瀝青路面施工防離析控制措施與成效分析

曾志杰

摘要：結(jié)合具體工程實(shí)例，詳細(xì)廣東省某高速公路瀝青路面施工中，通過采取對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)和施工工序的防離析控制措施，取得良好效果，希望能與廣大同行共同交流。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料；離析；控制；高速公路

中圖分類號(hào)：U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674―3024（2016）07―171―02

前言

當(dāng)前瀝青路面施工技術(shù)已在高速公路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但瀝青路面建設(shè)中存在許多質(zhì)量問題，其中離析現(xiàn)象是常見問題之一，它對(duì)路面質(zhì)量有著重要影響，如果不進(jìn)行有效控制，會(huì)降低瀝青混合料的力學(xué)性能和使用性能，減小路面使用壽命，要引起同行足夠重視。瀝青路面施工中，引致離析問題的發(fā)生，原因有多方面，主要是由于溫度、級(jí)配和碾壓等因素引起的，施工中做好防離控制措施。

1瀝青路面施工離析防控制措施

1.1嚴(yán)格控制瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)、原材料質(zhì)量要符合設(shè)計(jì)要求

避免瀝青路面產(chǎn)生離析問題，必須保證瀝青混合材料規(guī)格性能與路面結(jié)構(gòu)類型厚度相匹配。一般情況下，瀝青混合料的公稱直徑與瀝青路面壓實(shí)的厚度比值為：中層和下層應(yīng)該控制在1：2.6以內(nèi)；上層路面控制在1：3以內(nèi)。（見表1）

要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行瀝青、粗集料、細(xì)集料的合理配比，并在瀝青拌合中進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行，保證瀝青路面質(zhì)量。選用的瀝青材料應(yīng)具有較好的含蠟量和粘附性，增加瀝青和集料粘結(jié)力，要選取具有堿性和粘附性好和粗細(xì)集料，能提高瀝青和集料的粘附性，減小離析出現(xiàn)。

1.2施工過程中防離析控制措施

（1）瀝青混合料要均勻拌合，混合料的成品料輸送、貯存和裝卸中過程中嚴(yán)格控制混合料拌合質(zhì)量。并對(duì)混合料進(jìn)行抽驗(yàn)分析，防止瀝青路面出現(xiàn)離析。對(duì)冷、熱料出料口進(jìn)行控制，并拌合均勻，篩分材料時(shí)避免出現(xiàn)混倉和離析問題。施工所用骨料規(guī)格尺寸一定要符合設(shè)計(jì)要求，供料要均勻，使到混合料拌合質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。

（2）運(yùn)輸瀝青材料時(shí)，要按規(guī)定進(jìn)行材料的裝料和卸料。要控制好出料口到車廂的下料的長度，避免瀝青混合材料的顆粒離析，裝料時(shí)不能堆積太高，防止大集料因重力作用向下堆積，確保混合料的性能和質(zhì)量不受影響。

（3）現(xiàn)場攤鋪瀝青混合材料時(shí)，要做好瀝青混合材料的攤鋪和碾壓過程的控制，現(xiàn)場瀝青路面施工中，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是保證瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵。要嚴(yán)格控制攤鋪速度，攤鋪時(shí)速度要均勻，攤鋪面要平整。完成攤鋪工序后，要及時(shí)進(jìn)行碾壓，碾壓所用的機(jī)具和工序都是安排合理，確保碾壓作業(yè)順利完成，有效減小路面離析出現(xiàn)。

2工程簡介

廣東省內(nèi)某高速公路，公路總長為56km，設(shè)計(jì)為瀝青混凝土路面，考慮到建成通車后，會(huì)產(chǎn)生很大的交通量，重載車多，又位于多雨、高溫地區(qū)，會(huì)對(duì)瀝青路面的抗高溫穩(wěn)定性和抗水損害性能產(chǎn)生不利影響。

高速公路路面結(jié)構(gòu)如下：主線路基段4cmAK-16A（上面層）+5cmAC-20I（中面層）+6cmAC-25l（下面層）+1cm（下封層）+40cm（水泥穩(wěn)定碎石基層）+20cm（水泥穩(wěn)定類底基層）：橋面鋪裝部分沒有下面層，中面層與上面層與路基段相同。而施工現(xiàn)場附近的石場所提供的都是花崗巖石料，基于造價(jià)因素考慮，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，只能采用花崗巖材料，這無疑為設(shè)計(jì)高性能的瀝青混合料增加相當(dāng)大的難度。

為滿足施工工期緊、瀝青面層施工量大的要求，我們制定了相應(yīng)的質(zhì)量管理和控制措施。

2.1施工質(zhì)量控制

為保證瀝青路面施工質(zhì)量，我們通過從集料離析、瀝青混合料級(jí)配離析以及溫度離析三個(gè)方面對(duì)瀝青路面離析進(jìn)行防離控制。

（1）石料質(zhì)量控制

施工所用的原材料質(zhì)量會(huì)對(duì)瀝青混合料性能產(chǎn)生直接影響，因此，控制瀝青路面原材料質(zhì)量非常重要.由于本工程需要采用沿線的花崗巖類石料，存在著強(qiáng)度較低、磨光值不高、與瀝青的粘附性差、組分不穩(wěn)定（密度變化）等不足，因此，必須加強(qiáng)對(duì)石料場原材料質(zhì)量控制。對(duì)石料場提供的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)指標(biāo)包括材料的表觀密度、篩分、針片狀、軟石含量等。通過技術(shù)把關(guān)，把不合格的原料清除，防止了質(zhì)量隱患出現(xiàn)，有效保證了原材料質(zhì)量。

（2）配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證與優(yōu)化

正確的配合比設(shè)計(jì)，是防止瀝青混合料級(jí)配離析的基礎(chǔ)。配合比中，如租集料比重過大，能使混合料的抗高溫性能提高，但在施工中容易出現(xiàn)離析：如細(xì)集料比重過大，能使施工中具有較好均勻性，但會(huì)導(dǎo)致混合料抗高溫性能差。為此，我們?cè)趪?yán)格按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，根據(jù)廣東省省交通廳2003299號(hào)文件要求：考慮到混合料的泌水性和高溫穩(wěn)定性，采用SUPERPAVE技術(shù)優(yōu)化規(guī)范配合比設(shè)計(jì)的部分體積指標(biāo)。

299號(hào)文件中針對(duì)廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)導(dǎo)致交通量大，重載車比例高以及高溫多雨的特點(diǎn)，規(guī)定要求中上面層重交瀝青混合料要達(dá)到1200次/mm或以上，中下面層瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率為3—4%，抗滑表層為4—5%。施工中出現(xiàn)問題要及時(shí)研究解決等。

AC類瀝青混凝土為密實(shí)懸浮型結(jié)構(gòu)，其粗集料未能形成良好的嵌擠分布，料的高溫穩(wěn)定性受級(jí)配的粗集料嵌擠狀態(tài)的影響相當(dāng)顯著。為此，設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青混合料的同時(shí)適當(dāng)考慮已有研究成果，提高所設(shè)計(jì)的規(guī)范瀝青混凝土粗集料間的嵌擠程度，針對(duì)不同原材料，通過大量試驗(yàn)確定級(jí)配曲線的走勢(shì)和關(guān)鍵點(diǎn)的通過率引入體積法設(shè)計(jì)瀝青混合料思想，嚴(yán)格控制VMA、VFA、VV等積指標(biāo)，如中下面層“S”曲線的曲率反向位置最適宜2.3-9.5mm間，對(duì)于AC類瀝青混合料4.75mm通過率，AC-25 I控制為37%±2%，AC-20 I控制為43%±2%，2.36mm篩檔的分計(jì)篩余控制在10%以內(nèi)，對(duì)于VMA指標(biāo)，AC-25I大于13%，AC-20 I大于14%。

采用上述技術(shù)，提高了瀝青混合料的抗高溫穩(wěn)定性，避免了因大顆粒多所造成的級(jí)配離析。

（3）施工中控制離析措施

a.施工過程中，瀝青混合料存在離析情況主要表現(xiàn)為級(jí)配離析和溫度離析。

就級(jí)配離析而言，由于瀝青混合料拌和、儲(chǔ)存及運(yùn)輸及現(xiàn)場攤鋪都會(huì)產(chǎn)生級(jí)配離析，施工后，瀝青混合料均勻性不好，級(jí)配異常。施工中經(jīng)常遇到瀝青混合料攤鋪離析，通常會(huì)導(dǎo)到施工后的路面出現(xiàn)帶狀和局部塊狀區(qū)域性差異，這主要是由于上述位置的礦料級(jí)配存在問題，或者粗集料顆粒過分集中，造成表面粗糙，或者細(xì)顆粒過分集中，造成表面光滑。

深入研究分析，造成上述原因主要是由于料車裝料離析和攤鋪機(jī)頻繁收斗所致，布料器支設(shè)不合理，過多過密、布料不均勻，一時(shí)快一時(shí)停、葉片未完全延伸至攤鋪機(jī)外邊等，都會(huì)使路面出現(xiàn)帶狀離析，另外，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)攤鋪寬度過大如達(dá)到8m以上時(shí)，會(huì)加大攤鋪邊緣離析程度。因此，施工中采取了有針對(duì)性的防離控制措施，

例如要達(dá)到3車料時(shí)方能收斗，收斗時(shí)應(yīng)保證存料要達(dá)到滿料時(shí)的1/3，攤鋪分料器時(shí)要保持旋轉(zhuǎn)勻速，左右各安設(shè)一個(gè)支撐點(diǎn)，要保證葉片末端與攤鋪邊緣的距離，控制在一個(gè)螺距之內(nèi)，施工時(shí)要安排兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)進(jìn)行梯隊(duì)作業(yè)。

b.混合料由于溫度變化出現(xiàn)離析，主要原因是由于貯料罐內(nèi)部溫度和邊緣溫度不相同，料車運(yùn)輸過程中車體與空氣接觸的位置溫度低于內(nèi)部；攤鋪機(jī)在攤鋪過程中由于等料、停機(jī)等原因，導(dǎo)致先后攤鋪的混合料溫度不一樣；沒有合理安排碾壓工序，導(dǎo)致先壓和后壓地方溫度不相同等。

溫度離析會(huì)造成不利影響，攤鋪中溫度過高，會(huì)使混合料凝結(jié)成團(tuán)塊，造成攤鋪不均勻及實(shí)不到熨平效果，溫度過低造成碾壓不易，達(dá)不到預(yù)定的壓實(shí)度效果。

因此，要做好溫度離析的控制措施，對(duì)溫度進(jìn)行全過程監(jiān)控，包括瀝青、石料的加熱溫度、混合料的出廠溫度、攤鋪前的溫度、碾壓過程中各階段的溫度等，并控制貯料罐儲(chǔ)存時(shí)間，不得超過3h，料車要做好防雨保溫措施，如加上帆布等。

為避免瀝青出現(xiàn)焦化，當(dāng)混合料在出廠時(shí)超過190℃時(shí)要放棄使用；如因降雨或遇械出現(xiàn)故障等原因?qū)е逻\(yùn)料車內(nèi)混合料溫度降低至145℃以下的也不能使用；尤其是對(duì)用于碾壓中（初壓、復(fù)壓、終壓）的瀝青混合料，必須監(jiān)控其溫度，重交瀝青混合料初壓不得低于1 35℃、終壓溫度不得低于90℃，改性初壓溫度不低于1 50℃、終壓不低于1 00℃。

通過進(jìn)行施工過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，使溫度始終處于受控狀態(tài)，并做好施工中的各工序，保證施工質(zhì)量。

2.2路面施工離析監(jiān)測(cè)

為檢驗(yàn)瀝青路面施工效果，本工程采用激光紋理儀進(jìn)行檢測(cè)。通過其檢測(cè)路面的構(gòu)造深度值數(shù)據(jù)，再和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造深度值進(jìn)行比對(duì)，得出的結(jié)果可以對(duì)路面的離析情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3質(zhì)量控制成果

經(jīng)過從原材料、配合比、施工工藝等一系列的控制措施進(jìn)行嚴(yán)格控制，并進(jìn)行現(xiàn)場測(cè)試評(píng)價(jià)改進(jìn)，使到工程路面施工質(zhì)量得到有效保證，交工驗(yàn)收檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)都較好（見表1），瀝青路面工程全部合格并達(dá)到優(yōu)良。

高速公路通車至今已有1年多，經(jīng)歷了較多的交通量行車，至今通車已超過萬輛，當(dāng)中超過3成是重車或超重車。瀝青路面承受了多雨和高溫考驗(yàn)，從事高速公路上實(shí)駕車行走與質(zhì)保期維修養(yǎng)護(hù)情況分析，路面沒有出現(xiàn)較大的因離析造成的水毀坑槽問題，基本上沒有出現(xiàn)車轍病害，全部路面平整度良好、行車舒適，路面的構(gòu)造深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3結(jié)束語

本文針對(duì)工程所處地區(qū)及類型特點(diǎn)，分析瀝青路面施工離析（包括石料、礦料級(jí)配、溫度）等原因并采取防離措施，取得良好效果；從有關(guān)數(shù)據(jù)表明，在瀝青路面損壞中，集料和溫度引起的離析所占比重非常大，本文根據(jù)施工實(shí)踐提出了施工中的一些具體控制措施，希望能對(duì)廣大同行有所啟發(fā)，為日后同類型工程施工中提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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