論瀝青路面離析與預(yù)防措施

廣西捷通路橋勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 廣西南寧 530000

摘要：離析現(xiàn)象是瀝青路面施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，嚴(yán)重的離析會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的各種力學(xué)性能和使用性能的下降，嚴(yán)重影響路面的施工質(zhì)量，并造成路面的破壞，縮短路面的壽命。本文通過(guò)對(duì)瀝青混合料拌合、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過(guò)程的研究，分析了瀝青混合料離析產(chǎn)生的原因，對(duì)其預(yù)防措施和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討。

關(guān)健詞：瀝青路面；預(yù)防；措施

近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)迅速發(fā)展的同時(shí)，一些路段高速公路瀝青路面出現(xiàn)了早期損壞現(xiàn)象，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，而且影響交通行業(yè)的社會(huì)形象和可持續(xù)發(fā)展。為認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的要求，按照“增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，完善綜合設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施工控制，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理”的原則。

1、瀝青路面離析類型

瀝青混合料離析包括級(jí)配離析和溫度離析：

1.1 級(jí)配離析是指熱拌瀝青混合料各組成部分在路面上分布不均勻從而偏離了設(shè)計(jì)級(jí)配，瀝青含量的不均勻則與設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量不一致。

1.2溫度離析是指瀝青混合料溫度出現(xiàn)較大差異的現(xiàn)象?；旌狭犀F(xiàn)場(chǎng)溫度差異較大，溫度相對(duì)較低的區(qū)域混合料比較硬，難以壓實(shí)，空隙率大，可能導(dǎo)致水損壞等病害的發(fā)生。

2、瀝青路面離析成因

2.1 級(jí)配離析

瀝青混合料結(jié)構(gòu)類型是瀝青混合料的內(nèi)因，混合料級(jí)配中的最大粒徑越大，離析的可能越大；集料級(jí)配曲線愈接近最大密度線離析的可能性越??；間斷級(jí)l配比連續(xù)級(jí)配更容易離析。對(duì)于集料大于19mm的反\"s\"型級(jí)配及其它類型間斷級(jí)配混合料，施工時(shí)應(yīng)高度重視混合料離析的產(chǎn)生。同樣混合料在運(yùn)輸果過(guò)程中，尤基是在裝卸過(guò)程中也會(huì)導(dǎo)致離析，因?yàn)榛旌狭嫌闪蟼}(cāng)卸入車輛時(shí)，粗集料滾落在車廂外側(cè)下方，細(xì)集料則在內(nèi)側(cè)上方。攤鋪過(guò)程也是最容易引起離析的過(guò)程，究其原因有：

1）攤鋪時(shí)攤鋪機(jī)不收料斗使斗內(nèi)存有離析的混合料；

2）布料器轉(zhuǎn)速與攤鋪機(jī)速度不均勻，使細(xì)料下沉，粗料被運(yùn)至兩邊；

3）攤鋪寬度過(guò)寬使兩邊的料產(chǎn)生離析。

2.2 溫度離析

瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的溫度離析。裝人運(yùn)輸車后，與車底和車廂接觸的部分溫度要降低，瀝青混合料表層部分的溫度也要降低，而溫度高的瀝青}昆合料在裝入攤鋪機(jī)料斗、輸料器送料至熨平板前和蜻漩輸料器將瀝青混合料送到熨平板兩端的過(guò)程中滾動(dòng)較陜。瀝青混合料的溫度越低，包裹在集料周圍的瀝青的粘結(jié)力越大，所以溫度低的瀝青混合料在裝入攤鋪機(jī)料斗、輸料器送料至熨平板前和螺旋輸料器將瀝青混合料送到熨平板兩端的過(guò)程中滾動(dòng)較匣。正是由于存在的這種溫度的差異，瀝青混合料從拌和樓裝車產(chǎn)生阿離析，在卸料和攤鋪的過(guò)程之中，不僅沒有被減弱，而且進(jìn)一步加大了離析的現(xiàn)象，其結(jié)果是造成低溫混合料壓實(shí)后空隙率過(guò)大，透水性增強(qiáng)，承載能力下降，抗壓抗折強(qiáng)度降低極易形蒯兩部松散、坑洞，造威到路早期損壞點(diǎn)，嚴(yán)重的縮短了路面的使用壽命。

3、預(yù)防產(chǎn)生離析現(xiàn)象的措施

3. 1 嚴(yán)格控制礦料級(jí)配和材料選擇

首先在材料設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量選擇與壓實(shí)層厚度相匹配的混合料類型，適當(dāng)?shù)臏p少集料的最大粒徑。要嚴(yán)格控制瀝青混合料的礦料級(jí)配，在生產(chǎn)過(guò)程中盡量使級(jí)配在規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)并接近中值，特別是4. 75mm，2. 36mm 和0. 075mm 檔的通過(guò)率更要接近中值，因?yàn)檫@幾檔集料對(duì)混合料的均勻性影響很大，4.75mm 和2. 36mm 的集料過(guò)少，將影響表面均勻性，易出現(xiàn)離析，過(guò)多則難以壓實(shí)。其次盡量選用表面干燥潔凈的堿性集料，以提高集料與瀝青自身的粘附能力，減少離析。選擇與集料有良好粘附性能和高溫穩(wěn)定性好的瀝青。必要時(shí)，可加入外加劑，提高集料與瀝青的粘附性能，同時(shí)改變集料的表面性質(zhì)。

3. 2 加強(qiáng)瀝青混合料拌合工藝管理

瀝青混合料達(dá)到均勻的兩個(gè)基本要素是拌和溫度和拌和時(shí)間，經(jīng)試拌后，在生產(chǎn)過(guò)程中不應(yīng)隨意動(dòng)；同時(shí)還要隨時(shí)觀察拌鍋內(nèi)出的混合料的外觀，均勻一致，無(wú)花白料，粗細(xì)集料分布均勻，無(wú)粗細(xì)料分離現(xiàn)象。如有分離應(yīng)及時(shí)調(diào)整拌和溫度和適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。拌和均勻性不好的瀝青混合料，鋪筑路面將出現(xiàn)塊狀離析。

3. 3 防止瀝青混合料在運(yùn)輸中發(fā)生離析

從拌鍋內(nèi)卸料裝上運(yùn)料車過(guò)程中，運(yùn)料車應(yīng)前后移動(dòng)不少于3 次，要分幾次裝混合料，避免一次裝料，因?yàn)榛旌狭显谲囅鋬?nèi)形成一個(gè)大錐體，會(huì)促使粗細(xì)料分離。這種離析的混合料，攤鋪后面層將出現(xiàn)塊狀離析。運(yùn)輸時(shí)，不論氣溫高低均應(yīng)用棉被覆蓋，防止混合料表面溫度降低，結(jié)殼，造成溫度離析。

3. 4 改進(jìn)施工工藝和強(qiáng)化質(zhì)量檢查

瀝青混合料的攤鋪過(guò)程是影響瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此，要嚴(yán)格控制攤鋪工藝，避免離析現(xiàn)象的發(fā)生。主要有：

1）避免運(yùn)輸車起斗太快，保證連續(xù)均勻供瀝青混合料；

2）調(diào)節(jié)料位傳感器，使螺旋輸料器的轉(zhuǎn)速盡可能均勻；

3）正確操作受料斗翼板，嚴(yán)禁受料斗內(nèi)固定積料過(guò)多和翻動(dòng)過(guò)速；

4）攤鋪速度確定后，應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定和連續(xù)；

5）盡量采用多臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)的方式；

6）攤鋪機(jī)的前拱拱度應(yīng)調(diào)節(jié)得比后拱略大為宜，人工接長(zhǎng)調(diào)寬的熨平板，其熨平板的前后拱之差為3- 4mm，液壓伸縮調(diào)寬的熨平板，差值以2mm 為宜；

7）合理地選擇攤鋪機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)力和頻率；

8）攤鋪機(jī)螺旋分料器的高度應(yīng)根據(jù)攤鋪層厚度的變化而變化；

9）攤鋪過(guò)程中，對(duì)表面產(chǎn)生的粗離析，應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)適量的細(xì)料予以補(bǔ)救。

4、瀝青路在離析的檢測(cè)、評(píng)定方法

4. 1 視覺觀察法

視覺觀察法即根據(jù)路面的表觀狀況和調(diào)查者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行離析檢測(cè)的方法。這是一種主觀的判別方法，它沒有明確的離析程度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，所以有一定的局限性，只適用于大粒徑及較粗的瀝青混合料，對(duì)于小粒徑和細(xì)級(jí)配的瀝青混合料并不適用。

4. 2 鋪砂法

路面離析區(qū)域與非離析區(qū)域表面紋理深度會(huì)有明顯的變化，可以通過(guò)鋪砂法測(cè)路面構(gòu)造深度，檢測(cè)評(píng)定路面離析的程度。采用離析處路面的構(gòu)造深度與非離析處路面構(gòu)造深度的比值來(lái)評(píng)定離析的程度，即采用非離析處路面的構(gòu)造深度TD 作為參照物，與離析處的構(gòu)造深度之比（TD 離析處?TD 非離析處）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4. 3 鉆芯取樣法

通過(guò)鉆芯取樣，分析芯樣的材料組成及芯樣密度，以評(píng)定離析的程度。取芯法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)上面層施工一般不允許過(guò)多取芯，所以僅在發(fā)現(xiàn)路面明顯離析，才采用此法進(jìn)行調(diào)查。由于路面離析處級(jí)配、瀝青用量、芯樣密度都可能發(fā)生變化，因此三指標(biāo)均可作為離析的評(píng)定指標(biāo)。

4. 4 核子密度儀法

核子密度儀可以檢測(cè)路面的密度，根據(jù)檢測(cè)路段路面密度的變化范圍，確定該路段離析程度的等級(jí)。核子密度儀是路面無(wú)損檢測(cè)的重要手段，采用核子密度儀檢測(cè)具有快速、簡(jiǎn)便，且對(duì)路面無(wú)損壞的優(yōu)點(diǎn)。但由于路面離析處粗料集中的地方，級(jí)配偏粗、瀝青用量也偏少，該點(diǎn)的密度值未必小，因此核子密度測(cè)定儀有可能檢測(cè)不出這種離析。

5、結(jié)語(yǔ)

瀝青路面的局部破壞已成為我國(guó)瀝青路面早期損壞的主要現(xiàn)象，而其主要原因在于瀝青混合料在施工過(guò)程中產(chǎn)生的離析導(dǎo)致鋪筑層的力學(xué)性能變壞，出現(xiàn)不良結(jié)構(gòu)而形成不均勻的路面，降低路面的使用壽命。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料的研究尋求一種行之有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)表征瀝青路面的離析程度，進(jìn)而在施工過(guò)程中來(lái)指導(dǎo)施工，保證瀝青面層的施工均勻性，提高路面的使用質(zhì)量，減少甚至基本消除瀝青路面的多種初期和早期破壞現(xiàn)象以及保證路面的設(shè)計(jì)使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沙慶林.《高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防（第一版）[M]》.北京：人民交通出版社，2001.3.