馱英水庫大壩瀝青混凝土心墻施工質量控制

虞雙雙，胡有亮

（中水北方勘測設計研究院有限責任公司，天津 300222）

1 概況

廣西馱英水庫壩型為軟巖筑瀝青混凝土心墻堆石壩。瀝青混凝土心墻是本工程大壩防滲的主要結構，瀝青混凝土心墻為碾壓式，心墻中心線位于壩軸線上游3.0 m，心墻頂高程232.4 m，心墻底最低高程163 m，最大高度69.4 m。瀝青混凝土心墻墻頂厚0.5 m，向下游逐漸加厚，心墻上、下游坡度均為1∶0.0 037，底部最大厚度為1.0 m，心墻底部為2 m 高的放大腳，放大腳上、下游坡度按1∶0.5放坡至基座頂面。心墻底部座落于混凝土基座上，心墻底部混凝土基座厚2.5 m，水流向寬6 m，河床段及岸坡段混凝土基座建基面均落于弱風化基巖上。

2 質量控制要點

瀝青混凝土心墻的施工技術要求高，工藝復雜，任一工序失控，不僅影響下一道工序，而且可能給心墻的質量造成嚴重后果。瀝青混合料在鋪筑過程中要對溫度、厚度、寬度、軸線、攤鋪碾壓及外觀進行檢查控制，在施工過程中，設置質量控制點，嚴格控制管理。

（1）攤鋪心墻瀝青混合料前，檢查立模的中心線和尺寸。模板中心線與心墻軸線的偏差應不超過5 mm。碾壓后，瀝青混凝土心墻的厚度不小于設計厚度，機械攤鋪時中心線有固定金屬絲定位。

（2）每層瀝青混合料鋪筑前，對層面進行清理。

（3）鋪料后，在心墻取樣進行抽提試驗。鋪筑結束后，在下一層鋪筑開始前，對心墻進行容重、孔隙率采用瀝青無核密度儀進行無損檢驗，每隔10～30 m為一取樣單位。

（4）瀝青混凝土心墻每升高2～4 m，沿心墻軸線方向每50～100 m 布置3 個取樣斷面，用取芯機鉆取芯樣，進行密度、孔隙率、瀝青含量和礦料級配等驗證性檢驗，并檢查層間結合情況。心墻每升高10～12 m 應鉆孔取芯，進行三軸、小梁彎曲等力學性能檢驗。芯樣長度應根據試驗項目確定，宜為40～45 cm，芯樣鉆孔應及時、妥善回填。

（5）外觀檢查。瀝青混凝土心墻鋪筑時，對每一鋪層隨時進行外觀檢查，發現蜂窩、麻面、空洞及花白料等現象及時處理。

3 機械設備選型控制

機械設備主要包含碾壓機械設備和現場檢測設備，碾壓機械設備見表1，現場檢測設備見表2。

4 原材料質量控制

瀝青混凝土心墻混合料由瀝青、粗骨料、細骨料及礦粉等組成。

設備名稱攤鋪機/套裝載機/臺瀝青混凝土拌合站/套自卸汽車/臺翻斗車/臺反鏟/臺測量設備（全站儀）/套測量設備（水準儀）/套振動壓路機/臺振動壓路機/臺灑水車/臺規格型號DF-130C龍工LG843N LB-1000型格爾發310 FC-20型卡特320C NTS-332R4 DSZI徐工振動壓路機XMR303雙鋼輪壓路機BW120AD-5 10 m3數量11153211 2 1 1用 途瀝青混合料攤鋪轉運料瀝青混凝土拌合試驗用料的拉運試驗用料的拉運挖裝、攤鋪測 量 用測 量 用過渡料碾壓瀝青混合料碾壓灑水、取樣灌水及做滲透試驗

設備名稱干密度測試設備/套級配試驗設備/套雙環滲透儀/套瀝青無核密度儀/臺鉆芯取樣機/臺滲氣儀/臺插入式溫度計/只紅外線溫度計/只電子稱/臺規格型號附屬儀器0.075～100 mm自制EDG-2A ZAH-5數量-50～300℃-32～380℃150 kg 331 1 1 1 3 3 1用 途取 樣 用試 驗 用試 驗 用用于測定瀝青混凝土壓后密度用于現場鉆芯取樣現場無損檢測滲透系數用于檢測瀝青及混合料溫度用于檢測瀝青及混合料溫度用于取樣稱量

4.1 瀝青

瀝青采用克拉瑪依70號水工石油瀝青，生產廠家在瀝青出廠時提供本批瀝青全部試驗指標報告和合格證；瀝青運至現場，工地實驗室按監理要求進行檢測，瀝青質量應符合表3要求。

檢驗項目 質量要求 檢測結果備注針入度（25℃）（0.1 mm）軟化點/℃延度（10℃）/cm密度（15℃）/（g/cm3）蠟含量/%閃點/℃溶解度/%60～80≥46≥25實測≤2.2≥260≥99.5≤±0.8 67 48.5 33 0.988/324 99.62-0.07薄膜烘箱試驗質量變化/%殘留針入度比（25℃）/%延度（10℃）/cm≥61 77瀝青以同一料源、同一批煉制進場的瀝青為一“批”進場時應進行全部項目抽樣檢測，瀝青工程現場存放超過60 d應進行復檢，高海拔或其他紫外線強烈地域應30 d 復檢1 次。復檢檢測項目為：針入度、軟化點、延伸度、薄膜加熱后質量變化、軟化點升高、殘留針入度比、殘留延伸度。≥6 12

4.2 礦粉

礦粉采用石灰巖粉，其質量應符合表4要求。

檢驗項目密度/（g/cm3）含水率/%檢查頻次細度/%＜0.6 mm＜0.15 mm＜0.075 mm每5～10t檢測1次。親水系數質量要求≥2.5＜0.5＞100＞90＞85＜1.0檢測結果2.72 0.3 100.0 97.1 86.9 0.63

4.3 細骨料

細骨料采用外購石灰巖加工而成的人工砂，細骨料質量應符合表5要求。

檢驗項目超徑率/%表觀密度/（g/cm3）吸水率/%含泥量/%堅固性/%有機質及含泥量水穩定等級/級質量要求≤5≥2.55≤2＜2＜15淺于標準色≥6檢測結果2 2.72 1.4 1.3 7淺于標準色10檢查頻次每100 m3～200 m3取樣1組，同時超遜徑應5～10d定期從拌和樓熱料倉取樣檢測1次，陰雨天氣應加大含水率檢測頻次。

4.4 粗骨料

骨料采用人工灰巖骨料，粗骨料粒徑范圍為2.36～4.75 mm、4.75～9.5 mm、9.5～19.0 mm，粗骨料質量應符合表6要求。

檢測項目表觀密度/（g/cm3）吸水率/%含泥量/%針片狀含量/%壓碎率/%堅固性/%與瀝青粘附力/級超徑率/%遜徑率/%質量標準≥2.6≤2≤0.5＜10≤30≤12≥4≤5≤10%檢測結果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 瀝青混凝土配合比質量控制

本工程瀝青混凝土配合見表7。

各級礦料理論質量百分比4#熱料（19.0～9.5 mm）24備注：材料誤差控制為：砂石料±0.5%，填充料±0.5%，瀝青±0.3%。3#熱料（9.5～4.75 mm）19 2#熱料（4.75～2.36 mm）12 1#熱料（2.36～0.075 mm）33礦粉 1 2油石比6.6

6 瀝青混合料的拌和配制質量控制

拌制前，對熱料和瀝青溫度進行檢測，由于所有骨料均進行加熱。骨料加熱溫度控制在160～180 ℃，瀝青加熱溫度為150～160 ℃，瀝青混合料青出機口溫度宜150～170 ℃，具體控制溫度視季節氣溫、運輸距離、施工方式適量增減，骨料溫度比瀝青加熱溫度高10～20 ℃，避免瀝青發生重度老化，對不符合溫度要求的熱料及時處理，待溫度符合要求后方可開始拌制混合料。拌制混合料時，先將礦料干拌不少于15 s，再加入熱瀝青拌和，攪拌時間應不少于45 s，現場觀察取樣，拌和出的瀝青混合料色澤均勻，不離析，無花白料，無黃煙及其它異常現象，且骨料瀝青裹覆率良好。

7 瀝青混合料的鋪筑質量控制

瀝青混凝土心墻采用水平分層、全軸線不分段一次鋪筑碾壓的施工方法。采用水工專用攤鋪機，攤鋪機行走速度控制為1～3 m/min。

（1）溫度控制。混合料鋪筑過程，嚴格控制攤鋪溫度、初碾溫度、終碾溫度，鋪筑現場派專人檢測混合料溫度，掌握適宜的碾壓時機。初碾壓溫度控制在140～160℃之間，終碾溫度不低于120℃。骨料加熱溫度不應超過瀝青溫度30℃，防止瀝青發生重度老化，瀝青混合料溫度超過190℃應視為廢料。

（2）厚度控制。瀝青混凝土心墻攤鋪采用水平分層。分層厚度為：攤鋪厚度30 cm，壓實后厚28 cm。為了保證心墻厚度，攤鋪機攤鋪瀝青混合料的速度必須控制均勻。

（3）寬度控制。瀝青混凝土施工前測量定出心墻軸線并用金屬絲標識，調整攤鋪機模板中線，與心墻軸線重合，攤鋪機行走時，通過機器前面的攝像機可使操作者在駕駛室里通過監視器駕駛攤鋪機精確地跟隨細絲前進。從而保證心墻軸線上、下游側寬度滿足設計要求。

（4）碾壓遍數控制。機械攤鋪為2.7 t振動碾先靜碾2遍，再振碾8遍，最后靜碾2遍，直至密實。振動碾碾壓前，應人工將碾輪清理干凈，碾壓溫度、遍數、方式、速度嚴格按監理工程師批準的試驗成果控制，振動碾行走過程中均速行走。碾壓后心墻表面平整度、寬度符合設計要求，表面返油色澤均勻、無裂縫。機械碾碾壓不到的部位，用小夯機夯實。

8 結語

大壩瀝青混凝土經現場無損檢測、現場取芯樣檢測和室內瀝青混合料抽提檢測，瀝青混凝土密度、孔隙率、滲透系數、水穩定系數、小梁彎曲強度、小梁彎曲應變等指標滿足設計要求。現大壩已建設完成，未發生質量事故，質量滿足設計要求。