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摘要：針對瀝青混凝土心墻施工各個環節和條件，制定相應的技術、組織措施，設置施工質量控制點并嚴格控制管理，三峽茅坪瀝青混凝土心墻施工質量優良，獲得了良好的社會效益和經濟效益。

關鍵詞：土石壩心墻瀝青混凝土施工質量控制三峽工程

1概況

茅坪溪土石壩位于三峽攔河大壩右岸上游，屬一等一級永久建筑物。最大壩高104m，壩頂長1840m，壩體為瀝青混凝土心墻(簡稱心墻)。心墻厚0.5～1.2m(下設3.0m擴大段)，心墻頂軸線長880m，墻體最大高度94m，瀝青混凝土工程量約5.0萬m3。茅坪溪土石壩分兩期施工，一期工程至142m高程，瀝青混凝土工程量約2.2萬m3。

2質量職責及質量控制點的設立

2.1項目組織機構及人員培訓

根據心墻工程施工的實際情況組建項目組織機構(如圖1)。各部門相互配合、統一協調。高壩瀝青混凝土心墻機械化施工在國內是首次，技術要求高，施工難度大，特聘請了西安理工大學著名教授孫振天，對技術干部及工人進行了培訓，還選聘了挪威顧問集團(AGN)對心墻施工進行了技術咨詢，并選派了瀝青混凝土拌和樓技術、操作人員到設備生產廠家進行了理論、操作培訓。

2.2瀝青混凝土心墻施工質量控制點的設立

為確保瀝青混凝土心墻施工質量，制定了施工質量控制點，使瀝青混凝土心墻施工全過程，各環節全面受控，見表1。

3機械設備選型

結合本工程特點和自身的經濟條件，選購了西安筑路機械廠生產的LB-1000型瀝青混合料拌和樓及挪威產的瀝青混凝土心墻聯合攤鋪機及附屬設備，德國生產的寶馬振動碾，并購置、安裝了一套骨料破碎加工系統，見表2。

4原材料質量控制

心墻施工的原材料主要由瀝青、粗細骨料、礦粉組成，粗骨料按粒徑范圍為20～10mm、10～5mm、5～2.5mm三級，細骨料粒徑范圍為2.5～0.074mm，由人工砂70%，天然砂30%組成，礦粉粒徑為小于0.074mm的顆粒。

4.1瀝青

本工程使用的瀝青為新疆克拉瑪依石化總公司生產的翼龍牌優質水工瀝青。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，瀝青的外包裝必須是桶裝。

4.2粗骨料

粗骨料采用王家坪的石灰巖進行破碎加工，控制進場石灰巖小于20cm，潔凈無泥，無污染，進場塊石堆人防雨棚。骨料采用兩級破碎生產，粗碎選用PF-A1010型反擊式破碎機，細碎選用PFL-1000型復合式沖擊破碎機。粗骨料生產過程中每天檢驗其超遜徑、針片狀和含泥量指標一次，抽樣點為篩分樓出料皮帶輸送機處，各級成品骨料分類堆放。

4.3細骨料

人工砂用王家坪石灰巖進行破碎、篩分生產，河砂采用長江的天然河砂篩分制得。

4.4礦粉

礦粉為石灰巖生產的人工砂經柱磨機磨細后分選而得，生產50～100t礦粉取樣一次對設計指標進行檢驗，生產中每天檢測礦粉細度，礦粉儲存要求防雨防潮，并防止雜物混入。

5瀝青混合料攤鋪試驗

5.1現場攤鋪試驗

現場攤鋪試驗目的是對室內配合比進行驗證和調整，取得并確定各種有關的施工工藝參數。主要內容是：檢驗、調整、確定瀝青混凝土的施工配合比，檢驗瀝青混凝土拌和系統和攤鋪設備運行性能，試驗選定各種攤鋪碾壓參數。

5.2生產性攤鋪試驗

現場試驗完成后，轉入生產性攤鋪試驗。再次驗證和凋整瀝青混凝土配合比和施工工藝參數。

6瀝青混合料配合比

本工程施工配合比誤差控制為：粗骨料±2%，細骨料±2%，填充料±1%，瀝青±0.3%。

瀝青混凝土拌和系統設有二次篩分裝置，在拌和系統料場測試的礦料級配、超遜徑、含水量等不能作為計算施工配料單的依據，在經過二次篩分后的熱料倉取料進行礦物級配、超遜徑試驗后計算施工配合比顯得不現實，因此，在計算施工配料單時以前一倉位的瀝青混合料的抽提試驗測試成果作為依據；抽提試驗的取料部位在施工現場，瀝青混合料在攤鋪完成后未碾壓之前從不同部位取料混合，用四分法分取試樣進行抽提試驗計算出各組分數值，結合設計配合比進行調整。

7瀝青混合料的拌和配制

7.1骨料初配、烘干

骨料經配料倉初配，輸送至干燥加熱筒干燥加熱，而后經熱料提升機提升至拌和樓頂進行二次篩分，并分級存于儲倉備用。骨料加熱應均衡，溫度應達到170℃～190℃，一般不宜大于200℃。

7.2瀝青脫桶、脫水、儲存

瀝青溶化、脫水、加熱、恒溫采用JRHY-5型設備，瀝青脫水溫度控制在110℃～130℃，恒溫儲存時間不超過48h，以防止瀝青老化。

7.3瀝青混合料拌制

瀝青、粗細骨料、礦粉按照施工配料單投料稱量，拌制瀝青混合料時，應先投骨料與填料干拌15s，再噴灑瀝青濕拌45～60s，混合料出機溫度根據環境溫度變化而嚴加控制，一般在165℃～180℃，拌出的瀝青混合料應均勻，無花白料、冒黃煙，卸料時不產生離析。

8瀝青混合料的鋪筑

心墻采用水平分層鋪筑，攤鋪機攤鋪，1.5t振動碾碾壓密實，鋪筑過程中進行溫度、厚度、寬度、碾壓及外觀等檢查。

8.1溫度控制

混合料鋪筑過程，嚴格對攤鋪溫度、初碾溫度、終碾溫度進行控制，鋪筑現場派專人檢測混合料溫度，掌握適宜的碾壓時機。從試驗可知瀝青混合料在140℃～160℃最低不低于130℃可以碾壓密實，冬季施工偏大值，夏季施工偏小值。當混合料溫度過高，碾壓時將發生難以流動，而混合料容易粘附于碾磙上，實際上將無法壓實，溫度太低，壓實所需要的動能增加，經試驗得知低于130℃后，混合料將難以壓實。

8.2厚度控制

施工中經反復檢測分析瀝青混合料的厚度壓實系數為0.0.85～0.91之間，據此，調整攤鋪厚度對碾壓厚度進行控制，瀝青心墻工程每層壓實厚度為20±2cm，攤鋪厚度為23±2cm。由于攤鋪機行走履帶位于瀝青心墻兩側壓實后的過渡料上，因此施工過程中為保證攤鋪厚度的均勻性，過渡料攤鋪后采用人工輔助耙平，確保底層的平整。

8.3寬度控制

心墻斷面為梯形漸變而攤鋪機為自帶豎直模板，施工過程中要精確計算每層的設計上、下底寬，攤鋪時按設計底寬控制攤鋪寬度。瀝青混合料攤鋪前測量定出心墻軸線，并用φ8mm鋼絲固定標識，調整攤鋪機模板軸線與之重合，攤鋪機行走過程中激光器對準儀對準固定鋼絲勻速行走，從而保證軸線上、下側寬度一致并滿足設計要求。

8.4碾壓控制

瀝青混合料起始碾壓時，隨著碾壓遍數的增加，瀝青混凝土容重也隨之增加，當碾壓遍數達到一定程度時，容重處于一個較穩定階段，即達到了最大壓實容重。為便于混合料內部氣泡排出，混合料在入倉后需靜置約半小時，再進行碾壓。采用不同的碾壓機具碾壓瀝青混合料，鉆取芯樣，進行性能試驗，瀝青混凝土的容重、孔隙率、滲透系數的影響并不明顯，從施工角度考慮，用1.5t振動碾較為經濟，1.5t振動碾碾壓的最佳遍數為靜1+動8+靜2。碾壓時行走速度為20～25m/min，行走過程中不得突然剎車，或橫跨心墻碾壓。橫向接縫處要重疊碾壓30～50cm，碾不到的部位，用小夯機或人工夯實。

9質量檢測和缺陷的處理

心墻碾壓完畢后，必須進行質量檢測，檢測方法主要有：現場C200核子密度儀無損檢測容重，用ZC-6型滲氣儀無損檢測瀝青混凝土的滲透系數，現場取芯樣檢測和室內瀝青混合料抽提及馬歇爾擊實試驗檢測。檢測指標包括瀝青混凝土容重>2.4kg/cm3，孔隙率<3%，滲透系數<1×10-7及其他設計指標。現場檢測以無損檢測為主，若發現有不合格點，應立即鉆取芯樣進行測試，芯樣測試不合格則要進行處理。

心墻施工過程中，瀝青混合料經碾壓后檢測曾出現過幾個單元層局部孔隙率超標即大于3%，事后進行了及時處理。

若檢測發現孔隙率超標點較多，范圍較長，即采用心墻迎水面澆筑瀝青瑪蹄脂處理方法，可增加心墻防滲性能。若檢測不合格點僅為局部并集中分布且范圍較小，采用不合格部位挖除后重新鋪筑瀝青混合料處理方法。挖除時用柴火烤溶并人工輔助機械挖除，對接縫處斜坡和底層要用人工小心修整，保證坡度小于1：3，并將底層松散顆粒剔除；必要時可將處理層面加熱用振動碾靜壓幾遍，再重新鋪筑瀝青混合料。

值得一提的是：國內外一般認為水工瀝青混凝土的孔隙率小于4%時，其水穩定性是有保證的，三峽茅坪溪瀝青混凝土心墻設計規定為孔隙率小于3%。幾次心墻碾壓后檢測出現孔隙率大于3%都進行了處理，但目前存在疑問的是：在心墻迎水面鋪筑幾公分厚的瀝青瑪蹄脂在大壩蓄水后的水力作用下是否能真正起到作用，挖除后重新鋪筑瀝青混合料勢必造成對原有結構的破壞，并導致橫向接縫和底層結合面增多從而增加滲透薄弱點。因此瀝青混凝土相關規范及處理措施，值得有關國內專家及同仁的進一步探討。

10控制成效

茅坪土石壩的瀝青混凝土心墻自1997年8月正式開始鋪筑，到2000年9月完成了第一標段項目任務，共完成單元工程355個，單元工程驗收合格率為100%，優良率達86.7%。新晨：