关于扎敦水利枢纽工程碾压式沥青混凝土冬季生产性试验方案的研究

苏杰 郭逸阗 许凤宝 谢吉民

1、目的及意义

通过现场施工试验验证室内沥青混凝土配合比，掌握在-15℃～0℃环境下现场沥青混凝土的材料制备、拌和、储存、运输、铺筑、碾压、检测等一套工艺流程，确定各项施工工艺参数，以指导沥青混凝土心墙冬季现场施工。

2、试验内容

（1）沥青混凝土的配制、拌和试验

（2）热料仓内粗细骨料的温度及沥青罐内沥青温度的检验

（3）沥青混合料出机口温度检验

（4）沥青混合料的配比复核试验

（5）沥青混合料的理论密度检验

（6）沥青混合料的运输温度损失试验

（7）人工摊铺及碾压试验

（8）机械摊铺及碾压试验

（9）核子密度仪对碾压后沥青混凝土的密度检验

（10） 沥青混凝土层面间的结合效果试验

（11） 沥青混凝土心墙与过渡层界面外观检验

（12）碾压后沥青混凝土性能检验（包括视密度、孔隙率等）。

3、试验研究方法

3.1沥青混合料的配比复核检验、沥青混合料的理论密度检验、采用核子密度仪对碾压后沥青混凝土的密度进行检验及碾压后沥青混凝土的芯样性能试验均按《水工沥青混凝土试验规程》（DL/T5362—2006）进行。

3.2瀝青混合料配制及拌和试验、热料仓内粗细骨料的温度及沥青罐内沥青温度的检验、沥青混合料出机口温度检验、沥青混和料的运输温度损失试验、人工摊铺及碾压试验、机械摊铺及碾压试验严格按《水工碾压式沥青混凝土施工规范》（DL/T5363—2006）和《-15℃～0℃环境下碾压式沥青混凝土心墙快速高效施工技术研究与应用》进行。

3.3现场试验施工步骤如下：

⑴混合料生产试验

①检验拌合楼骨料粒径是否符合沥青混凝土技术要求。

②确定各矿料及沥青的加热情况及温度控制。

检验加热系统加热矿料时的均匀性与稳定性，保证热料仓内各种矿料满足拌和所需温度（180～190℃）；沥青温度（160～170℃）。

③检验沥青混合料出机口温度，校准混合料的配合比。

按推荐配合比进行沥青混合料的拌和，拌和均匀后在出机口检验沥青混合料温度是否满足混合料出机口要求的温度。同时对沥青混合料进行抽提试验，验证沥青混合料中各成分之间的比例与推荐比例是否相同。

⑵人工摊铺及碾压试验、机械摊铺及碾压试验

①场地布置

模拟施工现场浇筑一块长40m水泥混凝土基座，在其上部模拟人工摊铺及碾压试验、机械摊铺及碾压试验。

②基层的处理

水泥混凝土基座达到强度并干燥后（个别潮湿部位必须加热烘干），清除表面的浮浆、乳皮、粘着物；在其上部喷涂一层冷底子油（沥青和汽油重量比为3：7），冷底子油一定涂刷均匀，不得有遗漏处，待冷底子油干固后，再在冷底子油上均匀摊铺一层1.5～2.0cm沥青砂浆（沥青：石粉：人工砂 = 1：2：3）；沥青砂浆温度控制在150～160℃。最后，方可铺筑沥青混合料。

③混合料的运输温度损失试验

将拌和好的沥青混合料装入装载机后，测其混合料的温度，待混合料运至现场并摊铺到仓面后再测试其混合料的温度，两者间的温差即为该运输条件下的温度损失。

④碾压参数选取

摊铺机的行走速度控制在1m～3m/min，沥青混凝土心墙振动碾行走速度控制在25m～30m/min，摊铺厚度暂时定为两种：30cm、35cm，碾压温度暂时定为三种：140～145、145～150，150～155实施方案根据现场实际情况再作适当调整。

心墙的碾压方式为：采用单边骑缝单边贴缝碾压方式，静碾1～2遍 + 停10～20min + 动碾（试验参数）+ 静碾1～2遍（收光）。心墙两侧辅助以过渡料现场碾压工艺。

每一碾压层段沥青混合料摊铺后，在其上部分别取3～5点试样，其重量4000g左右，送至现场试验室，测试其理论密度及施工配合比，每一层碾压完毕并冷却至常温后钻取芯样，测试其芯样表观密度及孔隙率。

⑤摊铺碾压施工工艺

人工摊铺工艺流程：基座表面清理——涂刷冷底子油——沥青砂浆摊铺——测量放线——立模板——过渡料摊铺——过渡料碾压（距模板20cm不碾压）——红外线加热沥青仓面——摊铺沥青混合料——拆除模板——沥青混合料单边骑缝碾压、过渡料补碾。

机械摊铺工艺流程：沥青混凝土表面清理——测量放线——固定金属丝——过渡料、沥青混合料分别装入摊铺机——摊铺机摊铺——过渡料补填——过渡料碾压——沥青混合料单边骑缝碾压——过渡料补碾。

⑥沥青混凝土层面间的结合效果试验

共分二种情况：一是沥青混凝土与水泥混凝土结合；二是沥青混凝土层间接合。分别取芯样进行结合性性能分析。

⑦心墙厚度及其与过渡料结合外观检测

沥青混凝土心墙厚度及其与过渡料结合情况外观检验一次，挖开两个断面进行检验。在心墙两侧分别选取两处典型位置，挖开过渡料，测量心墙厚度并观测心墙与过渡料的结合情况。

⑧碾压后沥青混凝土性能检验

沥青混凝土性能检验，检验内容：视密度、孔隙率等。

4 人员、机械设备配置

（1） 人员配置

沥青混合料拌和楼除外，具体人员配置方案为： 沥青混合料运输司机2人、摊铺机操作员2人、心墙振动碾操作员2人、过渡料振动碾操作员2人、力工20人、现场管理人员2人、现场技术负责人1～2人、现场生产经理1人、现场质量检测4人、生产安全员1人。（以上人员配置仅供参考，最终应根据现场情况进行出相应的调整）

（2） 机械设备

混合料装载机2台、摊铺机1台、心墙振动碾1台、过渡料振动碾2台、水准仪1台、对讲机2部、红外线加热器1套（烘烤沥青混凝土表面）、煤气枪2个、空压机1台（现场清理沥青混凝土仓面）。（以上设备仅为现场施工最低要求，实际施工时应根据现场情况酌情增加）

另外，还需可调节宽度的模板若干、铁锹若干、耙子几把、钢刷5把、笤帚5把（最好塑料质，以防掉毛）以及劳保用品。

5、试验预期成果

现场试验结束后，提交现场试验正式报告一份。其内容如下：

（1） 现场试验情况；

（2） 现场试验方案、施工工艺及处理措施；

（3） 试验成果包括：出机口温度、最佳摊铺碾压温度、铺筑厚度与碾压遍数等施工参数及最终施工配合比。

6、质量保证措施

为确保现场模拟试验施工质量，我们采取了一系列质量控制与保证措施，具体如下：

（1）建立完善的质量控制管理体系。

（2）施工前对上岗人员进行质量控制和控制标准的培训，不合格者不得上岗。

（3）施工中严格把好原材料、沥青混合料、施工设备、运输设备、施工工序、施工工艺及质量检测等关键环节。

（4）随时检查试验过程中的环境、设备、资料整理及记录情况，发现问题及时解决，保证试验顺利进行。

7 安全措施

（1）成立安全领导小组及安全员网络，制定安全工作计划，明确分工，各司其职。

（2）制订详尽的现场作业安全措施，对上岗人员必须先经过安全教育，否则不准上岗。

（3）进入现场人员必须佩带安全帽。

8 关键技术问题

-15℃～0℃环境下现场施工各环节温度控制、混合料的制备及碾压速度的控制是完成现场试验任务的技术关键。

9 进度计划

进度安排见附表

现场碾压试验进行之前，必须保证拌和楼拌制的沥青混凝土混合料合格，并且还得保证基座冷底子油喷涂 铺筑沥青砂浆这一工序的完成。