驮英水库大坝沥青混凝土心墙施工质量控制

虞双双，胡有亮

（中水北方勘测设计研究院有限责任公司，天津 300222）

1 概况

广西驮英水库坝型为软岩筑沥青混凝土心墙堆石坝。沥青混凝土心墙是本工程大坝防渗的主要结构，沥青混凝土心墙为碾压式，心墙中心线位于坝轴线上游3.0 m，心墙顶高程232.4 m，心墙底最低高程163 m，最大高度69.4 m。沥青混凝土心墙墙顶厚0.5 m，向下游逐渐加厚，心墙上、下游坡度均为1∶0.0 037，底部最大厚度为1.0 m，心墙底部为2 m 高的放大脚，放大脚上、下游坡度按1∶0.5放坡至基座顶面。心墙底部座落于混凝土基座上，心墙底部混凝土基座厚2.5 m，水流向宽6 m，河床段及岸坡段混凝土基座建基面均落于弱风化基岩上。

2 质量控制要点

沥青混凝土心墙的施工技术要求高，工艺复杂，任一工序失控，不仅影响下一道工序，而且可能给心墙的质量造成严重后果。沥青混合料在铺筑过程中要对温度、厚度、宽度、轴线、摊铺碾压及外观进行检查控制，在施工过程中，设置质量控制点，严格控制管理。

（1）摊铺心墙沥青混合料前，检查立模的中心线和尺寸。模板中心线与心墙轴线的偏差应不超过5 mm。碾压后，沥青混凝土心墙的厚度不小于设计厚度，机械摊铺时中心线有固定金属丝定位。

（2）每层沥青混合料铺筑前，对层面进行清理。

（3）铺料后，在心墙取样进行抽提试验。铺筑结束后，在下一层铺筑开始前，对心墙进行容重、孔隙率采用沥青无核密度仪进行无损检验，每隔10～30 m为一取样单位。

（4）沥青混凝土心墙每升高2～4 m，沿心墙轴线方向每50～100 m 布置3 个取样断面，用取芯机钻取芯样，进行密度、孔隙率、沥青含量和矿料级配等验证性检验，并检查层间结合情况。心墙每升高10～12 m 应钻孔取芯，进行三轴、小梁弯曲等力学性能检验。芯样长度应根据试验项目确定，宜为40～45 cm，芯样钻孔应及时、妥善回填。

（5）外观检查。沥青混凝土心墙铺筑时，对每一铺层随时进行外观检查，发现蜂窝、麻面、空洞及花白料等现象及时处理。

3 机械设备选型控制

机械设备主要包含碾压机械设备和现场检测设备，碾压机械设备见表1，现场检测设备见表2。

4 原材料质量控制

沥青混凝土心墙混合料由沥青、粗骨料、细骨料及矿粉等组成。

设备名称摊铺机/套装载机/台沥青混凝土拌合站/套自卸汽车/台翻斗车/台反铲/台测量设备（全站仪）/套测量设备（水准仪）/套振动压路机/台振动压路机/台洒水车/台规格型号DF-130C龙工LG843N LB-1000型格尔发310 FC-20型卡特320C NTS-332R4 DSZI徐工振动压路机XMR303双钢轮压路机BW120AD-5 10 m3数量11153211 2 1 1用 途沥青混合料摊铺转运料沥青混凝土拌合试验用料的拉运试验用料的拉运挖装、摊铺测 量 用测 量 用过渡料碾压沥青混合料碾压洒水、取样灌水及做渗透试验

设备名称干密度测试设备/套级配试验设备/套双环渗透仪/套沥青无核密度仪/台钻芯取样机/台渗气仪/台插入式温度计/只红外线温度计/只电子称/台规格型号附属仪器0.075～100 mm自制EDG-2A ZAH-5数量-50～300℃-32～380℃150 kg 331 1 1 1 3 3 1用 途取 样 用试 验 用试 验 用用于测定沥青混凝土压后密度用于现场钻芯取样现场无损检测渗透系数用于检测沥青及混合料温度用于检测沥青及混合料温度用于取样称量

4.1 沥青

沥青采用克拉玛依70号水工石油沥青，生产厂家在沥青出厂时提供本批沥青全部试验指标报告和合格证；沥青运至现场，工地实验室按监理要求进行检测，沥青质量应符合表3要求。

检验项目 质量要求 检测结果备注针入度（25℃）（0.1 mm）软化点/℃延度（10℃）/cm密度（15℃）/（g/cm3）蜡含量/%闪点/℃溶解度/%60～80≥46≥25实测≤2.2≥260≥99.5≤±0.8 67 48.5 33 0.988/324 99.62-0.07薄膜烘箱试验质量变化/%残留针入度比（25℃）/%延度（10℃）/cm≥61 77沥青以同一料源、同一批炼制进场的沥青为一“批”进场时应进行全部项目抽样检测，沥青工程现场存放超过60 d应进行复检，高海拔或其他紫外线强烈地域应30 d 复检1 次。复检检测项目为：针入度、软化点、延伸度、薄膜加热后质量变化、软化点升高、残留针入度比、残留延伸度。≥6 12

4.2 矿粉

矿粉采用石灰岩粉，其质量应符合表4要求。

检验项目密度/（g/cm3）含水率/%检查频次细度/%＜0.6 mm＜0.15 mm＜0.075 mm每5～10t检测1次。亲水系数质量要求≥2.5＜0.5＞100＞90＞85＜1.0检测结果2.72 0.3 100.0 97.1 86.9 0.63

4.3 细骨料

细骨料采用外购石灰岩加工而成的人工砂，细骨料质量应符合表5要求。

检验项目超径率/%表观密度/（g/cm3）吸水率/%含泥量/%坚固性/%有机质及含泥量水稳定等级/级质量要求≤5≥2.55≤2＜2＜15浅于标准色≥6检测结果2 2.72 1.4 1.3 7浅于标准色10检查频次每100 m3～200 m3取样1组，同时超逊径应5～10d定期从拌和楼热料仓取样检测1次，阴雨天气应加大含水率检测频次。

4.4 粗骨料

骨料采用人工灰岩骨料，粗骨料粒径范围为2.36～4.75 mm、4.75～9.5 mm、9.5～19.0 mm，粗骨料质量应符合表6要求。

检测项目表观密度/（g/cm3）吸水率/%含泥量/%针片状含量/%压碎率/%坚固性/%与沥青粘附力/级超径率/%逊径率/%质量标准≥2.6≤2≤0.5＜10≤30≤12≥4≤5≤10%检测结果2.36～4.75 mm 2.70 1.0 0.1 4.75～9.50 mm 2.71 0.5 0.2 3.3 9.50～19.0 mm 2.70 0.4 0.3 3.2 15.2 4 16 4 08 4 5 04

5 沥青混凝土配合比质量控制

本工程沥青混凝土配合见表7。

各级矿料理论质量百分比4#热料（19.0～9.5 mm）24备注：材料误差控制为：砂石料±0.5%，填充料±0.5%，沥青±0.3%。3#热料（9.5～4.75 mm）19 2#热料（4.75～2.36 mm）12 1#热料（2.36～0.075 mm）33矿粉 1 2油石比6.6

6 沥青混合料的拌和配制质量控制

拌制前，对热料和沥青温度进行检测，由于所有骨料均进行加热。骨料加热温度控制在160～180 ℃，沥青加热温度为150～160 ℃，沥青混合料青出机口温度宜150～170 ℃，具体控制温度视季节气温、运输距离、施工方式适量增减，骨料温度比沥青加热温度高10～20 ℃，避免沥青发生重度老化，对不符合温度要求的热料及时处理，待温度符合要求后方可开始拌制混合料。拌制混合料时，先将矿料干拌不少于15 s，再加入热沥青拌和，搅拌时间应不少于45 s，现场观察取样，拌和出的沥青混合料色泽均匀，不离析，无花白料，无黄烟及其它异常现象，且骨料沥青裹覆率良好。

7 沥青混合料的铺筑质量控制

沥青混凝土心墙采用水平分层、全轴线不分段一次铺筑碾压的施工方法。采用水工专用摊铺机，摊铺机行走速度控制为1～3 m/min。

（1）温度控制。混合料铺筑过程，严格控制摊铺温度、初碾温度、终碾温度，铺筑现场派专人检测混合料温度，掌握适宜的碾压时机。初碾压温度控制在140～160℃之间，终碾温度不低于120℃。骨料加热温度不应超过沥青温度30℃，防止沥青发生重度老化，沥青混合料温度超过190℃应视为废料。

（2）厚度控制。沥青混凝土心墙摊铺采用水平分层。分层厚度为：摊铺厚度30 cm，压实后厚28 cm。为了保证心墙厚度，摊铺机摊铺沥青混合料的速度必须控制均匀。

（3）宽度控制。沥青混凝土施工前测量定出心墙轴线并用金属丝标识，调整摊铺机模板中线，与心墙轴线重合，摊铺机行走时，通过机器前面的摄像机可使操作者在驾驶室里通过监视器驾驶摊铺机精确地跟随细丝前进。从而保证心墙轴线上、下游侧宽度满足设计要求。

（4）碾压遍数控制。机械摊铺为2.7 t振动碾先静碾2遍，再振碾8遍，最后静碾2遍，直至密实。振动碾碾压前，应人工将碾轮清理干净，碾压温度、遍数、方式、速度严格按监理工程师批准的试验成果控制，振动碾行走过程中均速行走。碾压后心墙表面平整度、宽度符合设计要求，表面返油色泽均匀、无裂缝。机械碾碾压不到的部位，用小夯机夯实。

8 结语

大坝沥青混凝土经现场无损检测、现场取芯样检测和室内沥青混合料抽提检测，沥青混凝土密度、孔隙率、渗透系数、水稳定系数、小梁弯曲强度、小梁弯曲应变等指标满足设计要求。现大坝已建设完成，未发生质量事故，质量满足设计要求。