隋昊良，冯启航

(1.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江省龙水工程质量检测有限公司，黑龙江 哈尔滨 150080)

在水利工程建设中，将沥青、骨料与掺合料等原材料按照设计配合比，经加热拌和均匀后成为沥青混合料，再经过压实或浇筑等施工工艺，成为沥青混凝土，在坝体中设置沥青混凝土墙作为防渗体的土石坝，称为沥青混凝土心墙坝[1]。沥青混凝土心墙在碾压式和浇筑式这两种施工方法的选择中，高坝多选用碾压式，心墙质量相对容易控制，长江三峡工程的茅坪溪防护大坝就是采用的碾压式沥青混凝土心墙；低坝多选用浇筑式，便于进行施工，但心墙工程建设质量比较难控制，后期修复又很困难。寒冷地区采用的浇筑式沥青混凝土心墙施工质量控制措施，本文结合工程实践检测总结经验,供参考借鉴。

1 沥青混凝土原材料质量检验

1.1 主要原材料沥青

沥青具有良好的黏结性、塑性、防水性，水利工程使用的沥青主要是石油沥青，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，浇筑式沥青混凝土可选用合格的低标号石油沥青，选用袋装沥青时应注意采取防雨措施，避免混入杂物和尘土，先到先用，在工程质量检测中，多次发生过因沥青原材料保管不当检测指标不合格的质量事故。沥青是沥青混凝土的主要原材料，必须有出厂合格证，生产厂家与施工单位必须有质量检测合格报告后才能使用。沥青质检报告中的延伸度、针入度、软化点、含腊量是沥青的主要检测控制指标。稀释沥青宜选用针入度大的石油沥青，再掺配煤油、汽油搅拌稀释配置，掺配量一般为石油沥青的30%～40%搅拌而成。

1.2 浇筑式沥青混凝土的粗骨料

沥青与碱性骨料黏附性能好，水稳定性高，因此浇筑式沥青混凝土宜采用碱性骨料。骨料要求级配应良好，最大粒径不能超过浇筑厚度的三分之一。粗骨料应质地坚硬，不会因加热而发生性质变化，不能使用风化骨料，不含泥土，主要质量技术要求指标应符合表1的要求[2]。

表1 沥青混凝土粗骨料质量主要技术指标

1.3 浇筑式沥青混凝土细骨料

宜采用碱性岩石加工，成品级配良好，细骨料的主要质量技术要求指标应符合表2的要求[2]。

由于碱性骨料耐水性低，沥青混凝土粗、细骨料的存放特别要注意有防潮防水等设施，防止骨料的吸水率不合格，还要注意骨料堆放时防止骨料粒径分离。

表2 沥青混凝土细骨料质量主要技术指标

1.4 浇筑式沥青混凝土填料

填料宜采用石灰岩加工而成，要求其含水率≤0.5%，密度≥2.5 g/cm3，碳酸钙含量>95%，亲水系数≤1.0，不能含有泥土和有机物等杂质。填料堆放时距地面、墙面距离不能少于30 cm，应防潮防水，填料细度要求应符合表3的要求[2]。

表3 沥青混凝土填料细度要求

2 沥青混合料的制备

在沥青混凝土正式施工前，应首先进行试验室室内配合比试验和现场浇筑试验，以确定施工配合比及施工参数，要求在150 ℃下的黏度应小于1.0×104Pa·s，浇筑后的分离度小于1.05。 制备沥青混合料时，应先将骨料和填料干拌15 s,再加入热沥青拌和，沥青混合料的拌和时间应不少于45 s，但特别要注意不是拌和时间越长越好，否则会使沥青的老化速度加快，这种老化速度甚至超过了自然条件下沥青的老化速度，从而严重降低沥青混合料的质量，造成混合料的和易性变差，因此沥青混合料的拌和要设专人监测沥青等各个工序的加热温度，只有控制好温度才能生产出合格的拌合料，超过规定温度要求的混合料应马上废弃。表4为常用沥青混合料的加热温度要求[2]。

表4 沥青混合料的加热温度要求 ℃

在混合料的生产过程中，要注意对其拌和时的外观进行观察，如果发现混合料拌和时发生离析、色泽不均匀、或有冒黄烟等现象，应马上查明原因并及时消除，保证混合料的制备质量满足工程设计要求。

3 混合料配合比的检查

沥青混凝土的各种原材料均以干燥状态下的质量为标准，在允许称重偏差范围内按照工程设计要求进行配比称量。为了有效控制沥青混凝土混合料的质量，应每天对混合料进行一次抽提试验，对混合料的配合比进行检测。抽提试样可在拌和站5盘沥青混合料中各抽取1 kg混合搅拌均匀后作为一个试样进行抽提试验[3]，并将抽提结果的平均值与施工配合比进行比较，掌控混合料的质量情况，及时发现质量问题。由于混合料在生产过程中存在各项指标的差异，即使混合料的原材料质量合格、配合比称量准确，其技术特性指标也不能保证符合设计要求，所以一定还要对混合料的技术特性指标进行抽样检测，对心墙混合料来说,主要检测内容包括稳定度、孔隙率、流值、渗透系数等技术指标[4]。

4 沥青混凝土浇筑现场质量控制

坝体心墙在浇筑沥青混凝土之前，必须检查心墙轴线与模板之间的偏差在允许范围内，为了保证浇筑工作面清洁，可用高压吹风机吹掉沥青混凝土层面上的尘土和杂物，在干燥状态下刷上稀释沥青(冷底子油)，在严寒季节，宜对下层心墙层面进行适当加热，保证新浇筑的沥青混凝土与下层沥青混凝土能够做到无缝连接。沥青混凝土运输设备要进行保温处理，防止温度流失，运输过程中要采取措施，道路要平整，防止车辆频繁晃动造成沥青与骨料产生离析现象。为保证浇筑质量，在沥青混凝土入仓前需要用铲、耙等对其进行二次搅拌，浇筑现场一定要设专人对沥青混凝土进行测温，通常要求入仓温度为不能低于150 ℃，严寒季节入仓温度不能低于170 ℃，达不到入仓设计温度的沥青混凝土严禁入仓，这是保证沥青混凝土心墙工程浇筑质量非常关键的环节。每次沥青混凝土浇筑厚度控制在20～50 cm之间，浇筑时材料不应集中一处入仓，入仓后用振捣棒进行振捣，直至沥青混凝土无气泡排出，表面没有泛油为止。浇筑沥青混凝土时要尽量通仓浇筑，减少横向接缝，当需设置横向接缝时，结合的坡度不能陡于1∶3,且上下浇筑层接缝应互相错开，做到浇筑完的心墙厚度不能小于心墙设计厚度，浇筑面平整。心墙每升高2～4 m后应钻取一组芯样进行沥青含量、骨料级配、孔隙率、密度等指标的验证性检测，并检查层间结合是否良好，心墙每升高10～20 m后应钻取芯样进行三轴等力学性能检测。根据国内外的施工经验，沥青混凝土温度降至35 ℃时再钻芯取样比较好，此时沥青混凝土的力学性质已接近稳定状态[5]。心墙钻取芯样应及时，芯样尽量避免变形，否则应做废样处理。芯样长度及数量根据试验项目而定，芯样组数不宜太多，心墙上的芯样钻孔应及时回填，避免给心墙留下质量隐患。

5 沥青混凝土心墙浇筑后的质量保护措施

沥青混凝土心墙浇筑后，禁止10 t以上的大型机械设备在心墙4 m范围内作业，堆石坝在使用振动碾对坝体堆石进行碾压时要注意保持与心墙的安全距离，任何机械不可直接跨越坝体心墙。坝体过渡层填筑前，应将心墙表面用帆布等覆盖，防止填筑过渡层时污染心墙层面，过渡层砂石料应用小型设备进行夯实，作业时防止挤压心墙。不宜将心墙长期暴露在外，如因故长时间停工，对心墙应采取覆盖保护措施，在严寒季节，还应采取冻害保温措施，覆盖材料厚度应超过当地冻土层厚度，防止心墙因收缩开裂产生上下游贯通裂缝。

6 结 语

随着沥青混凝土施工工艺的逐渐完善和施工技术的提高，浇筑式沥青混凝土心墙在各地水利工程建设中得到了越来越多的应用，随之也出现了很多工程质量问题。在施工过程中加强各工序的工艺控制，做好工程质量的自检、平检、抽检工作，并及时进行工程质量分析，发现问题及时整改。只有在各方的共同协调努力下，才能够把沥青混凝土心墙的施工质量工作做好。