【关键词】沥青心墙；施工技术；研究
1、工程概况
康苏水库工程位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县康苏镇境内，距康苏镇6.0km，距离乌恰县城约20km。工程规模属Ⅳ等小（1）型工程，由沥青砼心墙坝、左岸灌溉引水隧洞、左岸导流泄洪冲沙放空隧洞、右岸溢洪洞等建筑物组成。康苏水库坝顶高程2525.30m，防浪墙顶高程 2526.50m，坝顶长度 365.0m，坝顶宽 8.0m，最大坝高 51.30m。设计蓄水水位2520.20m，相应库容800万m3，校核洪水位2524.12m，死水位为2514.00m，死库容560万m3，调节库容240万m3，总库容977万m3,设计灌溉面积1.87万亩。
拦河大坝为沥青混凝土心墙砂砾石坝、采用垂直式沥青混凝土心墙，墙体轴线偏上游侧布置，防渗体中心线位于坝体上游桩号L0-000.55m处，心墙在2503.30m高程以上厚0.5m，2503.30m高程以下为0.7m，为变厚度心墙，沥青混凝土总量约为1.02万m3。
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2、主要施工材料
2.1细骨料
细骨料（粒径0.075mm～2.36mm）料源有两种，一种是采用黑孜苇水泥厂块石料场块石料加工而成的成品骨料，另一种是采用康苏河河床砂石料加工而成的成品骨料。试验前对细骨料超径进行了筛除处理，其设计技术要求及试验检测结果见表3-2。从试验结果可知，细骨料各项检测结果满足设计技术要求。
表2-1 细骨料性能试验成果表
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2.2填料
填料（矿粉）采用新疆克州龙鼎建材有限公司生产的石灰岩矿粉，矿粉的设计技术要求及试验检测结果见表3-4。从试验结果可知，其各项检测结果满足设计技术要求。
表2-1 填料设计技术要求及试验检测结果
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2.3对原材料的说明及评价
试验使用的沥青材料为克拉玛依70号水工沥青，骨料及矿粉使用与康苏河水库枢纽工程沥青混凝土施工用材一致的材料，为了保证沥青混凝土室内试验成果的均匀性和代表性，对粗骨料进行了筛分处理，去除了各级的超逊径，对细骨料进行了筛分处理，去除了超径。在试验过程中，矿粉中粒径大于0.075mm颗粒含量计入人工砂中，而人工砂中粒径<0.075mm颗粒含量计入矿粉中。
从原材料试验成果可以看出，试验使用的原材料性能满足有关的技术文件和规程规范的要求。为了试验得到相关数据，粗细骨料为两种，实际施工骨料为黑孜苇水泥厂附近骨料。
3、配合比试验及成果
3.1配合比设计试验思路
碾压式沥青混凝土配合比设计的内容是确定粗骨料、细骨料、填料和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足沥青混凝土工程技术要求又符合经济的原则。目前，国内外沥青混凝土配合比设计多采用矿料级配和油石比（按矿料总重的百分数计）两个参数。矿料级配是指粗骨料、细骨料、填料按适当比例配合，使其具有最小的空隙率和最大的摩擦力的合成级配，矿料级配可用最大粒径、粗细骨料的比例、填料用量三个参数来表征。目前常用的级配理论主要有最大密度曲线理论和粒子干涉理论。在本次配合比设计中，采用最大密度曲线理论进行矿料级配的计算。最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线，这种理论认为，固体颗粒按粒度大小有规则地组合排列，粗细搭配，可以得到密度最大，空隙最小的混合料；并提出矿料的混合级配曲线愈接近于抛物线，则密度愈大。最大密度曲线理论提出应用于实际工程中的矿料级配计算式如式（4-1）。
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（4-1）
式中Pi—筛孔尺寸为di时的通过率（％），P0.075—填料用量（％），n—矿料级配指数，di—某一筛孔尺寸（mm），Dmax—矿料最大粒径（mm）。
根据《新疆乌恰县康苏水库工程沥青混凝土试验任务书》（HND/J075s-4-sy-02）推荐的沥青混凝土配合比，进行关键性能试验，再从中选出满足要求的2种配合比进行全面的性能试验验证，选出最优配合比。经组合配合比共24个。见表4-1。
4、沥青心墙施工方法
4.1沥青混凝土碾压
碾压设备为专用施工设备，本工程沥青混合料碾压设备为1.7t碾子，过渡料碾子为3t碾子。碾压参数是根据场外摊铺试验获得的碾压参数进行碾压。针对本工程不同的心墙宽度，分别采取贴缝碾压、单边骑缝单边贴缝碾压的不同碾压工艺，
4.2沥青混凝土温度控制
要求沥青混合料拌合站出机口温度控制在155℃～175℃，骨料温度控制在180℃～185℃，沥青混合料入仓温度控制在155℃～165℃，初碾温度控制在150℃～155℃，终碾温度不得低于120℃。当气温在零度左右时，出机口温度及入仓温度按上限控制，同时适当提高初、终碾温度，降低因摊铺温度损失过快造成碾压不密实情况发生，从而保证施工产品质量。
5、主要研究内容
本项目沥青心墙的施工，在总结以往类似工程的成功经验，根据项目自身特点，主要从以下几个方面进行总结和研究。
5.1细骨料回收创效研究
细骨料回收主要是指填料回收。本项目利用普通砂石料加工系统进行碱性骨料的破碎。加工完成的骨料为2cm以下的混合骨料，含有部分超细粉。在拌和系统筛分中，超细骨料利用风机回收充当矿粉使用。实际生产中，回收超细骨料量较配合比填加矿料量节约35%。总体预估节约1100吨矿粉，节约资金约25万元。
5.2不同温度环境对沥青施工质量影响研究
沥青混合料属怕冷型材料，施工过程中，严格按照各环境温度控制要求进行完成。冬季施工自然环境不宜低于5℃。本工程所在地，夏天最高气温在20℃左右，冬季最低气温达－20℃。当气温过低时，混合料从出机口到现场以及在现场摊铺过程，温度损失过快，混合料碾压不密实，会直接影响心墙施工质量。
6、基本结论
（1）沥青心墙施工设备中，拌和楼最为关键，不仅影响到施工进度，更直接影响了施工质量、项目经营成本，为此，再建项目选择沥青拌合站设备一定要多方考虑；
（2）使用河床骨料即能满足设计指标，又可降低项目经营成本，但需要提前一年或是半年着手试验，通过成果数据推动骨料调整；
（3）在选择摊铺和运输设备时，如沥青心墙整体方量小于2万方时，建议使用人工摊铺和小型自卸车运输；
（4）在面临冬季施工时，虽采取部分措施，可以保证施工质量，但心墙与过渡料不能采用全封闭措施时，当气温低于-8度时应暂停施工。
论文作者:秦领军 周国锋 董长红
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期
论文发表时间:2020/4/14
标签：骨料论文; 沥青论文; 混凝土论文; 填料论文; 工程论文; 粒径论文; 库容论文; 《城镇建设》2020年第3期论文;