碾壓式瀝青砼心墻施工質(zhì)量控制影響因素

楊永明

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

瀝青砼由于不透水性高，抗凍性、適應(yīng)變形性能好，被廣泛用于防滲結(jié)構(gòu)的原材料。其受外界溫度影響較小，施工工藝簡(jiǎn)單，容易與河床及兩岸混凝土底座連接。烏拉斯特水庫(kù)擋水壩為碾壓式瀝青砼心墻堆石壩，壩頂高程1 030.00 m，壩頂寬度8.0 m，長(zhǎng)度475.0 m，最大壩高69.3 m。瀝青砼心墻高程967.0～1 028.40 m，心墻底部為放大基礎(chǔ)，厚度由2 m漸變?yōu)?.7 m，漸變高度2.0 m，高程969.0～1 000.0 m心墻厚度為0.7 m，高程1 000.0～1 028.4 m心墻厚度為0.6 m，心墻頂部嵌入防浪墻底20 cm。

原材料、施工工藝、溫度、油石比等是碾壓式瀝青砼施工質(zhì)量控制的主要因素。

1 原材料

碾壓式瀝青混凝土是瀝青和粗、細(xì)骨料，礦料（填料）等以一定的比例拌制而成，并經(jīng)壓實(shí)而成型的瀝青混合料。原材料有瀝青、粗細(xì)骨料、礦粉礦料（填料）。瀝青檢測(cè)項(xiàng)目有軟化點(diǎn)、溶解度、閃點(diǎn)、密度、針入度、針入度指數(shù)、延度、薄膜烘箱、含蠟量；粗骨料檢測(cè)項(xiàng)目有密度、吸水率、粘附性、堅(jiān)固性、抗熱性、壓碎率；細(xì)骨料檢測(cè)項(xiàng)目有密度、水穩(wěn)定等級(jí)、硫酸鈉5次循環(huán)重量損失、含泥量；礦粉（填料）檢測(cè)項(xiàng)目有密度、含水率、親水系數(shù)、級(jí)配篩分。

為了保證瀝青與粗細(xì)骨料的粘附性，瀝青砼的水穩(wěn)定性、抗剝離能力，瀝青砼的粗細(xì)骨料宜采用堿性骨料，因?yàn)闉r青與堿性骨料的粘附性高達(dá)4級(jí)或4級(jí)以上，粗細(xì)骨料與瀝青的結(jié)合主要表現(xiàn)在化學(xué)吸附力，瀝青與粗細(xì)骨料的吸附力越強(qiáng)，在水中瀝青砼的水穩(wěn)定性、抗剝離能力就越好?！端r青混凝土施工規(guī)范》（SL514-2013）提到，粗細(xì)骨料宜采用堿性巖石（石灰?guī)r、白云巖等），當(dāng)采用酸性巖石時(shí)，應(yīng)進(jìn)行論證，必要時(shí)可采取措施改善骨料與瀝青的粘附性。

瀝青砼粗細(xì)骨料的含泥量影響瀝青與骨料的粘附性，骨料的含水率影響瀝青砼的密實(shí)度。為保證粗細(xì)骨料含泥量符合《水工混凝土施工規(guī)范》要求，每批次進(jìn)場(chǎng)粗細(xì)骨料都要進(jìn)行原材料檢測(cè)，當(dāng)含泥量超過(guò)0.5%時(shí)，需用清水沖洗直到含泥量≤0.5%。粗細(xì)骨料的堆存場(chǎng)地地坪應(yīng)設(shè)置為內(nèi)高外低，做到排水通暢，骨料存放宜有防雨設(shè)施，以防骨料含水率過(guò)大，粗細(xì)骨料含水率過(guò)大時(shí)，瀝青砼心墻內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣泡，影響瀝青砼密實(shí)度。

拌合樓宜具有二次除塵裝置，并配有除塵料的儲(chǔ)存和傳輸設(shè)備，以控制粉塵排放，二次除塵裝置可以更好地清除粗細(xì)骨料的含泥量，保證瀝青與骨料的粘附性。

2 碾壓式瀝青砼心墻施工工藝

施工前要根據(jù)推薦配合比進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓試驗(yàn)，以確定合理的施工配合比。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓試驗(yàn)可以驗(yàn)證瀝青砼拌和設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、施工機(jī)具能否達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工要求，可以確定瀝青砼碾壓的機(jī)具型號(hào)、行走速度、碾壓遍數(shù)、攤鋪厚度、碾壓溫度、油石比等施工參數(shù)。

本工程在瀝青砼心墻施工前修建了與施工現(xiàn)場(chǎng)相同條件的碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地，分別進(jìn)行了人工攤鋪試驗(yàn)和機(jī)械攤鋪試驗(yàn)。根據(jù)人工攤鋪和機(jī)械攤鋪試驗(yàn)報(bào)告，靜壓2遍+動(dòng)壓8遍+靜壓2遍時(shí)，瀝青砼油石比、密度、孔隙率、滲透系數(shù)、撓度以及抗彎強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求，將碾壓試驗(yàn)報(bào)告報(bào)監(jiān)理、業(yè)主審批后，最終確定本工程瀝青砼心墻施工參數(shù)：碾壓遍數(shù)采用靜壓2遍+動(dòng)壓8遍+靜壓2遍的組合，拌合樓出機(jī)口溫度為160～180℃，初始碾壓溫度為130～155℃，上下結(jié)合面溫度為70～100℃，鋪料厚度30 cm，油石比為6.9%。

人工攤鋪工藝流程：軸線放樣→層面處理→模板架設(shè)→過(guò)渡料鋪→混合料攤鋪→模板拆除→碾壓成型→質(zhì)量驗(yàn)收。

機(jī)械攤鋪工藝流程：軸線放樣→層間處理→攤鋪機(jī)就位→過(guò)渡料及瀝青混合料攤鋪→碾壓成型→質(zhì)量驗(yàn)收。

本工程瀝青砼心墻放大基礎(chǔ)由2 m寬漸變至0.7 m，鋪筑時(shí)自下而上分層鋪筑，瀝青砼基礎(chǔ)先進(jìn)行人工攤鋪，機(jī)械碾壓；瀝青砼基礎(chǔ)寬度漸變至0.7 m時(shí)采用機(jī)械攤鋪，與兩岸坡接觸段采用人工攤鋪，然后自岸坡一側(cè)向另一側(cè)鋪筑，心墻中間段采用機(jī)械鋪筑。

3 溫度控制

瀝青混合料溫度控制是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要對(duì)混合料的出機(jī)口溫度、初碾溫度、層間結(jié)合溫度嚴(yán)格控制，安排專人對(duì)出機(jī)口溫度和初碾溫度進(jìn)行檢測(cè)，保證混合料出機(jī)口溫度和碾壓溫度適宜。瀝青混凝土運(yùn)輸途中要采取保溫措施，減少瀝青混合料的溫度損失。

根據(jù)施工控制參數(shù)，拌合樓出機(jī)口溫度為160～180℃，現(xiàn)場(chǎng)攤鋪完成后的初始碾壓溫度為130～155℃，上下結(jié)合面溫度為70～100℃。瀝青混合料高于180℃時(shí)，不能用于心墻鋪筑，碾壓溫度高于155℃，瀝青混合料容易粘附于碾磙，不宜碾壓，低于135℃時(shí)，混合料難以壓實(shí)。進(jìn)行下一層鋪筑時(shí)，應(yīng)將上一層瀝青砼心墻表面清理干凈，并將上一層溫度控制在70～100℃，結(jié)合面溫度高于100℃，不能進(jìn)行下一層鋪筑，當(dāng)上一層溫度低于70℃時(shí)，應(yīng)采取加熱措施將上一層表面溫度加熱至70℃以上，否則不利于瀝青砼層間結(jié)合。

瀝青混凝土要及時(shí)攤鋪，及時(shí)碾壓，因鉆心取樣、施工停歇等原因，停歇時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，瀝青砼心墻表面必須采取覆蓋保護(hù)措施。再次鋪筑時(shí)，瀝青混凝土表面溫度加熱至70℃以上，結(jié)合面清理干凈方可鋪筑。

4 油石比控制

施工時(shí)的瀝青砼油石比通過(guò)碾壓試驗(yàn)確定。正常情況下，應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓攤鋪試驗(yàn)確定的油石比，嚴(yán)禁將瀝青砼油石比調(diào)高或調(diào)低，油石比高不宜于施工現(xiàn)場(chǎng)的碾壓，油石比低不能保證瀝青砼碾壓密實(shí)度。一般不宜負(fù)溫填筑，確需負(fù)溫下填筑時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高油石比，以保證瀝青砼施工質(zhì)量。

5 經(jīng)驗(yàn)與建議

堿性巖石骨料與瀝青粘附性能好，瀝青混凝土骨料宜采用堿性骨料，初步判定方法是先用稀鹽酸滴在巖石上，巖石與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的就是堿性巖石。確定巖性后對(duì)巖石進(jìn)行礦物質(zhì)分析，依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程要求SiO2含量在52%以下的巖石可以作為骨料料場(chǎng)。

為保證施工質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)瀝青混合料和碾壓成型后的瀝青砼心墻檢測(cè)工作，瀝青混合料檢測(cè)主要是室內(nèi)瀝青混合料抽提及馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)瀝青砼心墻檢測(cè)為芯樣檢測(cè)，為了減少芯樣檢測(cè)對(duì)瀝青砼心墻的破壞，施工過(guò)程中在滿足規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)頻次后，盡量減少芯樣檢測(cè)數(shù)量。

通過(guò)本工程實(shí)踐，碾壓式瀝青砼心墻只要做好施工過(guò)程控制，確保施工控制參數(shù)，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的檢測(cè)控制，就可保證施工質(zhì)量，減少鉆芯取樣等破壞性試驗(yàn)，保證瀝青砼心墻的完整性。