旁多工程沥青混凝土配合比及施工技术研究

李艳萍，马智法，郭洪娟，王德库

（1.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130061；2.中庆建设有限责任公司，吉林 长春130062）

1 工程概况

旁多水利枢纽工程地处西藏自治区拉萨河流域中游，坝址位于林周县旁多乡下游1.5 km，距下游拉萨市直线距离约63 km，工程规模为Ⅰ等大（1）型工程，地震基本烈度为Ⅷ度。枢纽主要由碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝、泄洪洞及泄洪兼导流洞、发电引水系统、发电厂房和灌溉输水洞等组成。最大坝高73.10 m，坝顶长1 052 m。

2 沥青混凝土配合比设计

2.1 试验技术要求

试验技术要求见表1。

表1 碾压式沥青混凝土主要技术要求

2.2 试验结果

沥青混凝土配合比设计参数由矿料级配和沥青含量两部分构成，试验根据（SD220－87）《土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工规范》，骨料最大粒径定为20 mm，初步规划3个矿料级配，控制沥青含量在6.1%～7.0%范围内进行了若干组沥青混合料室内试验。各项试验技术要求及趋势图，见表2～表4、图1～图4。从数据可以看出沥青混凝土试件的各项参数均满足设计要求，且数值变化趋势与沥青含量有较强的相关性。

2.3 沥青混凝土配合比推荐依据

结合以往工程经验，同时考虑施工过程材料误差控制，这次室内试验选择矿料级配编号为PDJP1，确定沥青含量为6.5%，三次试验，结果如表4所示，三项指标满足设计要求。

3 低温施工试验

3.1 试验程序

这次施工试验是指导西藏旁多水利枢纽大坝沥青混凝土施工的参数选择性试验，其试验程序完全拟合施工各步骤展开。其准备工作主要为沥青混合料拌合楼精度校验、施工场地布置、混凝土基座制作及处理、喷涂冷底子油、涂刷沥青砂浆等，上述各项步骤均有国家或行业的相关规范作为依据。

施工试验的两个重要组成部位包括：基础性施工试验；低温施工试验。

表2 沥青混凝土矿料级配

表3 沥青混凝土水稳定系数检测结果

表4 三轴检测结果

3.2 基础性施工试验

1）不同沥青含量配合比施工效果分析。该部分试验施工试验段总长为120 m，施工摊铺宽度为85 cm，分为12段，每段10 m，进行3个沥青含量（6.2%，6.5%，6.8%）、4个碾压方式（中型振动碾静碾2遍 +动碾分别为4，6，8，10遍+小型振动碾动碾2遍、静碾2遍现场试验，该场次试验目的为：探索沥青混凝土不同沥青含量下，不同碾压参数与沥青混凝土密实程度的关系，以此制定在施工过程中沥青含量在允许范围内波动时的应对措施，数据趋势关系见图5。

从图像趋势可以得出如下结论：①试验各配合比孔隙率均满足设计要求；②不同沥青含量的施工配合比孔隙率均随碾压遍数增加而降低；③图形中表明，沥青含量为6.5%，6.8%的两个配合比孔隙率，在碾压遍数为8遍处出现明显拐点，可以确定碾压遍数为6.5%，6.8%两个沥青含量配合比的最佳碾压参数；④沥青含量为6.2%的沥青混凝土配合比碾压遍数与孔隙率关系基本为直线关系，因此建议当现场施工过程中发现沥青混合料沥青含量偏低时，应适当增加碾压遍数保证孔隙率满足设计要求。

2）不同初碾温度施工效果分析。进行3个初碾温度（135～140 ℃，140～145 ℃，145～150 ℃）、4个碾压方式（中型振动碾静碾2遍+动碾分别为4，6，8，10遍+小型振动碾动碾 2 遍、静碾 2 遍、中型振动碾静碾2遍+动碾6遍+小型振动碾动碾2遍、静碾2遍。现场试验，该场次试验目的为：探索沥青混凝土不同初碾温度下，不同碾压参数与沥青混凝土密实程度的关系，以此制定在施工过程中沥青混合料入仓温度波动时的应对措施，数据趋势关系见图6。

从图中趋势可以得出如下结论：①对于推荐配合比而言，初碾温度在135～150℃之间时，中型振动碾碾压遍数为6遍以上时，孔隙率均能满足设计要求；②不同初碾温度进行施工试验，钻取芯样孔隙率均随碾压遍数增加而降低；③图形中表明，对于不同初碾温度的碾压施工试验而言，在碾压遍数为8遍处出现明显拐点，因此可以确定8遍为推荐配合比的最佳碾压参数；④初碾温度为135～140℃时，孔隙率较大，中型振动碾碾压遍数为4遍时甚至不能满足设计要求，因此建议施工过程中初碾温度控制在140～150℃之间。

3.3 低温施工试验

考虑到施工过程中可能因为工期原因进行低温或者夜间施工，中水东北勘测设计研究有限责任公司的沥青混凝土低温施工技术，在以往工程中已有成功的应用经验，因此这次试验主要是在高寒高海拔地区的一次验证性研究，进行的主要试验内容是推荐配合比不同碾压参数、盖布与不盖布的碾压试验，具体试验结果详见表5。同时在施工过程中为了克服西藏地区昼夜温差较大，心墙碾压施工后不利于靠自身的调节密实，因此将覆盖金属保温罩作为低温施工的一项保护措施。

表5 低温碾压施工结果表

从上述成果可知，利用良好的低温保护措施，进行严格质量控制，旁多工程进行低温施工是可行的，通过试验数据确定施工时采用盖布碾压的碾压参数为：中型振动碾静碾2遍+动碾10遍+小型振动碾动碾2遍、静碾2遍。

4 结语

旁多水利枢纽工程是西藏地区首次采用沥青混凝土心墙作为防渗体系的水利工程，因此对试验方案选择及试验结果分析均进行了详细论证，就推荐沥青混凝土配合比选择而言，结合多项成功工程实际并通过施工试验的验证，说明其符合设计要求满足工程运行要求。施工试验常温部分孔隙率变化趋势明显，各参数确定有充实的数据支撑，同时试验数据亦反映出应低温施工技术可有效保证沥青混凝土低温施工质量，其适宜在旁多工程推广应用。