碾压式沥青混凝土快速高效施工技术论文2

何鹏飞

（中国水电十五局一公司）

摘要：碾压式沥青混凝土作为坝体防渗结构，具有结构简单、工程量小、防渗性能安全可靠等优点。但碾压式沥青混凝土心墙施工条件要求较高，严重制约着寒冷多雨地区土石坝沥青心墙的施工进度，本文较全面的阐述了碾压式沥青混凝土快速高效施工技术。

关键词：碾压式     沥青混凝土     快速高效

Abstract: Rolled asphalt concrete as a dam seepage control structure, has the advantages of simple structure, engineering, impermeable safe and reliable performance. Rolled asphalt concrete core wall construction conditions require a higher, Seriously restricted the cold rainy embankment dam asphalt core wall construction schedule, More comprehensive exposition of the roller compacted asphalt concrete fast and efficient construction technology.

Key words: Roller compacted Asphalt concrete  Quickly and efficiently.

一、概况

库什塔依水电站沥青心墙坝工程位于特克斯河汇合口 18.36km，距特克斯县 20km。工程等别为Ⅱ等大（2）型工程。大坝为2级建筑物，采用碾压式沥青心墙坝防渗，坝顶长439m，最大坝高91.1m，碾压沥青混凝土混凝土约19677.4m3。工程所处位置值处于山区，冬天寒冷，夏季凉爽。库克苏河年平均气温7.3℃，极端最高气温37.5℃，极端最低气温-29.0℃。

库什塔依水电站施工工期短，沥青混凝土心墙铺筑若在规范允许的环境气候条件下进行施工，无法满足合同工期要求，为保证工程按期建成，必须提高库什塔依水电站沥青心墙施工效率，为此我们在库什塔依水电站沥青心墙坝工程施工中对寒冷多雨地区气候条件下沥青心墙铺筑快速高效施工技术进行了全面的研究。

二、碾压式沥青混凝土的快速高效施工技术

2.1寒冷气温条件下碾压式沥青混凝土连续铺筑

碾压式沥青混凝土施工受外界气温影响大，根据库什塔依水电站工程的气候条件，在冬季寒冷气温的环境下，采取了如下措施在保证质量的前提下成功实现了低温条件下碾压式沥青混凝土的连续铺筑。

（1）选择适合的沥青混凝土配合比。冬季碾压式沥青混凝土施工，摊铺过程的温度损失尤为难以控制，所以在摊铺后尽快碾压成型是关键，我们通过室内和现场试验可知，油石比的增大可使沥青混凝土在压实功大大减少的情况下很容易达到密实。故在寒冷气温条件下可通过增大沥青混凝土的油石比来缩短沥青混凝土摊铺后的成型密实时段，减少碾压成型过程的温度损失，从而达到沥青混凝土的温控要求，保证沥青混凝土的质量。

（2）沥青混凝土在拌合时出机口温度采取规范要求的上限值。

（3）沥青混凝土运输及摊铺设备加设适当的保温材料，保证沥青混合料在运输过程中做到全封闭。

（4）加强组织管理，使各工序紧密衔接，做到及时拌合、运输、摊铺碾压、特别是尽量缩短碾压时间，每车沥青混合料运输、摊铺碾压全过程控制在30分钟内完成。

（5）尽量缩短每一段的碾压段，摊铺后及时碾压完，必要时可采用两台振动碾串联碾压，提高碾压效率，缩短碾压时间。

库什塔依水电站通过采取以上措施，成功实现了在-7～－20℃的低温气候条件下进行碾压式沥青混凝土心墙的连续施工，通过质量检测，沥青芯样的密度、孔隙率及各力学指标均满足规范要求。从而大大加长了寒冷地区碾压式沥青混凝土心墙的施工时段，提高了碾压式沥青混凝土心墙的施工效率。

2.2碾压式沥青心墙雨天施工

碾压式沥青心墙雨天施工的关键是防雨，避免各个工序雨水与沥青混合料接触，沥青虽具有憎水性，当达到一定密度的沥青混凝土却具有很好的不透水性，但在心墙施工过程中，沥青混凝土还没有达到要求的密度之前，沥青混合料不能有水混入，为此我们采取一下措施：

（1）沥青混凝土拌合站就近大坝布置，减少运距，骨料堆放处高于地面30cm，以防雨水倒灌，并搭建防雨棚，矿粉选用灌存。

（2）加强与气象部门联系，做到提前做好充分的准备。

（3）采用防雨帆布覆盖已摊铺的沥青混凝土混合料，覆盖沥青混凝土运输设备，覆盖沥青混凝土摊铺机料斗。

（4）采用防雨帆布覆盖下层已铺沥青心墙，新铺沥青混凝土时，随摊铺机行进速度，有专人徐徐揭开帆布，保证已铺筑心墙处于无雨水渗漏状态，避免两层沥青混凝土之间有雨水。

（5）将防雨帆布直接固定在摊铺机尾部，使其摊铺机同步前进，帆布后紧随振动碾碾压，避免雨水渗入松散沥青混合料中。

（6）雨后复工，用红外线加热器加热已铺筑层面，加速层面干燥，保证层间没有水分，保证层间结合牢固。

2.3寒冷低温条件下碾压式沥青混凝土铺筑无层间加热施工

无层间加热技术在以工程中虽然有此提法，但从未进行验证实施，为了验证沥青混凝土冬季施工无层间加热施工工艺的可行性，我们在库什塔依水电站项目进行了现场摊铺试验。

冬季施工无层间加热施工工艺研究试验共分两层进行。试验段长60米，每层4段，均为机械摊铺施工，油石比采用8.0%。试验气温范围为-5℃～-16℃ , 风力3级，满足风力小于4级的要求。

在已压实的底层心墙上继续铺筑时，结合面清理干净，灰尘等污染面采用空气压缩机清除，对于潮湿部位先将表水清除，再采用红外线加热器烘干。

第二层施工时，底层沥青表面不进行加热，利用上层新铺沥青混合料（160℃）的热量，停滞约30分钟后，可将下层沥青混凝土融化50mm深，结合面温度可达到约70℃。施工中第二层沥青混凝土铺设前在底层沥青混凝土表面埋入传感式温度计，埋设深度为表层50mm以下，第二层热料摊铺后半小时后进行温度监测，具体数据见表2-1。

表2-1           沥青混凝土层间热料加热温度记录

无层间加热施工芯样图

2.4提高碾压式沥青心墙铺筑层厚施工

沥青混凝土心墙铺筑层厚与碾压机械的压实功能有关，根据国内外实践经验统计，每层的摊铺厚度一般为200mm～300mm。若摊铺层太薄，层间处理工作量会大大增加，降低沥青混凝土心墙的施工速度；若摊铺层太厚，必须用重碾进行碾压，但重蹍碾压容易发生陷碾，使重碾难以正常工作。在库什塔依水电站沥青心墙坝施工中，沥青混凝土心墙与坝体平起填筑，沥青混凝土的进度严重影响了整个坝体的填筑速度，为了进一步加快施工速度，专门进行了摊铺厚度采用350±20mm现场碾压实验。

现场摊铺试验：实验摊铺厚度采用350±20mm，其它实验参数不变。实验证明：摊铺厚度提高到350±20mm，压实厚度为253-296mm，芯样表观完整；所有指标全部合格；孔隙率小于1.2%，比摊铺厚度300±20mm的孔隙率相对偏大。但符合规范和技术要求。

2.5碾压式沥青混凝土心墙每日多层连续铺筑施工

碾压式沥青混凝土心墙每日多层连续多层施工主要问题是：下层沥青混凝土温度较高，沥青混凝土质地较软，在上层施工中，由于基础较软，在上层施工中降低了震动碾压性能，致使上层沥青混凝土孔隙率难以满足规范要求。

为了验证本工程是否能够实现每日多层连续铺筑，本工程专门进行了现场试验，试验方法为：首先铺筑一层长30m、宽1m、30cm厚的沥青混凝土，待温度降至110℃、90℃、70℃进行第二层沥青混凝土摊铺。

实验结果表明：（1）沥青混凝土在环境温度为24℃时，平均每小时可降低温度10℃；（2）连续铺筑过程中，底层沥青混凝土在90℃时进行连续铺筑，沥青混凝孔隙率可控制在3%以内。每层层间间隔4小时可进行上层沥青混凝土铺筑。由此可见库什塔依水电站沥青心墙每层循环时间为4～5小时，完全具备连续施工条件。

库什塔依水电站沥青心墙在施工中实现了沥青混凝土心墙每日连续铺筑三层的施工强度。且经沥青混凝土芯样检测，密度、孔隙率、渗透系数等指标均满足规范要求。

三、结论

在库什塔依水电站沥青混凝土心墙的施工中，采用合适的冬季沥青混凝土施工配合比，施工过程中适当的控制出机口温度、采取适当的保温措施降低运输摊铺过程的温度损失，沥青混凝土心墙在极端低温条件下连续施工是可行的，从而解决了因为沥青心墙冬季不能施工而制约大坝无法填筑这一矛盾。

沥青心墙在雨季施工时通过适当的防雨措施，可解决规范的雨天不能施工的局限性，大大提高了沥青混凝土年施工有效天数。

在寒冷低温条件下，采用沥青混凝土冬季施工配合比，将出机口温度控制为规范上限温度，使铺筑热料保持在（160℃），铺筑前可不进行底层沥青面加热。从而优化了沥青心墙的施工工艺，可大大加快了心墙铺筑速度。

沥青混凝土心墙的铺筑厚度随着碾压机具的优化及碾压参数的改变还可以进一步增大，从而减少结合面的处理，提高沥青混凝土心墙的施工速度。

通过库什塔依水电站沥青心墙的现场试验，在环境温度为24℃时，验证了在24℃时外界气温情况下碾压式沥青混凝土施工循环大于4小时即可实现不间歇连续铺筑。