瀝青混凝土心墻施工過程質(zhì)量控制管理

孫瑞君

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概述

位于山西省境內(nèi)的瓦舍水庫壩型為瀝青混凝土心墻堆石壩，最大壩高30.5 m，壩軸線長212 m。壩體填筑方量30萬m3，其中堆石料填筑14萬m3，過渡料填筑1.3萬m3，墊層料填筑0.4萬m3，瀝青混凝土心墻填筑約2 000 m3。瀝青混凝土心墻為大壩的主要防滲部位，是工程的質(zhì)量控制重點。

2 瀝青混凝土心墻質(zhì)量控制

瀝青混凝土心墻的施工工藝要求高，從原材料選擇、瀝青混凝土拌合及運輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格控制，確保每一道工序都符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，否則將形成質(zhì)量隱患，不能滿足大壩填筑質(zhì)量。其主要質(zhì)量控制過程包括以下三個方面：瀝青混凝土拌制、瀝青混凝土鋪筑、瀝青混凝土質(zhì)量檢測。

瀝青混凝土技術(shù)指標(biāo)要求見表1。

2.1 瀝青混凝土拌制

2.1.1 瀝青混凝土原材料

工程上所用瀝青混凝土主要成分為瀝青、骨料、填充料（礦粉）。瀝青采用昆侖牌70號A112石油瀝青，粗骨料從垣曲縣長直鄉(xiāng)采購，細(xì)骨料為當(dāng)?shù)靥烊簧?，礦粉從星原集團水泥建材有限公司采購。為保證原材料合格，確保施工質(zhì)量的第一道關(guān)卡，必須加強原材料質(zhì)量控制，一般可從檢驗進(jìn)場原材料出廠合格證和抽樣檢測兩方面著手。

1）瀝青

進(jìn)場瀝青存放在儲罐內(nèi)，主要以針入度、軟化點和延度三項指標(biāo)對瀝青進(jìn)行檢測，其它指標(biāo)作為抽查項。對進(jìn)場瀝青，應(yīng)進(jìn)行取樣檢驗。從瀝青料的五個部位分別提取試樣，每個取樣單元一般為（40±10）t，取樣量為2 kg以上。每批瀝青至少應(yīng)抽取一組樣品進(jìn)行檢驗，在正常拌制時，每班從瀝青恒溫罐取樣一次，主要檢驗瀝青的針入度、軟化點和延度等，在進(jìn)行瀝青指標(biāo)檢測試驗的過程，同時應(yīng)隨機檢測罐內(nèi)瀝青溫度，以確保所用瀝青溫度在指標(biāo)要求內(nèi)。

瀝青原材料試驗主要檢測指標(biāo)見表2。

表2 瀝青原材料試驗主要檢測指標(biāo)

2）骨料

首先應(yīng)對進(jìn)場骨料分區(qū)存放，以免造成粗、細(xì)骨料的混雜。為保證進(jìn)場骨料的質(zhì)量，還需對其針片狀顆粒含量、超徑顆粒含量、遜徑顆粒含量、含泥量、水穩(wěn)定等級、吸水等級、與瀝青的粘附性和堅固性等項指標(biāo)進(jìn)行檢測。瀝青各項指標(biāo)檢測應(yīng)在現(xiàn)場試驗室進(jìn)行，或者送附近試驗機構(gòu)委托檢測。

為保證級配穩(wěn)定，須對熱料倉中的級配、超徑和遜徑顆粒含量進(jìn)行取樣檢測，一般一個取樣單位為（150±50）m3，檢測試驗每星期最少進(jìn)行一次。同時應(yīng)監(jiān)測熱料斗中骨料溫度，確保所用溫度在規(guī)定范圍內(nèi)。

瀝青混凝土骨料試驗主要檢測指標(biāo)見表3。

表3 瀝青混凝土骨料試驗主要檢測指標(biāo)

3）填充料

填充料（礦粉）需存放在儲罐內(nèi)，并做好防潮、防漏、防雨、防風(fēng)等措施，避免出現(xiàn)成塊結(jié)團等問題。

對礦粉的抽樣檢測試驗主要為級配及其含水量的檢驗，每批次取樣驗收一次。

2.1.2 瀝青混凝土配合比

本工程瀝青混凝土配合比見表4：

表4 瀝青混凝土配合比 單位：%

使用前，需先在試驗室進(jìn)行試配，并委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位作相關(guān)試驗，試驗完成后將試驗成果呈報監(jiān)理（單位），各家確認(rèn)后即可在現(xiàn)場進(jìn)行試配，同時結(jié)合瀝青混凝土的碾壓試驗來驗證施工配合比。瀝青混凝土施工配合比經(jīng)監(jiān)理（單位）批準(zhǔn)后，應(yīng)確保嚴(yán)格按照已批準(zhǔn)的施工配合比進(jìn)行各種原材料數(shù)量和各項指標(biāo)的控制，保證瀝青混凝土質(zhì)量滿足指標(biāo)要求。

瀝青混合料配合比的允許偏差，不得大于表5中規(guī)定的數(shù)值：

表5 配合比允許偏差

2.1.3 瀝青混凝土拌和料

瀝青混凝土拌和采用LB3000型瀝青混凝土拌和料，在瀝青混凝土拌和過程中，現(xiàn)場施工人員應(yīng)隨時觀察其外觀，確保拌和出的瀝青混合料達(dá)到要求的品質(zhì)（色澤均勻且稀稠一致），并且混合料中不存在花白料和冒煙等問題。同時，瀝青混凝土料出機口的溫度也需時刻關(guān)注，一般應(yīng)控制在160～170℃范圍內(nèi)。

現(xiàn)場使用2臺10 t自卸洗車進(jìn)行瀝青混合料的水平運輸，并用改裝帶料斗的柳工50裝載機將所用瀝青混合料倒入攤鋪機。

在瀝青混凝土拌和過程中，所需的礦料及瀝青等材料應(yīng)按照重量進(jìn)行配料，礦料應(yīng)保持干燥狀態(tài)，骨料計量需累計，粉料和瀝青等材料計量則需單獨計量?，F(xiàn)場所用的稱量設(shè)施設(shè)備及其輔助設(shè)備也應(yīng)測試校正，保證拌和滿足其質(zhì)量要求。

凡瀝青混合料出現(xiàn)以下質(zhì)量問題之一的，須一律視為廢料，不能繼續(xù)用于施工：

1）瀝青混合料的配比出現(xiàn)較大偏差，甚至錯誤；

2）計量不準(zhǔn)；

3）未經(jīng)批準(zhǔn)，改變配料單；

4）稀稠不均，存在花白料等情況；

5)拌制料在成品倉庫保存時間大于24 h。

2.2 瀝青混凝土鋪筑

瀝青混合料在現(xiàn)場鋪筑過程中，入倉溫度、攤鋪厚度、碾壓是其主要控制內(nèi)容。

在瀝青混合料攤鋪后碾壓前，應(yīng)在施工現(xiàn)場進(jìn)行瀝青混凝土取樣試驗，沿心墻軸線方向每隔5 m取一個試樣，取五組試樣，混合后送檢試驗。每鋪筑碾壓一層瀝青心墻后，必須進(jìn)行質(zhì)量檢測，檢查施工質(zhì)量，主要采用無損檢測方法，主要檢測指標(biāo)為容重、孔隙率、滲透系數(shù)等。

在施工現(xiàn)場，瀝青混凝土心墻采用水平分層且全壩段一次攤鋪碾壓的施工方法，按照鋪筑方向、鋪筑次序、鋪筑層厚、攤鋪溫度、碾壓溫度及碾壓遍數(shù)等分別進(jìn)行分層鋪筑，且施工分層厚度應(yīng)滿足使用標(biāo)準(zhǔn)（攤鋪厚度要求為30 cm左右，壓實后厚度要求為25～27 cm）。

4月20日上午，水利部抗震救災(zāi)前方領(lǐng)導(dǎo)小組再次趕到已震毀的西杭水電站現(xiàn)場查勘，檢查西杭水電站的引水渠，防止震毀引水渠中殘留的水引發(fā)山體滑坡。

鋪筑工作應(yīng)保證連續(xù)不間斷且勻速進(jìn)行，嚴(yán)禁忽快忽慢。同時，鋪筑時需首先完成瀝青混合料碾壓工作，然后再進(jìn)行過渡帶的碾壓工作，鋪筑速度一般可按一天完成二至三層進(jìn)行施工進(jìn)度控制。在現(xiàn)場鋪筑過程中，操作人員應(yīng)隨時注意觀察鋪筑效果，如果發(fā)現(xiàn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況，鋪筑工作須即刻停止，且應(yīng)對已鋪筑完成的部位進(jìn)行檢測，所有不滿足要求的部位必須進(jìn)行清除并組織人員再次進(jìn)行鋪筑工作。

瀝青混合料碾壓溫度要求一般為130～170℃（盛夏要求不低于130℃，冬季要求不低于140℃），如果在施工現(xiàn)場中，施工人員發(fā)現(xiàn)攤鋪溫度超過170℃，則需在攤鋪后靜置一段時間，待溫度滿足要求后方可繼續(xù)進(jìn)行碾壓工作。碾壓工作的速度一般保持在（30±5）m/min勻速進(jìn)行，在與岸坡等相交的地方或機械碾壓不到的角落等地方，由現(xiàn)場施工人員采取人工夯實的方法完成。

為確?；炷列膲︿佒|(zhì)量，心墻每鋪筑約10m，質(zhì)檢人員在心墻分別選取兩個芯樣，對鋪筑的瀝青混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測。

2.3 施工質(zhì)量檢測

每鋪筑層瀝青心墻碾壓完畢后，必須進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢測，合格后方可進(jìn)行下一階段工作。工程中一般所用檢測方法主要為取芯樣檢測、馬歇爾擊實試驗檢測和無損檢測三種方法。最主要的檢測指標(biāo)是瀝青混凝土孔隙率，根據(jù)檢測方法的不同，分為芯樣孔隙率、馬歇爾試件的孔隙率和無損測試瀝青混凝土孔隙率。三種孔隙率指標(biāo)均指示瀝青混凝土壓實性能，表明相應(yīng)施工質(zhì)量的好壞。

2.3.1 瀝青混凝土孔隙率

芯樣檢測所用芯樣取自于瀝青混凝土心墻，其孔隙率指標(biāo)可直接表明瀝青混凝土質(zhì)量的好壞；馬歇爾擊實試驗檢測所用馬歇爾試件是由現(xiàn)場提取的瀝青混合料在室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)條件下制成的，其孔隙率表明瀝青混凝土的最佳密實狀態(tài)（瀝青混凝土的最小孔隙率），直接反映瀝青混合料的壓實程度是否合格；工程上，一般把無損檢測作為瀝青混凝土孔隙率檢測的首要方法進(jìn)行瀝青混凝土密實度的檢測，主要優(yōu)點體現(xiàn)為是方便、快速，對建筑物不會造成損傷。

2.3.2 問題處置措施

在對瀝青混凝土心墻質(zhì)量現(xiàn)場檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)檢測指標(biāo)超差，應(yīng)按以下方法步驟進(jìn)行處置：

2）如果復(fù)測指標(biāo)滿足要求，則判定瀝青混凝土心墻質(zhì)量合格；

3）如果復(fù)測指標(biāo)仍超差，則需對上次芯樣選取處左右兩側(cè)1 m處再次選取兩個芯樣，進(jìn)行第二次復(fù)測；

4）如果兩個芯樣復(fù)測指標(biāo)均滿足要求，則不進(jìn)行后續(xù)處置；

5）如果兩個芯樣復(fù)測指標(biāo)均超差，則需左右兩側(cè)再加1 m處再次選取兩個芯樣，進(jìn)行第三次復(fù)測，直至確定需要處置的范圍；

6）如果兩個芯樣復(fù)測指標(biāo)一個滿足要求，一個超差，則需在指標(biāo)超差的芯樣一側(cè)再加1 m處再次選取芯樣，進(jìn)行第三次復(fù)測，直至確定需要處置的范圍。

3 結(jié)語

瀝青混凝土心墻施工質(zhì)量的好壞直接影響整個大壩工程的安全使用及后期維護(hù)，如何控制心墻施工過程中的質(zhì)量是水利樞紐工程建設(shè)的重中之重，必須加強全過程施工質(zhì)量控制管理，確保整個工程的順利實施。