陳俊峰


摘? ?要:瀝青混合料離析是瀝青路面產生局部病害的根本原因之一。要想減少離析現象,提高瀝青路面施工質量,必須科學合理的控制施工過程。本文通過分析瀝青混凝土路面離析產生的原因,提出了如何防止瀝青混凝土路面在施工過程中出現離析的具體措施。離析現象是指攤鋪材料中的粗細集料顆粒分離明顯、瀝青混合料出現溫差現象,從而造成新鋪瀝青混合料路面面層粗料集中、壓實效果變差。離析對瀝青路面會產生較大的破壞,比如嚴重的離析會使瀝青路面的透水性變大、空隙率變大、水穩定性變差,在重載和快速行車荷載下容易過早損壞,從而減少路面壽命。
關鍵詞:瀝青混凝土路面? 離析原因? 預防處理措施? 施工質量
中圖分類號:U416? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2020)06(c)-0027-02
1? 瀝青混凝土路面離析原因分析
1.1 級配離析
(1)瀝青混合料的生產、運輸、攤鋪是施工質量控制的關鍵環節,如果操作不當,容易產生離析。離析使混合料粗集料和細集料分別集中在一起,細集料的集中會導致路面瀝青含量過大、空隙路變小,后期通車后容易出現泛油、車轍。粗集料集中使瀝青路面中瀝青含量變低、空隙率變大,通車后路面容易產生水損害,使用壽命降低。
(2)集料的控制。如果不同規格集料混合在一起不能滿足集配設計要求,也會導致混合料的離析。
(3)集料的儲存。集料在場站儲存時出現串料、混料現象,不同粒徑、規格的集料之間未設置隔離墻。集料堆放存在過高現象,粗骨料滑落至堆角,形成大料集中離析情況。
1.2 溫差離析
溫差離析是指瀝青混合料的內部溫度分布不均勻而導致的離析。由于操作不規范,導致混合料在生產、運輸、攤鋪過程中存在冷料和熱料并存的現象,這樣會導致路面在相同壓實功的作用下,壓實效果卻不同。由于溫度低壓實度不足的部分會出現早期病害[1]。
1.3 施工離析
(1)拌和時間不足。集料在攪拌鍋內未按照瀝青混合料配合比設計中的攪拌時間執行,攪拌時間不足,集料間攪拌不充分,造成集料不均勻。
(2)運輸車裝料操作不當。瀝青路面混合料卸出攪拌鍋時,運輸車未能前后移動分次裝料,造成集料在車廂內堆積的如同小山,粗集料因為滾動的較快而聚集在底部,細集料滾動的較慢而聚集在上部,從而造成了混合料的離析。
(3)攤鋪離析。攤鋪離析是混合料在卸到攤鋪機的過程中及攤鋪過程中,由于溫度差及密度的不同,在攤鋪機的螺旋撥料器向兩側攤鋪時,產生的粗細集料分離的現象。在螺旋布料器中間位置,攤鋪瀝青混合料后易出現離析帶。
2? 瀝青混凝土路面離析的預防和處理措施
2.1 集料控制
(1)集料控制。集料的差異性過大容易造成混合料很難滿足級配要求,所以要保證原材料供應的穩定性,材料供應商提供的材料要一致,最好固定一家材料供應商來提供材料,而且每批材料加工所采用的機器型號和方式都要一致。在購買集料前,要派專人到材料生產場地實地考察,并對材料取樣帶回進行試驗驗證。經試驗合格批準后方可大量進場。
(2)集料質量是避免混合料出現離析的重要環節。嚴格控制集料的結構性和加工性兩大指標,細集料要控制砂當量和粘附性指標,細集料所用砂要在進場后主要防雨和防曬。粗集料要控制顆粒形狀、尺寸、粘附性和松軟性指標。材料堆放場地要進行硬化。所有集料進場后要分類堆放,不得混放,堆放時采用水平或者斜坡分層,不能堆成圓錐形,避免大的粗集料滾下聚集,產生離析。
2.2 拌和
(1)瀝青混合料配合比設計完成后,要調試拌和機器,待各項數據、指標曲線達到相關要求后,方可正式生產瀝青混合料。
(2)瀝青混合料拌合最重要的兩個控制因素就是拌和時間和拌和時的溫度。設置合適的拌和時間和溫度是保證瀝青混合料避免出現集料離析、溫度離析的關鍵所在。生產過程中,不得隨意變動各項參數。
(3)拌和設備的選用,瀝青拌合廠在選擇拌合機時要與公路施工的規模相匹配,拌合樓要具備自動控制系統,該系統可以核定生產量、分析數據,并可以對其拌和質量進行分析,對于具備條件的拌和廠,要有二級除塵裝置。在選擇拌合站的附屬設備(加熱設備、外加劑添加設備)時要注意與拌合機的匹配性,要以滿足拌合機的生產要求為主。
(4)拌和要遵守幾項基本原則,即沒有施工配合比通知單不準開盤,沒有攤鋪負責人的指令不準開盤,天氣情況惡劣不準開盤,溫度低于攝氏5℃不準開盤。施工配合比一旦確定,任何人無權進行更改,如果發現異常情況應及時通知現場技術負責人員或試驗負責人員進行處理。當使用自動操縱系統進行拌料時,操縱人員切記不能片面追求產量而采用手動操縱,這樣可能改變了瀝青混合料的配合比,造成嚴重的后果。
2.3 運輸
(1)運輸車內應干凈,無污染。如果直接把瀝青混合料裝入車廂,容易造成混合料粘附在車底,所以要在運輸車車廂底部涂一層隔離劑防止瀝青混合料粘附。
(2)運輸車裝料時應該前后移動分3次進行裝料,避免出現離析,車廂裝料高度不能超過車廂的最高高度,并且不能溢出車外(見圖1)。
(3)每輛自卸車都應備有大小適宜的覆蓋篷布,運輸時蓋在車頂上,并蓋密實,切實起到保溫、防雨、防污染的作用,杜絕因篷布蓋得露頭露尾導致的局部嚴重溫度離析現象,并配合實驗室測溫工作。運輸車輛工作人員取篷布時,時間不得過早或過晚。務必在前一輛車開始卸料的時間以后,方可開始撤篷布,從而達到瀝青混合料保溫效果且避免污染環境,特別是在溫度低的情況下更應注意,減少瀝青混合料離析現象。在攤鋪前,運料車應在離瀝青攤鋪機10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機。應緩慢卸料不得將料溢出攤鋪機接料口,并在此過程中掛空檔,稍點剎車,靠攤鋪機推動前進。
2.4 攤鋪
(1)為防止瀝青混合料在攤鋪過程中產生離析,宜選用具有大直徑、低轉速螺旋布料器的攤鋪機。
(2)為防止攤鋪機中間出現常見的離析帶,在攤鋪機螺旋布料器中央兩側位置設置反向螺紋片(見圖2)。
(3)壓實過程中,嚴格控制壓路機輪子上的灑水量,壓路機在噴水時采用霧狀噴灑器,避免瀝青混合料出現溫差現象,造成溫度離析。
(4)要想避免混合料在攤鋪過程中出現離析,混合料在攤鋪過程中要保證連續、不間斷的攤鋪,攤鋪機的行駛速度和夯錘頻率是影響攤鋪離析的重要因素,在攤鋪過程中,行駛速度要均勻并且快慢要根據試驗段來確定,夯錘頻率要根據行駛速度來調整。螺旋布料器中混合料要高于布料器的中心位置,一般到螺旋布料器高度的2/3左右[2]。
2.5 碾壓
(1)壓路機要按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則進行壓實,壓實是瀝青面層質量控制的重要環節,應選擇合理的壓路機組合、碾壓步驟和碾壓遍數。
(2)瀝青混合料的碾壓分為初壓、復壓和終壓三個階段,每個階段的碾壓機具和工藝要求都不同,要根據試驗段數據和工程實際狀況確定合理的碾壓組合方式。
初壓、復壓和終壓階段混合料的溫度不一樣,控制在每個階段的碾壓溫度也是控制離析的重要措施,針對不同的溫度選用的合理的壓實機具。膠輪壓路機主要是對瀝青混合料進行揉搓碾壓,而振動壓路機主要保證混合料壓實的密實性。
(3)在壓實時,接縫處的混合料溫度如果因為攤鋪時間過長溫度損失過大而不能滿足溫度要求是時,要采用加熱器對混合料進行加熱,使其溫度達到要求的碾壓溫度,再按要求通過壓路機將混合料壓實。
(4)壓路機不在已經壓實的路面上停置,油料、潤滑脂、汽油或其他有機雜質避免落在路面上,防止瀝青溶解稀釋。
(5)未經壓實而遭雨淋的瀝青混合料應該全部清除,更換新料,避免溫度離析。
3? 施工過程中離析處理
如果在施工過程中出現離析,對于離析不嚴重的部位,首先通過鉆芯取樣獲取其理論數據,與相關的技術規范和標準進行對比分析,如果相差不大,根據工程經驗可以采用在上一層施工前噴涂粘層油進行處理。如果通過與相關規范標準對比相差較大,可以在該部位利用加熱器對瀝青混合料進行加熱,然后補撒細瀝青混合料并進行碾壓。對于嚴重離析部位,則必須進行返工,直到合格為止[3]。
4? 結語
高速公路在施工過程中出現離析,不僅容易形成不均勻的路面,導致結構層的力學性能改變,同時還會降低路面的使用壽命。本文通過對長期的施工經驗和現有的文獻資料進行研究和總結,提出了在瀝青路面施工過程中如何有效的避免施工離析的措施,為改善瀝青混合料路面施工質量和延長其使用壽命提供了依據,同時也節約了社會資源。
參考文獻
[1] 陳晨.瀝青混凝土路面施工過程中離析現象及預防措施[J].智能城市,2019,5(6):170-171.
[2] 柴翠花.瀝青混凝土路面施工過程中離析現象及預防措施[J].黑龍江交通科技,2019,42(1):32-33.
[3] 牛凱濃.瀝青混凝土路面施工過程中離析現象及預防措施[J].交通世界,2017(25):52-53.