瀝青混凝土變異性的控制措施

楊淑麗

(黑龍江省高速公路建設局)

1 引言

黑龍江省公路建設發展迅速，瀝青混凝土路面廣泛應用于高等級公路建設中，隨著我國經濟的飛速發展，高等級公路的建設規模不斷擴大，車流量與行車荷載逐步增加，對瀝青混凝土路面的使用性能要求越來越高。一些公路建成通車不久就出現了不同程度的早期破壞，如路面開裂、龜裂、松散、車轍、水損害等早期破壞現象，嚴重影響了行車安全和使用品質。

2 瀝青混凝土變異性成因

瀝青混凝土變異的產生由有很多因素引起的，包括原材料的生產與運輸、配合比的設計、混合料的拌和、運輸、攤鋪及碾壓的每一個環節，均有可能對瀝青混凝土的變異性或大或小的產生影響。

2.1 原材料的變異性

一條公路建設一般由幾個施工單位施工，多由沿線就地取集料，由于沿線料場規模大小各異，各料場的生產能力不均衡，導致石料質量、尺寸不能統一。同時不同料場的石料破碎機的型號各異，振動篩的篩孔、振幅、篩板的傾斜角度等都差別很大，母巖質量、石料的破碎方式及流程、成品料存料的方式、除塵設備是否健全等差異，均對集料的變異性產生較大的影響。拌合站儲料倉對集料的堆放不當，導致在堆放時大顆粒集料容易沿料堆滾落至料堆底部，產生集料級配的變異。

2.2 瀝青混合料的變異性

在生產拌和過程中，為了片面追求工程進度，拌和時間不足、拌和不均勻，導致花白料和瀝青混合料的拌和變異。在各熱料倉石料向拌和鍋一次進料時，由于落差不同，部分處于下落過程中但未被稱量的石料落入拌和鍋，造成生產配合比各熱料倉出現偏差，造成生產配合比的變異現象。瀝青混合料在運輸過程中，運料車從拌合站到攤鋪現場的過程中，運料車在不平整道路上行駛、急加速或急剎車時，極易發生混合料變異現象。

運料車在向攤鋪機內卸料時，顆粒大的骨料滾向攤鋪機收料斗的兩側，在螺旋分料器送料的過程中，料斗中間的混合料首先進入攤鋪機被攤鋪到路上，在運料車完成卸料后，攤鋪機收斗時，兩側滾落的大顆粒骨料被輸送到螺旋分料器中，攤鋪后路面上出現集料級配變異的帶狀分布。特別是全幅大功率攤鋪機，攤鋪后路面產生中間較細而兩側粗骨料集中的變異現象，最終導致空隙率過大、透水嚴重、凍脹能力差，易出現早期破壞。

2.3 溫度變異

瀝青混合料在施工過程中出現的變異現象一般被分成級配變異和溫度變異。溫度變異的危害已經受到道路施工人員的重視。瀝青混合料在運輸和卸料過程中熱量流失不均衡而產生的明顯溫度差異，攤鋪到路面時，局部區域的瀝青混合料溫度甚至會低于瀝青混合料所需的攤鋪溫度，此區域的混合料難以被壓實，影響到平整度。溫度的不均勻會導致碾壓密實的差異，以及因為溫度的不同導致瀝青粘滯性的不同，導致自由瀝青、薄膜厚度差異以及與集料粘附性的不同，出現了局部瀝青含量以及細料含量上的不同的級配變異，主要表現在壓實度和空隙率不能滿足規范要求。造成瀝青混合料的空隙率過大，不能封住水的下滲，以致造成路面透水。如路面結構層沒有良好的排水設施，進入路面的水不能排出，長期積存在混合料內部，在汽車荷載作用下造成動水壓力。交通量大、重載車超載車多，行車道負擔過大，輪胎作用產生的動水壓力將使瀝青膜與集料之間逐漸剝離，并不斷發展產生松散、剝落、最終成為坑槽，嚴重影響到路面行駛質量。

3 減小變異的控制措施

(1)控制原材料的生產和存放。

每種規格的石料盡量采用同一家石場生產的，統一振動篩的尺寸。拌合站存放時，統一采用階梯料堆分層存放，每層高度不要過高，控制在1 m左右，不可使用運料車直接在料堆頂部進行卸料。

(2)控制混合料運輸車輛。

拌和樓向運料車裝料時，按照前、后、中的順序卸料，每卸一次料，運料車挪動一個相應的位置，減少混合料滾動的距離。

運料車在行進時保持勻速前進，不可時快時慢或急剎急停。

對運料車輛進行改裝，在車廂后擋板安裝內側翼板，減少卸料時大粒徑骨料滾向攤鋪機兩側。

(3)為盡可能減小溫度變異對瀝青路面的危害，針對溫度變異的產生條件，可以采用以下控制措施。

使用大噸位的運料車，避免采用小型車輛，這樣可以減緩溫度下降速度。它的不足之處是，大噸位的運料車只是比小型車輛能減緩溫度下降的速度，然而大噸位的運料車在運輸過程中也不能改善車體四周溫度下降導致的溫度變異問題。

控制拌合樓出料速度，平衡運料車數量、運距及攤鋪機攤鋪速度等條件，保證攤鋪機連續攤鋪，盡量減少運料車等待卸料和攤鋪機待料的時間，避免瀝青混合料的溫度損失。施工現場通常會使運料車的運量較攤鋪機的攤鋪速度有所富余，一般規定攤鋪機前方有不少于4輛運料車等候卸車，以保證攤鋪的連續性。

加強運料車廂的保溫工作，如嚴密加蓋苫布、對車廂四周擋板加厚，采用導熱系數小的保溫材料對車廂四周進行保溫等。黑龍江省是寒區，有效施工期短，夏季高溫期更短，然而環境溫度越低運料車中的瀝青混合料溫度下降速度越快，即使做好了保溫措施，還是不能根本消除溫度變異問題。

在攤鋪機前可使用瀝青混合料轉運車，它是在運料車輛與攤鋪機之間，將瀝青混合料卸入混合料轉運車中，瀝青混合料轉運車接收到混合料后不間斷地攪拌，實現瀝青混合料的二次拌和，使在拌和、貯存、運輸過程中產生的集料級配變異和溫度變異得以消除，重新使瀝青混合料級配均勻、溫度一致，然后轉運車將攪拌后的混合料連續地輸送給攤鋪機。有轉運車時攤鋪送料帶溫度分布非常均勻，隨時間變化瀝青混合料溫度均勻、穩定，能夠基本消除傳統攤鋪技術中的溫度變異現象。

(4)調整攤鋪機的施工工藝。

運料車向攤鋪機卸料時，卸料速度應盡可能的快，可以減少混合料的滾動，一定程度上減少了集料級配的變異。運料車卸完料后，攤鋪機應控制速度，暫停運料器，收合料斗等下一輛運料車開始卸料后再將混合料一起送料。

在鋪筑過程中攤鋪機螺旋布料器盡量調低，布料器葉片底部攤鋪面宜不高于10 cm。布料器中混合料的埋深位置應以略高于螺旋布料器2/3為宜，同時螺旋布料器的轉速不宜太快，保持攤鋪機布料器均勻轉動，以免出現級配變異現象。

混合料的攤鋪應保持合理的速度，根據拌合站的拌和能力進行合理調整，做到緩慢、均勻、不間斷攤鋪。

4 結論

瀝青混凝土變異已成為我圍瀝青路面早期損壞的主要原因，而其主要原因在于瀝青混合料在施工過程中產生的變異導致鋪筑層的力學性能變壞，出現不良結構而形成不均勻的路面。瀝青混凝土變異性研究可用來指導施工，保證瀝青面層的施工均勻性，提高路面的使用質量。減少甚至基本消除瀝青路面的多種初期和早期破壞現象，以保證路面的設計使用壽命。

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［1］張肖寧.瀝青路面施工質量控制與保證［M］.人民交通出版社，2009.

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［3］張成.紅外熱像儀在瀝青路面施工質量過程控制中的應用［D］.長安大學碩士，2010.

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