水利工程瀝青混凝土心墻壩溫度控制對瀝青混凝土施工質量的影響分析

韓武潤

寧夏水利水電工程局有限公司

1 引言

浪加水庫位于浪加溝內，距雙朋西鄉下游3km。按擋水、泄洪和供水的要求，本工程水庫部分的主要建筑物由大壩、溢洪道和導流放水洞三部分組成。水庫總庫容458.27×104m3，正常蓄水位2644.3m，設計洪水位2646.5m。本文根據該工程瀝青混凝土心墻壩施工設計要求，探究其中溫度控制情況對其施工質量的影響，意在加強施工過程中對溫度的把控，進而保證質量。

2 浪加水庫工程概況

浪加水庫是一座以灌溉和供水為主的Ⅳ等小（1）型工程。壩型為瀝青心墻砂礫石壩，大壩呈南北布置，最大壩高52.5m，壩頂長度306.8m，壩頂高程2648.7m[1]。上游壩坡取1:2.5，高程2633.7m處設一馬道，馬道寬2m；下游壩坡1:2.25，高程2633.7m處設一馬道，馬道寬2m。下游壩坡2613.00m高程處設一排水帶，頂寬2.5m，下游坡比1：2.5。該大壩主要運用瀝青混凝土心墻防滲，心墻下部最大寬度為1.6m，與混凝土常態混凝土基座相連。瀝青混凝土心墻上下游設置過渡層，過渡層寬度2.0m，采用最大粒徑不大于60mm的砂礫料。

3 瀝青混凝土心墻壩施工特點分析

隨著社會的不斷發展，多種新型建筑材料應運而生，其中瀝青混凝土是現階段工程建設應用較多的材料，但由于該材料的性能發揮與溫度狀態具有緊密聯系，所以，將其應用到水利工程建設中，首要任務就是明確其應用特點[2]。下面結合本工程情況，分析瀝青混凝土心墻施工特點：（1）由于瀝青混凝土容易受到溫度的影響，所以在整個施工過程中，要尤為注重把控溫度，同時，還要注意施工地區的氣候情況。主要是因為瀝青混凝土材料只能在高溫狀態下流動，所以，實際施工中，要采取相應的措施，確保其澆筑溫度達到施工要求，這就需要對瀝青混凝土的骨料、瀝青進行加熱處理，同時，還要控制好拌和溫度、運輸溫度、入倉溫度等；（2）在土石壩壩體防滲中，瀝青混凝土心墻起到非常關鍵的作用，因此，對施工質量提出較高要求；（3）由于瀝青混凝土心墻施工會被壩體填筑而影響，所以，要盡量保持瀝青混凝土心墻與壩體填筑上升速度一樣。由于該施工運用水平分層澆筑方式，因此，要求心墻兩側的過渡料要保持均勻上升[3]。

4 瀝青混凝土心墻壩溫度控制以及要求

4.1 溫度控制

根據浪加水庫工程瀝青混凝土設計要求，并結合瀝青混凝土室內配合比設計試驗結果，明確了現場鋪筑試驗用瀝青混凝土配合比，如表1所示。

表1 現場鋪筑試驗用瀝青混凝土配合比

4.1.1 各級骨料干燥加熱

瀝青混凝土骨料的運用，無論何種骨料，在初始配比過程中需要使用電振給料器，而后應用膠帶機，向干燥加熱筒中輸送骨料，在此過程中，需要保證溫度控制在175℃～185℃范圍內。混合骨料干燥加熱處理后，需要將混合骨料輸送到拌和站頂，這里主要運用的是熱料提升機，而后實施二次篩選。主要目的就是將熱料按粒徑尺寸進行等級篩分，并儲存到熱料斗中，為后續配料使用[4]。

4.1.2 瀝青熔化、加熱溫度控制

施工中所使用的瀝青一般都是桶裝的，將其放入自動裝置，提取出瀝青，在整個脫桶過程中，需要保證溫度維持在115℃～125℃之間。完成脫桶后的瀝青會進入到脫水、加熱聯合裝置中，開始進行下一環節，在該裝置中，利用導熱油的作用，加熱熔化處理瀝青。在整個熔化過程中，也需要保持溫度穩定，均勻加熱，主要是避免因溫度過高或者過低致使瀝青出現老化的情況。當瀝青經過熔化、脫水后，不能馬上停止加熱，而是要繼續保持加熱狀態，溫度控制在155℃～165℃之間，時間不要超出6小時[5]。

對比施工實際對瀝青的溫度要求，滿足條件后，需要將瀝青運輸到恒溫罐中，做好存儲便于后續施工使用。在此過程中，施工人員需要注意，瀝青的溫度要始終保持在155℃～165℃，恒溫時間要小于等于72小時，因為超過此時間或者溫度達不到這一要求，非常容易出現瀝青老化的情況。需要注意的是，無論是瀝青熔化、脫水還是加熱、保溫，對應的場所都要做好防火、防雨措施，避免影響到瀝青質量。

4.1.3 瀝青混凝土拌和溫度

首先，需要明確的是，投料順序及拌和時間。先粗骨料、細骨料，再粉料，而后干拌15s，得到瀝青，再濕拌45s，得到瀝青混合料。在拌和時，要注意對瀝青的溫度控制，為145℃～165℃之間，而骨料溫度則需要控制在175℃～195℃，其中，瀝青混合料出機口的溫度，要注意將其維持在150℃～170℃之間，這樣制備出來的瀝青混合料才可以達到施工要求，可以從幾個方面進行判斷，要求瀝青混合料顏色要均勻，無花白料、黃煙，稀稠要一致，同時，沒有其他異常現象。

4.1.4 運輸、入倉、碾壓溫度

針對瀝青混凝土離開拌和站出機口，經過運輸后，達到填筑倉面，在入倉攤鋪、碾壓整個過程中[6]，每個細節都有溫度控制范圍，如表2。對此，本文進行了試驗，具體記錄如表3所示。

表2 瀝青混凝土施工參數表

表3 瀝青混合料運輸記錄表

根據上表試驗數據，可知，本次工程在現有運輸設備以及路況下，瀝青混合料運輸過程中溫度損失不大，離析的跡象并不明顯，符合瀝青混凝土運輸要求。

4.2 溫度控制要求

對比粗、細骨料加熱，瀝青熔化等環節的溫度，要相對好控制些，但是在混合料的拌和溫度、碾壓溫度、入倉攤鋪溫度控制過程中，并不是很好把控。具體控制還需要結合實際施工情況隨時進行調整。比如，在控制瀝青混凝土入倉攤鋪溫度過程中，結合浪加水庫工程施工具體要求，明確提出了瀝青混凝土入倉攤鋪溫度控制要求，因此，兩種情況對應的溫度控制范圍有所不同。其一，瀝青混凝土層間是連續施工的情況，要確保瀝青混凝土入倉攤鋪溫度控制在155℃～165℃之間[7]，其二，瀝青混凝土層停歇施工（時間大于3天，如特殊情況停工、遇到雨季、企業放假等），由于上層瀝青混凝土經過碾壓后的溫度，已經恢復到常溫，如果再次施工，則需要調整入倉攤鋪溫度，即165℃～175℃之間，此調整數據是通過現場試驗總結出來的。

5 溫度控制對施工質量的影響

在瀝青混凝土心墻壩施工全過程中，始終都要控制溫度，無論是原材料加熱還是入倉攤鋪碾壓，各個環節都有著明確的溫度控制，如果溫度把控不到位，將會直接影響到瀝青混凝土整體施工質量。

5.1 拌和溫度的影響

浪加水庫主體工程施工前，進行了相關溫度控制試驗，從瀝青混凝土拌和直到攤鋪碾壓，在整個過程中，拌和溫度控制情況對拌和質量的影響最大。通過分析可知，瀝青混凝土的主要材料包含了粗、細骨料，礦粉，瀝青等，通過高溫混合攪拌而成，如果在材料拌和過程中，溫度沒有達到施工標準，則會導致瀝青混凝土無法均勻拌和，此種情況下的瀝青熔化不充分，所以，無法對骨料進行均勻包裹，導致后續檢測時，會出現較大油石比偏差。而若是拌和溫度超出了施工標準，則會出現，溶化后的瀝青將會燒焦，造成材料浪費，進而直接影響到施工進度，給施工企業帶去不良影響。因此，需要高度重視瀝青混凝土攪拌過程中溫度的控制，進而保證瀝青混凝土質量[8]。

5.2 入倉攤鋪溫度影響

入倉攤鋪溫度控制也會影響到層間結合質量，在實際施工過程中，完成瀝青混凝土攪拌后，離開出機口后，經過汽車運輸到填筑倉面，實施入倉攤鋪，這一過程的溫度控制，需要結合上層具體施工情況，是間歇還是連續施工，而后明確入倉攤鋪溫度進行合理把控，入倉攤鋪的溫度控制情況會直接影響到施工各層間結合質量。對此，可以通過正處于入倉攤鋪的高溫融化上層完成部分的3到5厘米，與振動碾壓2層的層間結合，構建成相互交織的整體，進而更好地保證瀝青混凝土整體質量。

5.3 碾壓溫度影響

碾壓溫度，會對整層瀝青混凝土碾壓質量產生一定影響，在碾壓環節也需要進行溫度的把控。待完成瀝青混凝土入倉攤鋪后，需要對其溫度進行實時跟蹤，如果檢測到瀝青混凝土溫度降到130℃～135℃時，施工人員需要立即進行碾壓施工，主要是因為此溫度下，碾壓出來的瀝青混凝土碾實質量最佳，如圖1所示。如果高于135℃進行碾壓，瀝青混凝土非常容易受到碾壓設備運行的振動影響，導致瀝青混凝土過于松軟而塌陷其中，進而直接影響到碾壓施工進度，導致壓實質量不達標。相反，溫度低于130℃進行壓實，是無法正常施工的。

圖1 瀝青混凝土碾壓試驗區瀝青混凝土第一層碾壓全過程

6 結束語

綜上所述，通過本文對水利工程中瀝青混凝土心墻壩溫度控制對瀝青混凝土施工質量的影響分析，不難發現，為保證浪加水庫整體施工質量，相關技術人員、施工人員以及工程管理人員，要提高對整個瀝青混凝土施工中各個環節的溫度控制重視度，確保瀝青混凝土質量，進而保障浪加水庫工程施工建設質量。希望文本的研究與分析，可以為同類工程施工提供參考。