趙春

（中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司 貴州貴陽 550081）

1 瀝青混凝土

瀝青混凝土中包含瀝青材料、水泥材料及礦渣砂石等材料，各種材料混合拌制在一起，形成了瀝青混凝土材料。瀝青混凝土經常被應用在水利水電工程施工中。瀝青混凝土材料具有良好的耐久性，一般來說，制備瀝青混凝土時所用的瀝青材料類型主要有兩種，一種為石油瀝青材料，另一種為煤瀝青材料。這兩種瀝青材料油脂含量較多，能夠使瀝青材料保持一定柔度，柔性瀝青材料能夠很好地抵御水平方向彎矩產生的應力。瀝青混凝土中的骨料主要作用是承載壓力，強化瀝青混凝土的整體荷載水平。瀝青混凝土制備過程中需要加入活性拌和料，常用材料有粉煤灰或者硅灰材料等，這些材料的自身顆粒直徑較小，能夠在低溫環(huán)境中強化瀝青混凝土材料的整體流動性和黏聚性能，與此同時，也可以避免混凝土發(fā)生泌水反應，出現(xiàn)骨料分離的情況。瀝青混凝土將其中各種材料的自身優(yōu)勢進行融合，顯著提升了自身結構的抗彎、抗剪、抗壓水平和使用周期。

在施工中，瀝青混凝土一方面能夠用于路面等結構的修筑，另一方面對于路基防水施工的應用也比較常見。這主要是由于此種材料的防滲性比較突出，也因為此種特性，水利水電工程中進行防滲漏處理時經常會用到該材料，其中主要集中在壩底結構抗?jié)B處理及土體壩體結構抗?jié)B處理這幾個方面。瀝青混凝土與其他類型的混凝土相比起來，性質更加穩(wěn)定，將其作為水利工程的壩體心墻材料，其自身結構強度與常規(guī)同級別鋼筋混凝土結構強度沒什么區(qū)別，但是，相比于常規(guī)鋼筋混凝土結構發(fā)生開裂的概率卻更低，因此，其在防滲方面更具優(yōu)勢［1］。

2 低溫對于混凝土材料的影響

瀝青混凝土材料與常規(guī)混凝土材料性質存在部分差異，但是，其主體結構一般都是由骨料和基體結構組成，其結構中也會存在一些比較微小的間隙，這些間隙的大小如果發(fā)生變化，就會對瀝青混凝土的實際強度造成影響。此外，含水量也會影響瀝青混凝土的力學屬性，當濕度相對飽和的情況下，且處于低溫環(huán)境中，瀝青混凝土孔隙結構中的水就會凝結成冰，進而弱化混凝土結構抗拉性能。瀝青混凝土中的水泥材料自身穩(wěn)定性較差，如果制備材料時水灰比例較大，容易出現(xiàn)快速失水的情況，進而導致結構開裂。此外，由于混凝土結構內部會出現(xiàn)溫度差、濕度差和壓力差，其內部水分容易從周圍向中心方向移動，導致骨料和砂漿出現(xiàn)分離的情況，導致部分位置出現(xiàn)骨料裸露和表面起灰的現(xiàn)象。如果此時外部環(huán)境溫度較低，還會導致混凝土中水泥材料的水化反應停止，使得其中水分蒸發(fā)，影響混凝土結構強度。

3 水利水電工程瀝青混凝土低溫施工技術要點

3.1 施工前準備

3.1.1 施工設備與材料準備

水利水電工程進行瀝青混凝土低溫施工時，施工期間所用骨料加熱裝置、骨料傳輸裝置、熱骨料篩分設備、自動稱量裝置、成品運輸設備、瀝青加熱裝置及瀝青脫桶裝置等都要提前準備好并調試完畢，確保其能夠在低溫環(huán)境中順利運行。施工隊伍要根據(jù)現(xiàn)場低溫環(huán)境對混凝土制備現(xiàn)場進行相對改造，以便在低溫環(huán)境中也能夠進行瀝青混凝土的制備生產。對現(xiàn)場用于瀝青混凝土材料運輸?shù)能囕v底板及廂板部分，要加設保溫裝置，安裝保溫蓋板，以防低溫運輸過程中瀝青混凝土材料溫度流失過快。在低溫環(huán)境進行施工時，通常要把普通裝載機設備的鏟斗部分進行更換，替換成料斗裝置，并且將液壓系統(tǒng)進行改造，用于后續(xù)瀝青混凝土材料的垂直運輸。瀝青混凝土材料的料斗裝置上要安裝蓋板，以強化其保溫效果。施工過程中需要使用的粗細骨料、天然與人工砂材料、水泥材料、填充粉料等各種材料都要提前準備充足。瀝青儲存設備中要提前準備足量的軟化瀝青材料，且材料溫度要控制在160℃左右。施工人員要提前對瀝青混凝土運輸、攤鋪及碾壓設備進行性能檢查，確保設備的斗門開閉是否正常、保溫性能是否達標［2］。為避免低溫環(huán)境中有雨雪降落到有待使用的瀝青混凝土材料中，或者導致瀝青混凝土施工區(qū)域積水，現(xiàn)場要提前制作搭建用于防雨雪的施工防護棚，確保瀝青混凝土實際施工效果不受影響。

3.1.2 施工現(xiàn)場準備

當瀝青混凝土結構施工區(qū)域兩邊基座表層提前噴涂的稀釋瀝青材料干透之后，且上攤鋪的瀝青瑪蹄脂已經凝固，施工區(qū)域表面不存在積雪或者其他雜物時，現(xiàn)場要安排監(jiān)理人員進行施工前檢查，確認無誤之后，才能正式開工。

3.1.3 其他準備

瀝青混凝土制備區(qū)域距離施工現(xiàn)場的通道要隨時保持通暢。施工前，要預留出專門的通行路線。瀝青混凝土結構填筑高度需符合施工標準。施工現(xiàn)場要提前埋設瀝青混凝土心墻監(jiān)測設備。

3.2 瀝青混凝土制備

制備瀝青混凝土材料時，要注意如下操作要點。第一，對于混凝土中的骨料要進行加熱，將其溫度控制在190～200℃的范圍內。如果現(xiàn)場使用的填充粉料沒有提前進行加熱，還可適當提升骨料的溫度。第二，瀝青混凝土出料口的溫度要控制在170～175℃，如果瀝青混凝土溫度不超過150℃，不能應用在施工作業(yè)中，直接作廢料處理。第三，制備完成的瀝青混凝土材料要放入成品儲存裝置中，儲存設備外部要加設保溫層，出料口的位置要設置保溫和加熱裝置，盡量減少瀝青混凝土儲存期間產生的熱量損失。儲存設備內部要安裝紅外加熱裝置，對內部瀝青混凝土材料的熱量流失及時進行補充。瀝青混凝土材料的儲存時間不能過長，時間過長會造成大量熱量流失，變成廢料，因此，要盡量縮短儲存時間，在6h之內就要用完［3］。

3.3 瀝青混凝土攤鋪施工

進行瀝青混凝土攤鋪施工時，厚度控制在30cm左右。瀝青混凝土如果采用人工攤鋪處理的方式會降低攤鋪效率，所用攤鋪時間較長，因此，實際操作過程中，要借助專用機械設備來完成。施工人員使用攤鋪機設備進行瀝青混凝土心墻結構攤鋪處理時，要提前對攤鋪機設備前端安置的紅外加熱裝置進行檢測調試，確認其加熱性能良好，然后才能正式開始攤鋪。施工人員要先將基礎瀝青混凝土層面結構進行加熱處理，基礎層面厚度一般在10～15mm左右，將其進行加熱處理時，要將溫度控制在70℃左右，這樣一來，能夠盡量減少基礎瀝青混凝土接觸面部分產生的熱量損失。瀝青混凝土入倉溫度要嚴格控制，一般來說要將溫度控制在162～170℃的范圍之間。攤鋪過程中要保持緩慢勻速，攤鋪機行駛速度要控制在0～3m/min 的范圍內。如果攤鋪施工中遭遇雨雪等天氣，施工現(xiàn)場要做好防水處理，在攤鋪機前端位置要設置可移動的防水棚車輛，防水棚高度控制在2m 左右，長度控制在6m 左右，寬度控制在2.5m左右。施工期間，防水棚車輛隨著攤鋪機設備向前移動，棚車中要安排技術人員對瀝青混凝土層面結構存在的積水進行清理，并使用加熱裝置將殘留的水漬進行烘干處理。當防水棚車輛行駛到瀝青混凝土心墻放大段區(qū)域時，要斷開防水棚車輛和攤鋪機設備的聯(lián)系，隨后攤鋪機設備要繼續(xù)攤鋪3m 左右?；糠忠迟N防雨布，這樣基座上的積水就會順著防雨布流向下方的過渡料中，不會造成基面積水的情況。對于現(xiàn)場初次攤鋪完成且未經過碾壓處理的混合料，需要使用耐熱性良好的帆布材料進行覆蓋，避免現(xiàn)場降雨或降雪對瀝青混凝土造成影響［4］。

3.4 瀝青混凝土碾壓施工

攤鋪過程中，要盡量避免瀝青混凝土與外界環(huán)境的冷空氣進行接觸，避免熱量流失過快。技術人員要定期對使用的瀝青混凝土進行溫度檢測，入倉攤鋪的過程中每隔10min 就要進行一次溫度測量，如果溫度處于合理范圍內，就要及時安排碾壓設備對瀝青混凝土實施碾壓處理。一般來說，瀝青混凝土攤鋪完成之后，要等到溫度下降到155～158℃的范圍之內進行瀝青混凝土的初次碾壓處理。初次碾壓的過程中，要采用無振碾壓的處理方式，碾壓2 遍。碾壓處理要盡早完成，以防止瀝青混凝土表層溫度下降過快影響實際碾壓效果，造成表層龜裂等情況出現(xiàn)。此外，碾壓溫度也要根據(jù)外界施工環(huán)境的實際溫度進行選擇，當施工現(xiàn)場環(huán)境溫度為-5℃左右時，現(xiàn)場進行初次碾壓時，瀝青混凝土的溫度不能低于155℃。碾壓過程中，施工人員要使用1.5t 振動碾碾壓設備進行處理，對過渡料進行碾壓施工時，要使用2臺2.5t的振動碾碾壓設備。施工期間，技術人員要先對過渡料進行1次無振碾壓處理，然后對瀝青混凝土進行2 次初次靜碾處理；隨后對過渡料進行5次振動復碾，對瀝青混凝土進行3次振動碾壓處理；最終對過渡料進行3 次碾壓處理。碾壓設備行駛速度應該控制在25～30m/min，施工人員要使用1.5t振動碾設備在瀝青混凝土心墻部分靜碾1次，對于混凝土層面進行收光處理，最后用2.5t 的振動碾設備將過渡料碾壓1 次，并將其與心墻連接部分進行壓平處理。碾壓期間，對于未施工區(qū)域，要加蓋保溫帆布，使得瀝青混凝土的整體溫度始終不低于140℃，確保后續(xù)壓實效果［5］。

3.5 施工質量控制要點

3.5.1 瀝青混凝土儲運管理

施工現(xiàn)場制備的瀝青混凝土材料要盡量保證隨制隨用，不要長期存放在成品料儲存?zhèn)}中，瀝青混凝土的最長儲存時間也不要超過6h。瀝青混凝土制備區(qū)域不能與施工現(xiàn)場距離過遠，材料運輸過程中，車輛行駛總時長不能超過40min。對于不具備加熱裝置的用于垂直運輸?shù)牧隙吩O備，在施工期間，瀝青混凝土不要在料斗內長時間停留，臨時停留時間不得超過15min。

3.5.2 成品瀝青混凝土保溫控制

對于制作完成的瀝青混凝土材料，要做好保溫處理，保溫措施如下。第一，用于瀝青混凝土儲存的設備外部要進行保溫處理，儲存設備內部也要加裝相應的溫度補償設備。第二，對于制作完成的瀝青混凝土，在水平運輸設備和垂直運輸設備及料斗裝置中都要實施保溫處理，材料運輸期間要保證全程封閉，避免材料與外界接觸，嚴格抑制熱量損失。第三，現(xiàn)場要安排技術人員進行管理，避免施工期間出現(xiàn)突發(fā)事件對瀝青混凝土施工造成干擾，瀝青混凝土的運輸流程要保持通暢，中途不得受阻，確保瀝青混凝土材料在失效之前全部應用于工程施工中。當施工現(xiàn)場發(fā)生問題需要中斷施工時，施工人員要每隔15min 對成品瀝青混凝土進行溫度檢測，施工中斷時間越長，溫度檢測周期就要越短，當瀝青混凝土的溫度低于160℃時，要將其作為廢料進行處理，不得繼續(xù)用于施工。

3.5.3 骨料的加熱溫度控制

瀝青混合料拌制中，骨料的加熱溫度應控制在190～200℃，骨料溫度超過220℃時，停止瀝青混合料生產，待熱料倉的骨料溫度降到允許值時，恢復生產。確保瀝青混凝土的出機口溫度在規(guī)定的上限，上限溫度控制在175℃左右。對于所拌制的瀝青混合料的溫度低于160℃或超過185℃的混合料，作為廢料處理。

3.5.4 瀝青混合料入倉溫度控制

將瀝青混合料入倉溫度控制在165～175℃，瀝青混合料入倉溫度不得低于160℃，低于此溫度的瀝青混合料不能入倉，要將其作為廢料棄掉［6］。

3.5.5 心墻基礎面加熱

進行低溫期心墻瀝青混凝土鋪筑施工時，將心墻已施工的瀝青混凝土層面加熱至70℃左右，這樣一來，可以減少攤鋪時混合料與瀝青混凝土接觸面的熱量損失。

3.5.6 攤鋪后的瀝青混合料碾壓溫度控制

嚴格控制土石壩碾壓瀝青混凝土心墻鋪筑施工作業(yè)的環(huán)境溫度，在氣溫為-5℃以上、風速為3級以下的條件下，可以進行瀝青混凝土心墻施工作業(yè)。初碾溫度為160～165℃，低溫期鋪筑作業(yè)時，要及時對攤鋪的瀝青混合料進行初碾，封閉攤鋪的瀝青混合料，確保攤鋪的瀝青混合料的層面結構碾壓密實，防止表面龜裂現(xiàn)象發(fā)生。

4 結語

綜上所述，通過對水利工程瀝青混凝土低溫施工技術進行研究，可以從根本上提高水利建設的水平，我國需對該技術不斷加強關注和重視。瀝青混凝土低溫施工作為水利工程施工中的主要工作內容，加強對其的研究已經成為施工人員的工作重點，因此，必須加強管理，才能發(fā)揮瀝青混凝土的材料性能。