王　野　王艷鳳　孫曉萍

[摘要]高速公路瀝青路面的一些早期損壞,都與瀝青混合料的離析有關(guān)。根據(jù)施工實(shí)踐,分析瀝青混合料產(chǎn)生離析的主要原因,并提出相應(yīng)的控制措施。為今后類似工程的施工提供部分借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]瀝青混合料 離析 成因 控制措施

中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0810085-01

高速公路瀝青路面的一些早期損壞,如由水損害造成的網(wǎng)裂、形變和坑槽、局部泛油、橫向裂縫多、新鋪瀝青路面的構(gòu)造深度不均等等,都與瀝青混合料的離析相關(guān)。下面筆者根據(jù)施工實(shí)踐,針對瀝青混合料離析的危害,分析其產(chǎn)生的原因,提出相應(yīng)的控制措施,以供大家參考。

一、瀝青路面混合料離析的危害

1.瀝青混合料粗集料一旦形成集中,在碾壓過程中,集料非常容易被壓碎,骨料表面積增大,改變了原設(shè)計(jì)的路面配合比,油料偏少,造成集料碾壓成型后松散,影響路面強(qiáng)度。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,容易產(chǎn)生車轍、泛油等病害影響道路使用壽命。

2.混合料離析,局部密實(shí)度差,孔隙率高,容易在路面形成積水,導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生水損害及耐久性降低,從而產(chǎn)生疲勞裂縫、坑洞以及剝落等其它病害,影響路面質(zhì)量。

3.瀝青混合料離析,影響路面平整度及路面外觀美感。

二、瀝青混合料離析的分類

從宏觀上講,熱拌瀝青混合料的離析大致有三種類型:

1.級(jí)配離析。熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪過程中的不當(dāng)操作造成混合料粗細(xì)集料分布不均,產(chǎn)生離析。

2.溫度離析。熱拌瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪的過程中,由于不同位置的混合料溫度下降不一致,導(dǎo)致混合料的溫度差異,產(chǎn)生溫度離析。

3.集料瀝青離析。含油量較大的混合料易發(fā)生這種離析,類似于瀝青混合料的析漏,SMA混合料易產(chǎn)生這種離析。

三、瀝青混合料形成離析的主要原因

(一)原材料及拌和生產(chǎn)的影響

1.瀝青路面的施工質(zhì)量,首先取決于原材料的質(zhì)量。在高速公路瀝青路面材料中,采用的不同規(guī)格碎石都是從市場上購買來的。為保證原材料供應(yīng),會(huì)有多個(gè)碎石場同時(shí)供料,各個(gè)碎石場沒有統(tǒng)一的規(guī)范和統(tǒng)一的破碎與篩分設(shè)備,因此各個(gè)碎石場生產(chǎn)的同一規(guī)格碎石其實(shí)際尺寸也不一樣。集料的不均勻性導(dǎo)致瀝青混合料級(jí)配不合理,產(chǎn)生離析。

2.混合料拌和生產(chǎn)過程中,由于上料時(shí)冷料斗混料、冷料倉進(jìn)料比例不準(zhǔn)確、熱料倉篩網(wǎng)損壞等原因,致使骨料未能按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)入拌缸,導(dǎo)致混合料離析。

(二)運(yùn)輸及攤鋪的影響

1.瀝青混合料從貯料罐向運(yùn)輸車?yán)镙斔蜁r(shí),由于高度原因,大骨料滾落在車廂附近,形成骨料的離析;

2.運(yùn)輸車?yán)锏幕旌狭闲断驍備仚C(jī)時(shí),大骨料滾落在攤鋪機(jī)受料斗兩邊,小骨料留在攤鋪機(jī)中間又再次形成了骨料離析;

3.攤鋪機(jī)送料器在送料過程中,先將中間集料送于布料器,剩余粗集料留存在料斗中,攤鋪機(jī)收斗時(shí),形成粗集料的第三次集中;

4.攤鋪機(jī)熨平板不是整塊,有接縫,即使有少許接縫不平整,也會(huì)產(chǎn)生離析問題,布料器也是拼裝,葉片在布料器連接位置不是很平順,一樣可以在此位置留住大骨料,產(chǎn)生離析。

(三)溫度的影響

在熱混合料運(yùn)輸過程中,近處還好,尤其是運(yùn)距越長,越會(huì)造成車廂底、側(cè)及頂面溫度降低,在運(yùn)至施工現(xiàn)場時(shí),表面溫度大約在110℃左右,甚至更低,而其內(nèi)部溫度依舊能保持150℃左右,在改性瀝青路面中,由于溫度要求高,這樣的現(xiàn)象就越明顯。

卸料時(shí)料在頂面溫度低的料落在攤鋪機(jī)受料斗的兩側(cè),當(dāng)料車卸完料以及受料斗中料堆接近消失時(shí),兩側(cè)冷料向內(nèi)落下,被輸送帶送到后面的布料器,并被整平,熨平板不可能使較冷的混合料與高溫混合料一樣固結(jié),在攤鋪層上就會(huì)出現(xiàn)小面積離析。由于每一車料都可能產(chǎn)生這種由于溫度差異而造成的離析破壞,周期性的離析現(xiàn)象也就更加明顯。

四、避免瀝青混合料離析的主要控制措施

針對瀝青混合料離析產(chǎn)生的原因,在實(shí)際施工中可采取相應(yīng)的控制措施來減少和避免瀝青混合料離析。

(一)原材料及拌和控制

1.選料。施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求確定采石場,使用相同的碎石機(jī)和篩分設(shè)備,減少原料的不均勻性,有條件的施工單位可在原料進(jìn)場后對碎石進(jìn)行重新篩分;

2.集料堆放。瀝青混合料拌和站對于不同規(guī)格的集料要分別堆放,有可靠的隔離設(shè)施,避免集料混雜;

堆料的方法有幾種,最好采用一層一層的堆積,逐漸加高,這種分層堆積可以減少因骨料重力而引起的離析。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。

3.拌和生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制骨料的級(jí)配均一,使其級(jí)配誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi),并接近標(biāo)準(zhǔn)要求級(jí)配曲線范圍的中值;

4.控制好填料的粒度和含量,保證骨料被瀝青完全覆蓋,控制瀝青用量,使之在設(shè)計(jì)所要求的誤差范圍以內(nèi);礦粉可提高瀝青混合料的穩(wěn)定性、避免離析,但摻量不宜過大;

5.改變以前只做一次生產(chǎn)配比就不再改變的做法,而應(yīng)每隔一段時(shí)間根據(jù)熱拌倉中篩分出的結(jié)果重新調(diào)整骨料配比,這樣可以大大減少瀝青混合料的顆粒組成變異性。

(二)運(yùn)輸及攤鋪控制

1.從拌和機(jī)貯料罐向運(yùn)料車上卸料時(shí),分三層放料,即每卸一斗混合料,汽車挪動(dòng)一個(gè)位置。等一層放完后,再逐次進(jìn)行第二、三層放料,從而減少粗集料的集中。應(yīng)適當(dāng)平整運(yùn)輸?shù)缆?降低行駛速度,盡量減少運(yùn)料車顛簸。

2.采用兩臺(tái)相同型號(hào)的攤鋪機(jī)成梯隊(duì)方式攤鋪。

3.瀝青混合料卸向攤鋪機(jī)時(shí),大骨料易滾落在接料斗的兩側(cè)。因此應(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。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。

4.攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)正確操作攤鋪機(jī),對減少瀝青混合料的離析很重要。正確操作接料斗兩翼邊斗升起,避免接料斗內(nèi)固定集料過多和翻動(dòng)過快,減少邊斗的翻起次數(shù)以減少瀝青混合料的移動(dòng)頻率;瀝青攤鋪機(jī)將要攤鋪完一車料時(shí),應(yīng)適當(dāng)控制攤鋪機(jī)速度,關(guān)閉送料器,等下一車倒入后再進(jìn)行均勻送料和布料;控制布料器處于中檔或高檔位置;在攤鋪過程中保持瀝青攤鋪機(jī)布料器不停轉(zhuǎn)動(dòng),攤鋪槽兩端保持瀝青混合料不少于布料器高度的三分之二;在布料器螺旋葉片二分之一處的邊端裝反向螺旋葉片,使兩端的瀝青混合料二次拌和,減少離析;均勻操作送料器和布料器;處理好熨平板的接縫。

(三)瀝青混合料溫度控制

1.瀝青混合料拌和時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范控制瀝青溫度、骨料溫度及出料溫度,并根據(jù)施工時(shí)的氣溫情況適當(dāng)調(diào)整出料溫度。拌和時(shí)間短可能導(dǎo)致瀝青混合料拌和不均勻或溫度不均勻,因此嚴(yán)格控制拌和時(shí)間。

2.由于運(yùn)輸過程中料堆表面與空氣接觸,溫度下降較快,而料堆內(nèi)部溫度下降較慢,因而形成溫度離析。所以在攪拌廠選址時(shí),要盡量使其與攤鋪現(xiàn)場距離不要太遠(yuǎn)。在對混合料覆蓋的同時(shí)也要對車廂采取保溫措施。

3.充分加熱攤鋪機(jī),盡量連續(xù)作業(yè)。

五、攤鋪現(xiàn)場瀝青混合料離析的補(bǔ)救

對攤鋪中路面出現(xiàn)的離析應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救,如采用人工細(xì)篩方法,篩出適量細(xì)瀝青混合料灑在出現(xiàn)離析的表面層并及時(shí)碾壓,這樣可以緩解離析的影響。

六、結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速公路上的交通量也迅速增大,對高速公路路面也提出了更高的要求。修建壽命長久的瀝青路面的關(guān)鍵在于瀝青混合料的均勻性,施工過程中應(yīng)該重視對瀝青混合料離析的有效控制。只要我們嚴(yán)格執(zhí)行瀝青路面施工的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)實(shí)際情況和借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)精心組織施工,就能很好的預(yù)防瀝青混合料離析的產(chǎn)生,從而防止瀝青路面早期破壞并延長其使用壽命,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)-公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,人民交通出版社,2004.

[2]李福普、沈金安,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊,人民交通出版社,2004.

作者簡介:

王野(1975-),男,高級(jí)工程師,1998年畢業(yè)于西安公路交通大學(xué)公路系。