瀝青路面施工中離析的形成及解決方法

趙淑鳳

瀝青混凝土路面的離析是其混合料中組成成分分布不均勻性的綜合反映，包括級(jí)配離析和溫度離析，其中集料的分布不均勻性又是最主要的因素。熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中的不當(dāng)操作造成混合料粗細(xì)集料分布不均，產(chǎn)生離析。粗骨料較為集中的地方瀝青路面的空隙率較大、瀝青含量低;細(xì)集料較為集中的區(qū)域?yàn)r青路面的空隙率小、瀝青含量大;溫度離析，在同樣壓實(shí)的情況下溫度低的部位空隙率大。空隙率過(guò)大，降水容易透入結(jié)構(gòu)層中，使瀝青路面產(chǎn)生各種各樣的水破壞，空隙率大還使空氣容易進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中，使瀝青容易氧化變脆，從而導(dǎo)致瀝青混凝土容易產(chǎn)生裂縫和松散，瀝青路面的耐久性降低;空隙率小面層容易產(chǎn)生車轍、泛油等病害。

瀝青混凝土路面施工中的離析現(xiàn)象影響著路面質(zhì)量，造成路面的早期破壞。加強(qiáng)施工過(guò)程中離析現(xiàn)象的控制成為提高瀝青混凝土路面使用性能的關(guān)鍵。離析現(xiàn)象的成因是復(fù)雜的，通常由攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)、供料方式、攤鋪技術(shù)和瀝青混合料質(zhì)量等方面的原因形成。有效的預(yù)防和減少瀝青混合料離析的發(fā)生，避免路面的早期破壞，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，就需要對(duì)瀝青路面的施工過(guò)程進(jìn)行科學(xué)的管理和嚴(yán)格的控制，從而取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離析

1.1 原材料的采購(gòu)、堆放

瀝青路面所用集料多半取自社會(huì)料場(chǎng)，各個(gè)碎石場(chǎng)的破碎與篩分設(shè)備沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，生產(chǎn)的同一規(guī)格碎石其實(shí)際尺寸也不一樣，造成料場(chǎng)石料的質(zhì)量、規(guī)格參差不齊，使用時(shí)離析嚴(yán)重。不同規(guī)格的集料在堆放時(shí)沒(méi)有可靠的隔離設(shè)施造成集料混雜，堆放場(chǎng)地不清潔，排水不通暢，運(yùn)料卡車傾倒骨料時(shí)隨意傾倒等加大了骨料的離析。

1.2 混合料的拌和

1)冷料斗上口沒(méi)有隔開(kāi)，各種骨料有混倉(cāng)現(xiàn)象。

2)熱骨料提升裝置不合理，大骨料從頂部滑落。

3)若瀝青攪拌機(jī)的振動(dòng)篩有破損時(shí)，會(huì)使瀝青混合料中有部分超規(guī)格大粒徑骨料進(jìn)入。

4)拌和時(shí)間短或攪拌機(jī)中拌葉脫落也可能導(dǎo)致混合料拌和不均勻或溫度不均勻。

5)當(dāng)材料級(jí)配不合理時(shí)，人為控制料倉(cāng)，造成級(jí)配離析。

1.3 卸料

由儲(chǔ)料倉(cāng)向運(yùn)輸車卸料時(shí)，由于重力及高度的原因，瀝青混合料在車廂內(nèi)會(huì)堆積成錐體，使粗細(xì)骨料分離——錐體上部細(xì)料偏多，下部粗料偏多。

2 運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的離析

在運(yùn)輸過(guò)程中，由于運(yùn)輸車的顛簸，使表面的混合料中的大骨料滾向四周，造成大粒徑骨料的集中。同時(shí)，由于運(yùn)輸過(guò)程中料堆表面與空氣接觸，溫度下降較快，而料堆中心溫度下降較慢，因此形成溫度離析。

3 攤鋪過(guò)程中產(chǎn)生的離析

1)當(dāng)運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)倒料時(shí)，同樣會(huì)在攤鋪機(jī)的料斗形成料堆，也同樣形成混合料的離析。2)每一車卸料完畢后，攤鋪機(jī)料斗收斗，在料斗四周的大料被攤鋪機(jī)的輸料器送到熨平板下，這樣就形成骨料的離析。3)攤鋪機(jī)螺旋布料器分料時(shí)，瀝青混合料在鏈條箱及螺旋布料器的吊架處部位受到阻擋等原因也易形成料的離析。4)攤鋪機(jī)全幅攤鋪，因螺旋布料器運(yùn)送混合料距離過(guò)長(zhǎng)，不可避免地會(huì)造成粗、細(xì)集料的離析，越往邊上溫度下降越多，導(dǎo)致溫度的離析。5)攤鋪機(jī)的操作人員操作不規(guī)范，沒(méi)有均勻操作送料器和布料器。隨意變換速度或送料倉(cāng)口開(kāi)度不合適等造成的離析。6)當(dāng)集料的最大粒徑與厚度的比值較大時(shí)，攤鋪時(shí)也會(huì)出現(xiàn)離析。由于大顆粒骨料的限制，使瀝青混合料不能平整攤鋪，而產(chǎn)生拖痕，即在顆粒骨料后面形成空缺。7)當(dāng)氣溫低于規(guī)范允許施工的溫度時(shí)還要組織施工，混合料的溫度下降太快造成溫度離析。8)施工安排不合理，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備不充分，造成瀝青混合料到現(xiàn)場(chǎng)不能及時(shí)攤鋪，形成溫度離析。

4 解決方法

4.1 拌和場(chǎng)應(yīng)采取的措施

1)根據(jù)實(shí)際需求確定采石場(chǎng)，與石料場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期的合作，規(guī)范石料場(chǎng)的碎石機(jī)和篩分設(shè)備，減少原料的不均勻性，有條件時(shí)可在原料進(jìn)場(chǎng)后對(duì)碎石進(jìn)行二次篩分。

2)對(duì)堆料場(chǎng)地進(jìn)行硬化處理，以保持骨料的清潔，同時(shí)堆料場(chǎng)地要排水通暢。各種細(xì)集料應(yīng)搭篷保護(hù)，防止雨淋。

3)不同規(guī)格的集料要分別堆放，并有可靠的隔離設(shè)施，避免集料堆交錯(cuò)。堆料時(shí)最好采用一層一層的堆積，逐漸加高，運(yùn)料卡車傾倒骨料時(shí)要一車接一車緊挨著料堆表面傾倒，以減少因骨料重力而引起的離析，并應(yīng)當(dāng)盡量減少鏟運(yùn)次數(shù)以減少剝落和離析。

4)冷料斗上口要隔開(kāi);使用自動(dòng)卸料斗，使冷骨料沿冷料斗的開(kāi)口均勻喂料，從而消除導(dǎo)致離析的架橋現(xiàn)象;熱骨料提升裝置要合理，避免大骨料從頂部滑落。

5)經(jīng)常檢查振動(dòng)網(wǎng)篩和攪拌機(jī)中的拌葉，必要時(shí)進(jìn)行更換。

6)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間，嚴(yán)格操作規(guī)程，杜絕人為因素造成的離析。

7)拌和機(jī)向運(yùn)輸車裝料時(shí)，每裝一盤(pán)料移動(dòng)一次運(yùn)輸車，以免瀝青混合料在運(yùn)輸車形成太大的料堆，減少混合料大料滾動(dòng)的幾率從而減少離析。

4.2 運(yùn)輸過(guò)程中采取的措施

要盡量使攪拌場(chǎng)地與攤鋪現(xiàn)場(chǎng)距離不要太遠(yuǎn)。同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)平整運(yùn)輸通道、降低行駛速度，盡量減少運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸;在自卸車車槽上覆蓋防水篷布和采用隔熱的保溫車廂。

4.3 攤鋪過(guò)程中采取的措施

1)嚴(yán)格操作規(guī)程，料斗翼板的舉升次數(shù)應(yīng)盡可能地少，而且應(yīng)該在料斗內(nèi)材料較多時(shí)緩慢地舉升，切忌在料斗內(nèi)材料已經(jīng)較少而已形成凹谷后再來(lái)合龍翼板。

2)應(yīng)正確設(shè)置料位傳感器、刮板輸送器與螺旋分料器的速度，應(yīng)與攤鋪速度相匹配。

3)使螺旋分料器能保持緩慢而均勻、穩(wěn)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，螺旋分料器料槽內(nèi)的料位以沒(méi)過(guò)螺旋軸為度，并沿著熨平板寬度作水平分布。

4)瀝青混合料卸向攤鋪機(jī)時(shí)，應(yīng)將運(yùn)料車的車廂大角度快速提升，使瀝青混合料整體滑落，以避免大骨料向接料斗兩側(cè)滾動(dòng)和堆積。

5)在攤鋪寬度較大時(shí)，應(yīng)采用多臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)的方式，每幅寬度最好不超過(guò)6 m～7 m，這樣可以減少離析。

6)正確控制路面高程，避免由于攤鋪厚度與集料的比值大造成的離析。

7)做好施工現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作和各方的協(xié)調(diào)工作，合理安排運(yùn)輸車輛，避免攤鋪機(jī)沒(méi)料可鋪造成的停機(jī)現(xiàn)象;或由于運(yùn)輸車輛過(guò)多造成的等待時(shí)間長(zhǎng)，形成溫度差異。

8)與業(yè)主、監(jiān)理協(xié)調(diào)，合理安排施工工期，盡量避免低溫施工，改性瀝青混凝土路面應(yīng)杜絕低溫施工。當(dāng)出現(xiàn)氣溫低于規(guī)范允許施工的溫度還要組織施工時(shí)，要合理安排施工時(shí)間，選在一天中溫度最高的時(shí)段，并且做好混合料的保溫工作，速戰(zhàn)速?zèng)Q。

9)建議在施工中使用移動(dòng)式轉(zhuǎn)運(yùn)車，轉(zhuǎn)運(yùn)車安置在自卸車和攤鋪機(jī)之間，這樣可以有效地避免瀝青混合料的骨料離析和溫度離析。

前幾種方法只能是盡量減少骨料及溫度離析，但效果并不十分明顯，現(xiàn)在歐美一些國(guó)家通過(guò)對(duì)施工工藝的改進(jìn)，來(lái)防止離析問(wèn)題。即在瀝青混凝土攤鋪機(jī)前增加一個(gè)新機(jī)型——瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車，運(yùn)輸車把瀝青混合料先卸在轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)的攪拌系統(tǒng)把瀝青混合料攪拌均勻后再輸送到攤鋪機(jī)內(nèi)，由攤鋪機(jī)完成攤鋪工作。

［1］ JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防［M］.北京:人民交通出版社，2001.