能力、抗老化能力及整個心墻無須設置結構縫，且工藝簡單、質控容易、造價低，在水利水電工程中的應用日益廣泛。

[1]胡小虎.澆筑式瀝青混凝土配合比設計及施工中若干問題的探討[J].黑龍江水利科技，2013(05)：23-26.

1007-7596(2017)03-0124-02

2017-02-16

曹銳(1982-)，男，陜西長武人，工程師。

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