摘要:分析了瀝青混合料離析的機(jī)理,并從原材料質(zhì)量控制、混合料運(yùn)輸與攤鋪及碾壓等主要施工工序角度出發(fā),探討了控制瀝青混凝土路面離析的措施。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土;離析;施工控制

1 引言

由于離析的影響,使瀝青面層的使用壽命大大縮短,路面大部分早期損壞類(lèi)型都是起源于瀝青混合料的不均勻,一旦在施工過(guò)程中瀝青混合料產(chǎn)生離析,一切關(guān)于材料設(shè)計(jì)的努力實(shí)際上都變成徒勞。因此,提高瀝青面層的施工均勻性,避免瀝青面層離析,對(duì)提高路面的使用質(zhì)量,消除瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象具有十分重要的意義。

2 瀝青混合料離析機(jī)理分析

集料離析機(jī)理。我國(guó)公路部門(mén)的集料多半取自社會(huì)料場(chǎng),質(zhì)量參差不齊,篩孔尺寸混亂,實(shí)際級(jí)配與配合比設(shè)計(jì)所采用的級(jí)配有很大的差距。連續(xù)型的密實(shí)級(jí)配要比間斷級(jí)配較容易攤鋪成均勻一致的鋪面;間斷級(jí)配的瀝青混合料由于其缺少某檔中間集料,其在施工過(guò)程中的可能離析程度應(yīng)比連續(xù)級(jí)配更加嚴(yán)重。

瀝青混合料的拌和。拌和機(jī)冷料斗中集料必須是單一尺寸的集料。由于冷料斗相鄰太近或分隔不嚴(yán)而使裝載機(jī)給冷料斗裝料時(shí),各種規(guī)格的料互相交混,這樣使生產(chǎn)出的混合料的級(jí)配不穩(wěn)定而易產(chǎn)生離析現(xiàn)象;瀝青混合料的拌和時(shí)間不足,瀝青混合料肯定會(huì)不均勻,拌和均勻性欠佳的瀝青混合料,鋪面將出現(xiàn)塊狀離析。

瀝青混合料的裝卸和運(yùn)輸。瀝青拌和樓生產(chǎn)的混合料進(jìn)入貯存時(shí),由于貯存罐的裝置有所不同,有可能產(chǎn)生混和料的粗細(xì)集料的離析,粗集料滾向一側(cè)。瀝青混合料從拌和倉(cāng)直接裝車(chē)的過(guò)程中,規(guī)格大的石料和多面體、團(tuán)形的石料滾動(dòng)較快,因此被堆放在瀝青混合料堆周?chē)南虏?。瀝青混合料從運(yùn)輸車(chē)中倒入攤鋪機(jī)料斗的過(guò)程中,被堆放在瀝青混合料堆四周的粗骨料集中部分同時(shí)進(jìn)入攤鋪機(jī)料斗,而攤鋪機(jī)的物料器無(wú)法消除這種離析現(xiàn)象。

瀝青混和料的攤鋪和碾壓。造成離析的最關(guān)鍵的施工工序在攤鋪,攤鋪的方式、攤鋪機(jī)的速度與操作水平都影響著瀝青混合料的均勻程度。壓實(shí)離析存在于攤鋪機(jī)攤鋪寬度上的壓實(shí)功的差異和縱向作業(yè)速度不穩(wěn)定等因素的影響,壓路機(jī)在橫向和縱向壓實(shí)功變化的影響,當(dāng)壓實(shí)工藝不合理時(shí)壓實(shí)離析相當(dāng)嚴(yán)重。

3 瀝青混合料施工過(guò)程中的離析控制

3.1 原材料質(zhì)量控制

瀝青的選擇。瀝青含蠟量影響瀝青的感溫性能,蠟的結(jié)晶使瀝青在低溫時(shí)脆性增加,路面容易開(kāi)裂。同時(shí)蠟影響瀝青與石料的粘結(jié)力,造成路面松散、剝離。瀝青與集料的粘附性強(qiáng),瀝青混合料不易發(fā)生離析,瀝青酸值較小,有助于加強(qiáng)瀝青與集料的粘結(jié),降低瀝青的針入度能提高粘度,提高與集料的粘附性,宜采用針入度較小的瀝青。

集料的選擇。為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的集料,初破采用領(lǐng)式破碎,中破采用圓錐破碎,細(xì)破采用沖擊破碎。應(yīng)該盡可能選擇SiO2含量低、堿值高的與瀝青粘附性好的集料。

集料的堆放。采用分層堆放的方法可以有效的控制材料離析。根據(jù)對(duì)不同堆垛高度集料的篩分分析,對(duì)于細(xì)集料(≤4.75mm)堆垛高度每層小于4米;粗集料(≥4.75mm)堆垛高度每層小于3米。堆垛時(shí)采用推土機(jī)對(duì)集料進(jìn)行整理,將不同卡車(chē)運(yùn)送的材料做進(jìn)一步的混合。推土機(jī)工作時(shí)應(yīng)逐層縮進(jìn),不應(yīng)將料堆推成槽狀,減少由重力引起的離析。

3.2 瀝青混合料運(yùn)輸離析控制

由于大噸位的運(yùn)輸車(chē)輛易于保溫,因此,瀝青混合料的運(yùn)物應(yīng)盡量采用大噸位的車(chē)輛。最好至少在15噸以上,特別是在氣溫低、運(yùn)距長(zhǎng)的情況下不能使用小噸位的車(chē)輛。

運(yùn)輸過(guò)程中覆蓋瀝青混合料時(shí),可采用雙層篷布中間加海綿,固定在車(chē)上。卸料時(shí)不要揭開(kāi)。由于施工坡道和混合料錐坡以及運(yùn)輸車(chē)急劇起步和剎車(chē)也致使大集料向車(chē)廂四周散落較嚴(yán)重,造成集料離析,故應(yīng)適當(dāng)平整運(yùn)輸通道、要求駕駛員在運(yùn)輸過(guò)程中保持正常行駛,以減少運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸。

3.3 瀝青混合料攤鋪控制

控制攤鋪速度。對(duì)現(xiàn)代攤鋪機(jī)而言,控制連續(xù)、穩(wěn)定的攤鋪速度主要應(yīng)考慮拌和機(jī)的生產(chǎn)能力和溫度性、運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)量和噸位和碾壓機(jī)械的配置等?，F(xiàn)場(chǎng)攤鋪過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪速度,不能忽快忽慢。

合理確定螺旋布料器與熨平板前緣距離。距離過(guò)小,造成供料不足,大粒徑骨料不易進(jìn)入熨平板下。即使進(jìn)入也造成大集料之間沒(méi)有小集料及細(xì)料填充。布料螺旋與熨平板間距的變化,易引起熨平板推料高度的改變,且對(duì)攤鋪機(jī)中間位置的影響很大。

盡量選用大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機(jī);降低螺旋布料器的高度,并使混合料埋于螺旋布料器中,這樣,可以提高螺旋布料器的輸送率,減少不同物料之間的慣性差異,也可對(duì)物料實(shí)現(xiàn)二次攪拌,降低混合料的前期離析程度;位于混合料中的布料器向兩側(cè)沿整個(gè)斷面擠出物料,而不是向上或向下傾推物料,可減少不同寬度位置上的橫向離析和物料上下滾動(dòng)產(chǎn)生的豎向離析。

攤鋪過(guò)程中,攤鋪機(jī)不必收料斗,即在每輛車(chē)卸料之間,不要完全用完受料斗中的混合料,留少部分混合料在受料斗內(nèi)。如果收料斗,那么將全是粗集料,攤鋪后將會(huì)是離析料。每車(chē)料卸完后,接著卸下一車(chē)料,與受料斗中剩余的粗料多的混合料一起輸送到分料室,螺旋分料器布料過(guò)程中可使新舊混合料較好拌和。

3.4 瀝青混合料壓實(shí)控制

提高預(yù)壓實(shí)度。攤鋪機(jī)工作裝置具有多種型式,有單熨平板振動(dòng)的瀝青攤鋪機(jī),也有振動(dòng)熨平板加振動(dòng)夯的高密實(shí)多功能攤鋪機(jī)和壓力梁加振動(dòng)夯的高密實(shí)多功能攤鋪機(jī)等結(jié)構(gòu)型式。無(wú)論采用那種型式的攤鋪機(jī),通過(guò)調(diào)整振動(dòng)參數(shù),使激振參數(shù)符合混合料的材料特性從而產(chǎn)生高效的壓實(shí)效果,可以達(dá)到提高預(yù)壓實(shí)度的目的。攤鋪完成后初始?jí)簩?shí)度愈高,路面最終的壓實(shí)度愈高,所用的碾壓遍數(shù)愈少。

碾壓重疊寬度。壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)碾壓時(shí),壓實(shí)效率很高,壓實(shí)度增長(zhǎng)較快。因此碾壓重迭寬度對(duì)壓實(shí)離析會(huì)產(chǎn)生影響。若重疊寬度過(guò)大,有過(guò)碾壓的可能;若重疊寬度過(guò)小,有漏壓的危險(xiǎn)。重疊寬度與鋼輪碾壓時(shí)的橫向推移范圍有關(guān),碾壓時(shí)材料的橫向推移距鋼輪邊沿約為20-25cm,當(dāng)然該范圍與攤鋪層厚度,混合料級(jí)配組成、瀝青粘度、施工溫度、碾壓遍數(shù)等因素有關(guān)。但就一般的路面施工而言,振動(dòng)碾壓時(shí),重疊25cm左右對(duì)減小壓實(shí)離析,提高碾壓均勻性比較有利。

減少鋪層邊緣區(qū)域碾壓離析。鋪層邊沿處若無(wú)路緣石或路肩板,在碾壓過(guò)程中會(huì)發(fā)生推移,推移的主要原因是鋪層邊緣材料在碾壓過(guò)程中無(wú)約束,可自由移動(dòng),造成邊緣區(qū)域壓實(shí)度降低。此時(shí)應(yīng)加擋板作側(cè)限提高壓實(shí)的均勻性。

碾壓溫度的控制。碾壓時(shí)初壓、復(fù)壓、終壓不同階段的溫度控制都是必不可少的。為防止表面溫度失溫過(guò)快和保證混合料溫度的均勻性,膠輪壓路機(jī)灑水裝置應(yīng)要求必須霧化或用拖把擦輪。在溫度適當(dāng)?shù)臅r(shí)候利用膠輪壓路機(jī)對(duì)熱瀝青混合料的揉搓作用消除攤鋪過(guò)程中的部分離析,而且對(duì)瀝青混合料的重分布和均勻性起到一定效果。

4 結(jié)語(yǔ)

為提高瀝青路面的耐久性、抗車(chē)轍能力和抗疲勞破壞能力,選用合理的瀝青混合料級(jí)配,并且保持這種級(jí)配在瀝青混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪以及碾壓的生產(chǎn)過(guò)程中不發(fā)生規(guī)定范圍之外的偏差是保證瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。當(dāng)前,瀝青路面的施工技術(shù)、設(shè)備不斷進(jìn)步,借助于先進(jìn)的拌和、攤鋪和碾壓設(shè)備,瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量大大提高,從而為修建優(yōu)質(zhì)的瀝青路面提供了技術(shù)保證。

參考文獻(xiàn)

[1]姜海濤.瀝青路面離析的表現(xiàn)形態(tài)與機(jī)理分析[J].公路交通科技,2008.11.

[2]張登良.瀝青路面工程手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,2003.

[3]李維杰.瀝青路面離析現(xiàn)象的分析及其評(píng)價(jià)方法的探討[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2006.5.

[4]李彥偉.高速公路瀝青路面攤鋪碾壓工藝控制技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2004.7.

作者簡(jiǎn)介:吳富強(qiáng)(1975-),男,本科,工程師,從事公路工程施工與招投標(biāo)工作。