水利工程沥青混凝土心墙坝温度控制对沥青混凝土施工质量的影响分析

韩武润

宁夏水利水电工程局有限公司

1 引言

浪加水库位于浪加沟内，距双朋西乡下游3km。按挡水、泄洪和供水的要求，本工程水库部分的主要建筑物由大坝、溢洪道和导流放水洞三部分组成。水库总库容458.27×104m³，正常蓄水位2644.3m，设计洪水位2646.5m。本文根据该工程沥青混凝土心墙坝施工设计要求，探究其中温度控制情况对其施工质量的影响，意在加强施工过程中对温度的把控，进而保证质量。

2 浪加水库工程概况

浪加水库是一座以灌溉和供水为主的Ⅳ等小（1）型工程。坝型为沥青心墙砂砾石坝，大坝呈南北布置，最大坝高52.5m，坝顶长度306.8m，坝顶高程2648.7m[1]。上游坝坡取1:2.5，高程2633.7m处设一马道，马道宽2m；下游坝坡1:2.25，高程2633.7m处设一马道，马道宽2m。下游坝坡2613.00m高程处设一排水带，顶宽2.5m，下游坡比1：2.5。该大坝主要运用沥青混凝土心墙防渗，心墙下部最大宽度为1.6m，与混凝土常态混凝土基座相连。沥青混凝土心墙上下游设置过渡层，过渡层宽度2.0m，采用最大粒径不大于60mm的砂砾料。

3 沥青混凝土心墙坝施工特点分析

随着社会的不断发展，多种新型建筑材料应运而生，其中沥青混凝土是现阶段工程建设应用较多的材料，但由于该材料的性能发挥与温度状态具有紧密联系，所以，将其应用到水利工程建设中，首要任务就是明确其应用特点[2]。下面结合本工程情况，分析沥青混凝土心墙施工特点：（1）由于沥青混凝土容易受到温度的影响，所以在整个施工过程中，要尤为注重把控温度，同时，还要注意施工地区的气候情况。主要是因为沥青混凝土材料只能在高温状态下流动，所以，实际施工中，要采取相应的措施，确保其浇筑温度达到施工要求，这就需要对沥青混凝土的骨料、沥青进行加热处理，同时，还要控制好拌和温度、运输温度、入仓温度等；（2）在土石坝坝体防渗中，沥青混凝土心墙起到非常关键的作用，因此，对施工质量提出较高要求；（3）由于沥青混凝土心墙施工会被坝体填筑而影响，所以，要尽量保持沥青混凝土心墙与坝体填筑上升速度一样。由于该施工运用水平分层浇筑方式，因此，要求心墙两侧的过渡料要保持均匀上升[3]。

4 沥青混凝土心墙坝温度控制以及要求

4.1 温度控制

根据浪加水库工程沥青混凝土设计要求，并结合沥青混凝土室内配合比设计试验结果，明确了现场铺筑试验用沥青混凝土配合比，如表1所示。

表1 现场铺筑试验用沥青混凝土配合比

4.1.1 各级骨料干燥加热

沥青混凝土骨料的运用，无论何种骨料，在初始配比过程中需要使用电振给料器，而后应用胶带机，向干燥加热筒中输送骨料，在此过程中，需要保证温度控制在175℃～185℃范围内。混合骨料干燥加热处理后，需要将混合骨料输送到拌和站顶，这里主要运用的是热料提升机，而后实施二次筛选。主要目的就是将热料按粒径尺寸进行等级筛分，并储存到热料斗中，为后续配料使用[4]。

4.1.2 沥青熔化、加热温度控制

施工中所使用的沥青一般都是桶装的，将其放入自动装置，提取出沥青，在整个脱桶过程中，需要保证温度维持在115℃～125℃之间。完成脱桶后的沥青会进入到脱水、加热联合装置中，开始进行下一环节，在该装置中，利用导热油的作用，加热熔化处理沥青。在整个熔化过程中，也需要保持温度稳定，均匀加热，主要是避免因温度过高或者过低致使沥青出现老化的情况。当沥青经过熔化、脱水后，不能马上停止加热，而是要继续保持加热状态，温度控制在155℃～165℃之间，时间不要超出6小时[5]。

对比施工实际对沥青的温度要求，满足条件后，需要将沥青运输到恒温罐中，做好存储便于后续施工使用。在此过程中，施工人员需要注意，沥青的温度要始终保持在155℃～165℃，恒温时间要小于等于72小时，因为超过此时间或者温度达不到这一要求，非常容易出现沥青老化的情况。需要注意的是，无论是沥青熔化、脱水还是加热、保温，对应的场所都要做好防火、防雨措施，避免影响到沥青质量。

4.1.3 沥青混凝土拌和温度

首先，需要明确的是，投料顺序及拌和时间。先粗骨料、细骨料，再粉料，而后干拌15s，得到沥青，再湿拌45s，得到沥青混合料。在拌和时，要注意对沥青的温度控制，为145℃～165℃之间，而骨料温度则需要控制在175℃～195℃，其中，沥青混合料出机口的温度，要注意将其维持在150℃～170℃之间，这样制备出来的沥青混合料才可以达到施工要求，可以从几个方面进行判断，要求沥青混合料颜色要均匀，无花白料、黄烟，稀稠要一致，同时，没有其他异常现象。

4.1.4 运输、入仓、碾压温度

针对沥青混凝土离开拌和站出机口，经过运输后，达到填筑仓面，在入仓摊铺、碾压整个过程中[6]，每个细节都有温度控制范围，如表2。对此，本文进行了试验，具体记录如表3所示。

表2 沥青混凝土施工参数表

表3 沥青混合料运输记录表

根据上表试验数据，可知，本次工程在现有运输设备以及路况下，沥青混合料运输过程中温度损失不大，离析的迹象并不明显，符合沥青混凝土运输要求。

4.2 温度控制要求

对比粗、细骨料加热，沥青熔化等环节的温度，要相对好控制些，但是在混合料的拌和温度、碾压温度、入仓摊铺温度控制过程中，并不是很好把控。具体控制还需要结合实际施工情况随时进行调整。比如，在控制沥青混凝土入仓摊铺温度过程中，结合浪加水库工程施工具体要求，明确提出了沥青混凝土入仓摊铺温度控制要求，因此，两种情况对应的温度控制范围有所不同。其一，沥青混凝土层间是连续施工的情况，要确保沥青混凝土入仓摊铺温度控制在155℃～165℃之间[7]，其二，沥青混凝土层停歇施工（时间大于3天，如特殊情况停工、遇到雨季、企业放假等），由于上层沥青混凝土经过碾压后的温度，已经恢复到常温，如果再次施工，则需要调整入仓摊铺温度，即165℃～175℃之间，此调整数据是通过现场试验总结出来的。

5 温度控制对施工质量的影响

在沥青混凝土心墙坝施工全过程中，始终都要控制温度，无论是原材料加热还是入仓摊铺碾压，各个环节都有着明确的温度控制，如果温度把控不到位，将会直接影响到沥青混凝土整体施工质量。

5.1 拌和温度的影响

浪加水库主体工程施工前，进行了相关温度控制试验，从沥青混凝土拌和直到摊铺碾压，在整个过程中，拌和温度控制情况对拌和质量的影响最大。通过分析可知，沥青混凝土的主要材料包含了粗、细骨料，矿粉，沥青等，通过高温混合搅拌而成，如果在材料拌和过程中，温度没有达到施工标准，则会导致沥青混凝土无法均匀拌和，此种情况下的沥青熔化不充分，所以，无法对骨料进行均匀包裹，导致后续检测时，会出现较大油石比偏差。而若是拌和温度超出了施工标准，则会出现，溶化后的沥青将会烧焦，造成材料浪费，进而直接影响到施工进度，给施工企业带去不良影响。因此，需要高度重视沥青混凝土搅拌过程中温度的控制，进而保证沥青混凝土质量[8]。

5.2 入仓摊铺温度影响

入仓摊铺温度控制也会影响到层间结合质量，在实际施工过程中，完成沥青混凝土搅拌后，离开出机口后，经过汽车运输到填筑仓面，实施入仓摊铺，这一过程的温度控制，需要结合上层具体施工情况，是间歇还是连续施工，而后明确入仓摊铺温度进行合理把控，入仓摊铺的温度控制情况会直接影响到施工各层间结合质量。对此，可以通过正处于入仓摊铺的高温融化上层完成部分的3到5厘米，与振动碾压2层的层间结合，构建成相互交织的整体，进而更好地保证沥青混凝土整体质量。

5.3 碾压温度影响

碾压温度，会对整层沥青混凝土碾压质量产生一定影响，在碾压环节也需要进行温度的把控。待完成沥青混凝土入仓摊铺后，需要对其温度进行实时跟踪，如果检测到沥青混凝土温度降到130℃～135℃时，施工人员需要立即进行碾压施工，主要是因为此温度下，碾压出来的沥青混凝土碾实质量最佳，如图1所示。如果高于135℃进行碾压，沥青混凝土非常容易受到碾压设备运行的振动影响，导致沥青混凝土过于松软而塌陷其中，进而直接影响到碾压施工进度，导致压实质量不达标。相反，温度低于130℃进行压实，是无法正常施工的。

图1 沥青混凝土碾压试验区沥青混凝土第一层碾压全过程

6 结束语

综上所述，通过本文对水利工程中沥青混凝土心墙坝温度控制对沥青混凝土施工质量的影响分析，不难发现，为保证浪加水库整体施工质量，相关技术人员、施工人员以及工程管理人员，要提高对整个沥青混凝土施工中各个环节的温度控制重视度，确保沥青混凝土质量，进而保障浪加水库工程施工建设质量。希望文本的研究与分析，可以为同类工程施工提供参考。