沥青混凝土心墙的施工质量控制

沥青混凝土心墙具有良好的防渗性和耐久性，能适应坝体和地基的形变，安全性能较强。此外，沥青混凝土心墙施工进度快且造价低廉，近些年在全球范围内发展迅速。受自然因素、坝体设计、施工组织计划等方面的影响，沥青混凝土心墙的施工质量控制存在较大风险。只有合理配备填筑的资源，科学安排进度计划，协调工程各方的关系，才能实现有效的施工管理，缩短工期，提高沥青混凝土心墙的施工质量。

1　原材料质量控制

1.1　沥青

沥青是沥青混凝土的重要组分，是影响沥青混凝土性能的主要成分。沥青材料的质量控制是全过程的控制。沥青材料的出厂、运输、入场及储存、储料、施工使用等过程进行严格的质量检测。

1.1.1　沥青出厂控制和运输

在沥青生产厂家选定过程中，应要求厂家提供沥青的针入度、软化点、蒸发减量、闪点等指标，沥青标号与沥青混凝土设计所要求的标号相一致。

沥青材料采用的包装方式、运输方法等，应根据工程所在地的实际情况确定。沥青材料按照购货合同所约定由厂方直接供货到施工现场或由购货方组织运输。运输需有完备的措施，确保沥青在中转运输过程中不破损、不受潮、不受侵蚀和污染、不因过热而发生老化。

1.1.2　沥青材料入场检测及堆存

沥青运至工地后，一般应由施工承包人在监理工程师的监督下，按有关规定组织取样，并进行检验和验收。检验需严格按照设计技术指标或工程招标文件的要求技术指标及频率进行。通常每批沥青现场抽样检测取样1～2组，进行沥青材料全套参数试验，对于设计要求或招标文件中明确要求但现场试验室无相关条件进行检测的项目，如沥青蜡含量、动力黏度、组分分析等，则必须按照规定的取样方法取样，送有资质的单位进行检测。对已通过检验接收的沥青，在任何时候都可进行抽样测试，若发现有与技术要求不符合的沥青时，必须清理退场。

不同批号的沥青应分别贮存，以防混杂；总贮存量不低于满足沥青混凝土浇筑强度的3个月用量或一批次来货时的批量。沥青到工地后应存放在阴凉、干燥、通风良好的地方，贮存沥青材料总量宜在200t以上，沥青堆存高度应在1.8m以内，并有足够的通道，满足运输和消防要求。

1.1.3　沥青加热桶脱水加热及保存

沥青的融化、脱水温度不宜过高，宜控制在120℃±10℃范围内。对于桶装沥青，可以用火池加热法加热，也可以采用连续式蒸汽化油法。对于散装沥青，由专用油罐车运到工地，贮存在安有蒸汽排管的沥青池内，使用时通入蒸汽使其融化。

在储油池融化的沥青通过管道或专用沥青泵送至燃油式沥青加热锅内脱水、加热，在经过充分的脱水后，经由沥青泵抽排至沥青储存料罐备用。沥青储存料罐内的沥青，不宜保存过多，保存时间不宜超过6h，温度要求基本恒定，在160℃±5℃范围内变化。若沥青的加热、保温温度太高，将使其针入度降低，软化点升高；而加热、保温温度太低，会导致沥青的流动性差，和易性降低，使沥青混合料的拌和时间延长。

1.1.4　沥青入仓及拌和控制

每次开仓浇筑前，应计算沥青的总用量，尽量做到一罐一仓，杜绝因沥青保温时间过长而老化问题。储存料罐内的沥青，通常不应有过多的剩余储存量。无论在何种情况下，在沥青储料罐中的沥青进入沥青混凝土拌和楼拌和以前，都必须要求对沥青材料的主要技术指标（通常为三大技术指标）进行检测。

储存料罐的沥青材料，经检验合格后，沥青从加热锅到称量地点，由沥青泵通过外部双层保温的管道输送（内管与外管之间可通蒸汽），保证沥青材料的顺利流动，避免沥青在输送过程中凝固堵塞管道。

1.2　骨料及其他材料

1.2.1　骨料的选取与检测

骨料经由矿料加工及筛分而成，在水工沥青混凝土中通常划分为粗骨料、细骨料和填充料。沥青混凝土通常所采用的矿料，由料场开采的块石，运到工地后经矿料加工系统破碎分成粗骨料、细骨料和矿粉。矿料块石的料源必须按设计要求选定合格的料场开采，运到工地的石块应是岩质坚硬、层面新鲜、无夹层、不含杂物、不含泥土，施工单位应每天随机抽样检查各料场提供的骨料质量，检查合格后才允许进行加工破碎。

在工程应用中，通常用于生产中的细骨料需添加部分天然沙（天然骨料），主要原因有以下两个方面：一是由于矿料加工系统的细骨料加工能力不足；二是矿料加工系统加工的细骨料的粒径分布不均匀，粗颗粒含量较高。在矿料中的细骨料掺入部分天然河砂，就是要弥补系统生产的不足，改善细骨料的级配特性，提高沥青混合料的和易性。

1.2.2　骨料的加热

由于沥青材料只有在较高温度下呈现流态，为适应沥青混合料的拌和，保证拌和均匀，必须对骨料进行加热。通常只对粗、细骨料进行加热而不直接对填充料（矿粉）加热。试验表明，冷骨料应均匀连续地进入干燥加热筒并加热约3～3.5分钟，其加热温度一般要求控制在180℃±10℃范围内，不得超过200℃。

对于沥青混凝土骨料的加热控制，应结合季节、气温的变化，根据工程实施的具体情况进行调整。

2　试验设备的控制

所有的大型工地都要建立严格的质量控制系统来保证施工质量，首先要建立试验室，试验室一般分为两部分，即工地现场试验室和基地试验室。实验室均需统一选用科技含量较高、性能较好、精确度高的机械设备，备足常用的易损机械设备零配件，以保证设备完好和正常运行。所有机械设备需由专人负责，并进行定期检修维护，以保障试验的完好与精确。

沥青混凝土现场试验室，应尽量地靠近工地布置，要具有承担现场的、常规试验的能力，要配备全套的仪器设备以进行一系列专门的沥青混凝土试验。对原材料、拌和后的沥青混合料和摊铺碾压后的沥青混凝土防渗体随机抽样检测，进行质量跟踪，这是保证沥青混凝土质量的重要手段。

基地试验室需要配备的试验仪器，主要承担非常规试验，如沥青材料的蜡含量、闪点、溶解度等指标的测定仪器、沥青混凝土圆盘或小梁弯曲的柔性试验仪、渗透系数的测定仪器、沥青混凝土相关力学性能力的试验仪器等。这类仪器设备的使用频率不是太高，仪器设备也相对较为笨拙，多为研究及科研工作服务。实验室必备试验设备见表1。

表1　沥青混凝土心墙试验仪器表

3　施工过程质量控制要点

沥青混凝土施工质量控制，是一项复杂的系统工程，从原材料、沥青混合料到沥青混凝土，各施工环节都要求有很好的质量控制措施及标准。

3.1　温度控制

温度控制贯穿于沥青混凝土施工过程的始终。温度控制包括沥青材料脱桶脱水时的加热温度控制、沥青储存料罐的温度（导热油的加热温度）控制、沥青材料进入拌和楼的温度控制、骨料的加热温度控制、沥青混合料的拌和温度控制、沥青混合料的出机口温度控制、沥青混合料储料罐的温度控制、沥青混合料的运输温度控制、沥青混合料摊铺温度控制、沥青混凝土碾压温度控制、沥青混凝土钻孔取芯时的温度控制等。

3.2　配合比误差

主要是指沥青混合料的配合比误差，配合比误差是沥青混凝土力学性能产生波动的主要原因之一。配合比误差要求在拌和楼出机口、沥青混合料摊铺现场等进行取样，也可以对沥青混凝土芯样或其他方式的沥青混凝土，采用溶剂溶解的方式进行抽提获取。

3.3　运输过程控制

沥青混合料的运输过程控制，就是要避免沥青混合料产生骨料分离或离析现象，即将沥青混凝土运输过程的温度损失控制在允许的范围之内。

3.4　摊铺碾压过程控制

沥青混凝土的摊铺碾压，除了在温度方面要控制摊铺温度和碾压温度外，还需要控制沥青混合料的摊铺及碾压厚度和平整度、沥青混凝土的碾压方式及碾压遍数、过渡料的碾压及其与沥青混合料碾压方式的协调等。

3.5　沥青混凝土质量检测

按照《土石坝碾压式沥青混凝土施工规范》（DL/T 5363—2006）中规定的沥青混凝土质量检验项目和技术要求，在生产整平胶结层和防渗层的当天，在现场铺筑点中取未碾压的防渗层沥青混合料试样，在试验室内做一组马歇尔试件、密度、热抽提试验，主要检测马歇尔试件容重、稳定度和流值、孔隙率、渗透系数、沥青含量、骨料级配及沥青含量。

完成对现场取样试验后，还要对现场摊铺、碾压情况进行检测。根据规范要求，承包商应根据工程师指示的位置钻取芯样。试验室主要检测芯样的厚度、容重、孔隙率、渗透系数等。

4　结语

从原材料入手对沥青混凝土心墙填筑质量进行控制，汇总了填筑过程中需要测定的相关参数，并罗列出相应的标准试验设备。根据现场施工经验，总结了施工过程中包括温度控制、碾压控制、质量检测等的质量控制要点，用以提高沥青混凝土心墙的填筑质量。

参考文献

收稿日期：2018-04-10

作者简介：顿新春（1976-），男，供职于湖北省石首市水利局，研究方向：水利工程建设管理。