沥青混凝土心墙施工质量检测

YUNNAN WATER POWER

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沥青混凝土心墙施工质量检测

谢正明，保华富，王坤

（中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650033）

摘　要：黄金坪水电站挡水建筑物采用沥青混凝土心墙堆石坝，施工过程中，对沥青原材料、矿料及沥青混凝土质量进行了取样检测，并及时将试验成果反馈相关部门，指导施工过程中的质量控制，保证实体工程质量。成果表明：用于工程的沥青混凝土用原材料合格、沥青混凝土质量满足设计要求。

关键词：黄金坪水电站；沥青混凝土；心墙堆石坝；质量控制

+

中图分类号：TV641.41 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2016)03-0009-03

DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2016.03.011

1 概述

黄金坪水电站位于大渡河上游河段，系大渡河干流水电规划“3库22 级”的第11级电站，上接长河坝水电站，下接泸定水电站。工程场址位于四川省甘孜藏族自治州康定县姑咱镇上游约3.2km河段，是以发电为主的大（Ⅱ）型工程。电站采用水库大坝和“一站两厂”的混合式开发，电站总装机容量850MW（大厂房800MW、小厂房50MW），多年平均年发电量38.61×108kW·h。枢纽建筑物主要由沥青混凝土心墙堆石坝、1条3孔岸边溢洪道、1条泄洪（放空）洞、左岸大厂房和右岸小厂房引水发电建筑物等组成。挡水建筑物沥青混凝土心墙堆石坝最大坝高85.5m，按2级建筑物设计，地震设防烈度为Ⅷ度[1]。

2.1 沥青

大坝心墙沥青混凝土使用的沥青，为新疆克拉玛依生产的水工2号，根据进场批次和数量，共抽检了18个批次[2]，对沥青品质和设计要求的控制指标进行检测，检测结果见表1。

其中抽检1组拟用于大坝心墙沥青混凝土拌制的沥青检测结果：在5cm/min、15℃试验条件下薄膜烘箱加热前、后的延度均超标，分别为70.2cm和23.8cm。对延度检测不合格的沥青，已通知承包方及时进行退场处理，未用于工程。其余沥青各项检测指标均满足设计要求。2.2 热拌矿料

施工初始阶段，沥青混凝土矿料采用合格的填料、细骨料和粗骨料拌制。后因生产出的填料、细骨料和粗骨料部分指标超标，为更好地控制沥青混凝土质量，满足施工进度要求，承包单位对

2 原材料质量控制

针入度软化点(环延度(5cm/延度(25℃,球法）min,15℃)(5cm/100g,5s)/min,4℃)(1/10mm)/℃/cm/cm60～8018707866100

48～551851.054.048.9100

≥15018168.5201.670.293.8

≥101818.828.610.3100

脆点

表1 大坝心墙沥青混凝土沥青品质检测结果表

闪点(开

口法)/℃﹥26018284313275100

薄膜烘箱试验后

质量变化/%≤0.2180.030.16-0.09100

针入度比/%≥6818839272100

延度(5cm/延度(5cm/软化点升高min, 15℃)min, 4℃)(15℃)

/cm/cm/℃≥8018120.5171.623.893.8

≥4187.413.54.5100

≤5182.53.70.5100

检测项目

/℃≤-1016-11-11-12100

设计要求检测次数N/次平均值/X最大值(Max)最小值(Min)合格率/%

*

收稿日期：2016-03-02

作者简介：谢正明(1965)，男，云南普洱人，，高级工程师，主要从事工程质量检测、安全监测、工程监理及科研试验研究工作。

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云南水力发电2016 年第3 期

拌和系统进行改进，调整施工配合比，对沥青混凝土矿料先在拌和系统中进行处理，抽出多余的石粉含量，检测合格后再加入沥青拌制。沥青混凝土热拌矿料颗粒级配检测结果见表2。

表2 大坝心墙沥青混凝土热拌矿料颗粒级配检测结果表 检测项目设计要求检测组数N/次平均值/X最大值(Max)最小值(Min)合格率/%

粗骨料含量/%细骨料含量/%填料含量/%(19～2.36mm)(2.36～0.075mm)(＜0.075mm)50.8～60.828.2～34.212～14

1556.659.553.5100

1530.434.128.3100

1513.013.912.0100

施工过程中对半成品和成品质量进行检测［5-8］。3.1 无损检测

抽检大坝心墙碾压沥青混凝土无损检测结果共387组，其中密度及空隙率检测311组，渗透性检测76组，检测结果见表3。

成果表明，经碾压后沥青混凝土无损检测结果，干密度在2.390g/cm3～2.404g/cm3，满足干密度不小于2.35g/cm3的设计要求；孔隙率在1.93%～2.75%之间，满足孔隙率不大于3%设计要求；真空渗气仪检测结果均为不渗透。3.2 沥青混合料及沥青混凝土芯样质量检测

施工过程中，在沥青混凝土拌制完成后，抽检沥青混合料15组；待沥青混凝土碾压完成一定时间后，对沥青混凝土钻芯取样45组，进行设计要求的相关指标检测。并将试验成果及时反馈，用于指导工程施工质量控制，成果见表4、表5。

从表4可以看出，32组沥青混凝土抽检试验

共抽检15组大坝心墙沥青混凝土热拌矿料颗粒级配检测结果均满足设计要求。

3 沥青混凝土质量检测

沥青混凝土心墙施工采用机械摊铺，分层碾压，铺层厚度和碾压遍数由工艺试验确定［3，4］。

表3 大坝心墙沥青混凝土无损检测结果表

检测项目设计要求检测次数N/次平均值/X最大值(Max)最小值(Min)合格率/%

密度检测值/(g/cm3)

/

3112.491 2.649 2.303 /

核子密度仪检测校正后密度最大密度/(g/cm3)/(g/cm3)≥2.35/

3112.402 2.404 2.390 100

3112.457 2.462 2.451 /

空隙率/%≤33112.23 2.75 1.93 100

检测初始相对真空度/kPa

/

76-85-85-85/

真空渗气仪检测检测时间相对真空度的变动/min值/kPa//76111/

76130/

100不渗透

检测结果

/76

表4 沥青混合料及沥青混凝土芯样抽提试验结果表检测项目设计要求检测次数N/次平均值/X最大值(Max)最小值(Min)合格率/%

粗骨料含量细骨料含量/%

填料含量/%油石比

/%(19～(2.36～

(＜0.075mm)/%

2.36mm)0.075mm)

7.0±

50.8～60.828.2～34.212～14

0.3

3256.664.953.690.6

3230.534.020.087.5

3212.716.69.987.5

307.17.76.593.3

结果，其中粗骨料含量、细骨料含量、填料含量及油石比有少量不满足设计要求，施工单位已及时进行了调整。

表5中的试验成果表明，抽检沥青混合料及沥青混凝土芯样的密度、孔隙率、渗透系数、水稳定系数、流值等各项指标均满足设计要求。3.3 力学试验复核

抽检大坝心墙第61、62层及142层沥青混凝土芯样进行三轴试验2组[9]，试验检测温度为

表5 沥青混合料及沥青混凝土芯样品质检测结果表

检测项目设计要求检测次数N/次平均值/X最大值(Max)最小值(Min)合格率/%

密度/(g/cm3)≥2.35632.4052.4272.388100

最大密度/(g/cm3)

/642.4562.4612.420/

孔隙率/%

渗透系数/(cm/s)

马歇尔试件

≤2151.581.870.81100

芯样≤3452.252.801.16100

≤1×10-8

104.60×10-99.11×10-92.87×10-9

100

水稳定系数≥0.9270.960.980.93100

马歇尔稳定度及流值稳定度/kN

/275.686.815.16/

流值/mm

/2770.677.158.0/

谢正明，保华富，王坤 沥青混凝土心墙施工质量检测41

表6 沥青混凝土芯样力学性检测成果表

三轴试验检测项目平均密度平均孔隙粘结力/(g/cm3)率/%C/kPa设计要求≥2.35≤3≥300内摩擦角/o≥26拉伸试验平均间接拉模量平均密度孔隙率伸强度3

数K/(g/cm)

/%/kPa≥300≥2.35≤3≥200小梁弯曲试验间接拉平均平均密度弯曲强度弯曲应变伸应变孔隙率3

/(g/cm)/kPa/%

/%/%≥2.0≥2.35≤3≥400≥1.561、62层2.4112.0208.932.7520.02.411142层

2.418

2.50

432.1

14.3

488.3

2.418

15.4℃、轴向变形速度为0.2mm/min，检测结果：粘结力C值分别为208.9kPa、432.1kPa，内摩擦角φ分别为32.7°、14.3°，模量数K分别为520.0、488.3，其中第61、62层沥青混凝土芯样粘结力C值不满足设计不小于300kPa要求，大坝心墙第142层内摩擦角φ不满足设计不小于26°要求，其余检测结果合格。

抽检大坝心墙第61、62层及142层沥青混凝土芯样间接拉伸试验2组，试验检测温度15.4℃、加载速度为1mm/min，检测结果：间接拉伸强度分别为296kPa、318kPa，间接拉伸应变分别为1.10%、2.56%，其中第61、62层沥青混凝土芯样间接拉伸应变不满足设计不小于2.0%要求，其余检测结果合格。

抽检大坝心墙第61、62层及142层沥青混凝土芯样小梁弯曲试验2组，试件尺寸为35mm×40mm×250mm，试验检测温度15.4℃、变形速率按小梁跨中1.67mm/min下检测结果：弯曲强度分别为1235kPa、648kPa，弯曲应变分别为2.9%、3.686%，检测结果合格。

力学性试验成果统计见表6，典型应力应变体变及莫尔强度包线见图1～图3。

4 结语

黄金坪小电（历青混凝土心清堆石坝施工过程中，始终坚持对原材料，矿料及历青混凝土质量进行取样，并及时将试验成果反馈相关部门，指导施工过程中的质量控制）。成果表明：①用于工程的沥青混凝土原材料合格。②沥青混凝土质量满足设计要求。

参考文献：

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[4］余梁蜀，任少辉，孙振天等．碾压式中小型沥青混凝土心墙坝施

2.002961.102.4131.9012352.9002.50

318

2.56

2.418

2.50

648

3.686

图1 沥青混凝土偏应力与轴向应变关系曲线图

工设备与施工技术研究[J]．水力发电学报，2007,26(2):70-74.

图2 沥青混凝土体变与轴向应变关系曲线图

图3 沥青混凝土莫尔强度线图

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