章辉

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450001）

0 引言

敦化抽水蓄能电站项目位于吉林北部，分为上水库、引水系统、下水库、地下厂房及配套系统。其中上、下水库均为沥青混凝土心墙堆石坝，上库坝高54 m，心墙宽度为0.70～0.50 m（不含底部扩大接头）自下而上渐变；下库坝高70 m，心墙宽度为0.80～0.50 m（不含底部扩大接头）自下而上渐变；两心墙的上、下游均分别设置宽2 m和3 m的过渡料。

沥青混凝土心墙为上、下水库坝体防渗体，其工程量29 636.50 m3，合同总价中占比较大，是施工管理的核心之一。

1 发现沥青混凝土心墙施工损耗问题

1.1 从材料使用中发现问题

施工沥青混凝土心墙时，按月施工进度计划编制材料需求和供应计划，按照计划完成工程量加5%施工损耗（水电工程预算定额数据）计算当月材料用量。

按上述材料计划量供应后，临近月底发现剩余材料不足剩余计划需求，需二次补报材料计划。

每年末或者单个坝体沥青混凝土心墙施工完毕后进行材料核销，用当年（或单个坝体）已完成工程量乘以单位材料耗量，加施工损耗5%（水电工程预算定额数据）后，计算得出理论材料总用量，与实际材料总用量对比，发现实际用量远大于理论用量。

项目管理人员多次调查，未发现现场存在材料浪费或管理漏洞问题。

1.2 查阅类似定额损耗参数

查《水利水电建筑工程预算定额（1986 版）》［参数。编号4-2（夯压式木模）、4-4（夯压式干砌石模）、4-6（灌注式木模）定额载明完成100 m3成品沥青混凝土心墙，沥青混凝土半成品用量为105 m3，施工损耗为5%。

查《水利建筑工程预算定额（2002 版）》参数。编号40296（人工摊铺机械碾压）、40297（机械摊铺碾压）定额载明完成100 m3成品沥青混凝土心墙，沥青混凝土半成品用量为105 m3，施工损耗率为5%。

查《水利建筑工程概算定额（2002 版）》参数。编号40158（人工摊铺机械碾压）、40159（机械摊铺碾压）定额载明完成100 m3成品沥青混凝土心墙，沥青混凝土半成品用量为106 m3，施工损耗率为6%。

查《公路工程预算定额（JTG/T 3832-2018）》参数。编号2-2-11（沥青混凝土混合料拌合）定额载明完成1 000 m3路面实体，沥青混凝土半成品用量为1 020 m3，施工损耗率为2%。

查《河南省市政工程预算定额（HA A1-31-2016）》参数。编号2-3-24（人工摊铺6 cm）、2-3-28（机械摊铺6 cm）定额载明完成单位100 m2沥青混凝土路面（厚度6 cm），沥青混凝土半成品用量为6.06 m3，施工损耗率为1%。

综上，水利水电行业与公路、市政行业的沥青混凝土损耗差别较大，不具参考性。

1.3 查阅文献损耗参数

查《茅坪溪土石坝沥青混凝土心墙补充定额》参数。论文运用茅坪溪项目数据分析，计算施工损耗15%。

查《沥青混凝土预算用量及施工损耗的确定》参数。论文运用茅坪溪项目数据统计计算，施工损耗见表1。

表1 沥青混凝土心墙损耗表

查《水利水电工程施工技术全书第二卷土石方工程》（2002年版）参数。沥青混合料的铺筑强度公式如下：

P=W×Kc×K/D×t（1）

式中：P—沥青混合料的铺筑强度，t/h；W—防渗体沥青混合料的工程量，t；D—有效铺筑天数，d；t—日工作时数，h/d，为保证施工质量和安全，一般夜间不施工；Kc—铺筑超量系数，取决于施工技术水平和施工设备，对于面板一般取1.05，对于心墙一般取1.07～1.15；K—不均匀系数，可取1.20～1.40。

综上，文献资料中施工损耗较相近。

2 分析沥青混凝土心墙损耗成因

2.1 理论分析

沥青混凝土从拌制、运输、摊铺、碾压各环节中，因客观条件的局限性，必然出现施工损耗，见表2。

表2 沥青混凝土心墙施工损耗分类表

拌制损耗分析。沥青混凝土材料（沥青、骨料、填料）运输至拌和机内，运输装置上黏附或现场遗落的，拌和机拌制过程中，由于沥青天然特性而黏附或下料过程中遗落的，均属于拌制损耗。

《沥青混凝土预算用量及施工损耗的确定》论文中计算拌制损耗率为0.84%。

运输损耗分析。沥青混凝土半成品通过自卸汽车、改装装载机水平运输。自卸汽车从拌和站出机口运输至工作面改装装载机料斗内，改装装载机运输至沥青混凝土摊铺机料斗内。自卸汽车车厢、改装装载机斗运输过程中，黏附和遗落的沥青混凝土属于运输损耗。

《沥青混凝土预算用量及施工损耗的确定》论文中计算运输损耗率为0.91%。

摊铺、碾压损耗分析。沥青混凝土心墙摊铺中采用专业摊铺设备，设备摊铺行走过程中，无法保证其与心墙中心轴线完全重合，为避免心墙宽度不足，摊铺机的沥青混凝土导轨模板宽度略大于设计宽度，加之其自然散落，超设计边线部分为摊铺损耗。

使用振动碾对沥青混凝土进行振动碾压，由于振动碾滚轮和下层沥青混凝土为硬约束，迫使沥青混凝土沿宽度侧向软约束方向变形，超摊铺边线部分为碾压损耗。如图1所示。

图1 心墙摊铺、碾压示意图

图注：蓝色为心墙摊铺状态，红色为心墙碾压后状态。

心墙单层厚度误差因受心墙顶高程总体控制，并最终在坝顶高程修正，故此损耗可忽略不计。

综上，摊铺、碾压损耗与心墙设计宽度呈反比，与心墙迎水面积呈正比。

2.2 从清单计价规范分析

查《水电工程量清单计价规范（2010年版）》规定。沥青混凝土墙的工程量计算规则为：按图纸所示的轮廓线进行计算。

查《水利工程工程量清单计价规范》规定。沥青混凝土工程量计量规则为：按招标设计图示尺寸计算有效实体方体积计量。

综上，超出设计图纸尺寸外的损耗量均不计量结算，施工方自行考虑其对成本的影响。

2.3 从施工规范分析

查《水工碾压式沥青混凝土施工规范》规定。7.4.3 条：沥青混合料机械摊铺速度宜控制为1～3 m/min，摊铺中心线与设计防渗中心线的偏差应＜10 mm。7.5.2 条：沥青混合料与过渡料宜按先过渡料后沥青混合料的次序进行初步碾压，再进行沥青混合物和两侧过渡料的同步碾压。条文说明9.2.1 条：又由于碾压成型后的沥青混凝土与其两侧的过渡料的结合面为犬牙交错型，且振动碾碾压时行走的路线不可能是一条完全笔直的直线，为保证沥青混凝土的最小断面宽度满足设计要求和避免因机械操作手的操作误差而造成沥青混凝土的局部断面尺寸小于设计断面尺寸，施工前模板的宽度调整应略大于设计宽度10～20 mm。

查《水工沥青混凝土施工规范》规定。6.7.15条：机械摊铺时应经常检测和校正摊铺机的控制系统。每次铺筑前，应按设计和施工要求调校铺筑宽度、厚度等相关参数，防止“超铺”、“漏铺”、和“欠铺”现象。

查《水利水电工程施工技术全书第二卷土石方工程第五册碾压式土石坝施工技术》要求：实践证明，先压沥青混合料再压过渡料能有效保证心墙厚度。P279 页：为避免在过渡料碾压过程中，对心墙产生挤压，造成中线偏移、心墙宽度变窄，在过渡料碾压时离心墙20～40 cm这一部分先不进行碾压；到温度降到130℃时，采用骑缝碾压的方式进行，并通过试验确定碾压遍数。

综上，现行规范要求确保心墙宽度，因其特性，其碾压成型后实际宽度必大于设计宽度，形成施工损耗。

3 分析原理与方法

3.1 项目施工管理情况

工程为水利水电工程Ⅰ等，规模为大（1）型，参建单位均为央企，实力雄厚、技术先进、管理规范，在施工技术和管理上具有代表性。

3.2 计算原理

若以沥青混凝土心墙多个单层数据来分析施工损耗，易受单层数据统计精度低，且不具整体性，单层宽度边线控制精度波动和偶然因素影响，造成结果失真。

因此，在施工和管理有序规范具有代表性的前提下，以材料总用量来核算施工损耗，数据规模大，可涵盖各阶段损耗，包括拌制损耗，运输损耗，摊铺、碾压损耗，计算误差等，具有参考价值。

3.3 计算方法

项目统计的数据有：沥青实际用量、完工工程量、沥青混凝土配合比参数、沥青混凝土平均密度。

材料总用量核算施工损耗率的公式如下：

SR=（Qs-Ql）/Ql×100%（2）

式（2）中：SR—损耗率，单位%；Qs—材料实际总用量；Ql—材料理论总用量，其计算公式为：Ql=竣工完成工程量×实测平均密度×材料含量。

4 分析结果

4.1 项目结果

项目统计的相关数据为：共使用沥青5 769.13 t，共完成沥青混凝土心墙29 636.50 m3（包括上、下库和工艺性试验），沥青混凝土配合比理论密度2 560 kg/m3，油石比6.80%，折算沥青含量6.37%，抽检平均密度2 530 kg/m3。

以沥青用量计算过程如下：

Ql=29 636.50 m3×2.53 t/m3×6.37%=4 776.25 t（3）

SR=（5 769.13 t -4 776.25 t）/4 776.2 5t ×100%=20.79%（4）

4.2 项目结果的局限性

项目所在地气候寒冷，沥青混凝土心墙施工均跨越冬休期，相对于其他一次性完成的施工损耗略有增加。

项目沥青混凝土实际密度取检测均值2 530 kg/m3，真实密度存在波动和分布不均情况，损耗率会随取值波动。

项目沥青混凝土心墙为不规则体型，采用平均断面法计算工程量，其准确度会影响损耗率。

4.3 与文献对比情况

采用加权平均法计算平均心墙宽，见表3。

表3 心墙加权平均宽度计算表

使用内插法计算文献中平均心墙宽度的损耗率后对比，见表4。

表4 心墙施工损耗对比表

5 结语

随着国产沥青质量和拌合设备、摊铺机、振动碾等机械设备性能和施工技术水平不断提高，加之沥青混凝土心墙显著的优点而在水利水电工程中应用越来越广泛。

沥青混凝土心墙工程建设的各个阶段，施工损耗率直接关系到材料耗量、成本等，其准确性尤为重要。现行水利水电工程预算定额中，施工损耗率为5%，与有关文献和项目分析结果对比，存在较大差异。

施工损耗参数和统计分析计算方法，可为类似项目提供有益参考。通过不断积累有效数据，争取早日形成行业认可、科学合理的施工损耗率参数，更好促进和指导行业内相关工作，不断提高沥青混凝土心墙技术水平。