孫賢東

(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

一、引言

瀝青路面的材料組成以及施工人員、施工機械等因素會對瀝青路面的路用性能產(chǎn)生影響。從瀝青集料的角度講，混合料級配組成對其路面使用性能有重要影響，骨架懸浮連續(xù)級配密實型混合料的組成中粗集料懸浮在瀝青膠砂中，承載力能力較低，瀝青路面在溫度較高的情況下，粗細(xì)集料宜發(fā)生嚴(yán)重的分離，從而導(dǎo)致?lián)戆蛙囖H現(xiàn)象的發(fā)生。其優(yōu)點是設(shè)計孔隙率3%～6%，不透水，水損害少。對于瀝青碎石混合料(AM)，粗集料占較細(xì)集料的比重較大，路面穩(wěn)定性較高，形成骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，抗變形能力較強，具有良好的力學(xué)性能。該路面也存在一定的缺點，因為該類型路面瀝青、礦粉含量較少，施工完成后瀝青路面的孔隙率8%～12%，因為孔隙率較大，會為路面的積水構(gòu)成一個良好的水通道，水分進(jìn)入路面后不能夠及時的排除路面結(jié)構(gòu)以外，易造成水損害。對于連續(xù)級配骨架嵌擠密實結(jié)構(gòu)(SUPERAVE)，該路面以粗集料作為路面的抗載骨架，具有較強抗車轍能力，同時相比于AM路面又添加了適量的細(xì)集料和礦粉，路面的孔隙率在4%～7%之間，路面孔隙率較低，減少了水損害的發(fā)生。由此可見，集配對路面性能的影響具有決定性的影響。

二、瀝青路面離析表現(xiàn)形式

瀝青路面離析的三種不同的表現(xiàn)形式主要有：

(1)瀝青路面粗細(xì)集料集合不緊密，導(dǎo)致粗細(xì)集料的分布不均勻，表現(xiàn)形式為粗集料集中或者細(xì)集料過多，瀝青路面的力學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而發(fā)生離析、瀝青含量發(fā)生變化。

(2)混合料不同部位產(chǎn)生溫度差異，原因是在拌和、儲存、運輸、攤鋪和碾壓過程中由于熱交換的損失不同而造成了不同區(qū)域內(nèi)溫度的不同。

(3)對位于不同位置的混合料施加了不同的壓實功，從而影響了孔隙率的大小。

瀝青混合料包含瀝青膠質(zhì)、集料顆粒和空氣空隙等部分組成，理論上講，在路面的施工過程中，在同等的施工條件下形成瀝青路面的瀝青混合料中的各組成部分應(yīng)當(dāng)均勻分布。為實現(xiàn)優(yōu)良的服務(wù)水平和長久的使用壽命，量路面內(nèi)部各組成材料也應(yīng)該分布均勻。但是，由于影響路面施工過程的影響因素較為復(fù)雜同時具有眾多不可預(yù)見性，如日照、溫度等，在路面的施工過程中不存在絕對的均勻，這就意味著瀝青路面的非均勻現(xiàn)象是不可避免的。因此，基于保證路面使用壽命的必然要求，同時也是對路面行車安全的維護(hù)措施，對瀝青路面的施工均勻性必須加以重視。

三、瀝青路面均勻性研究現(xiàn)狀

針對瀝青路面評價方面，唐嫻等人[1]以顆粒力學(xué)為理論基礎(chǔ)分析了瀝青混合料的運動規(guī)律，以瀝青混合料堆積模型為基礎(chǔ)開發(fā)了瀝青混合料離析測定儀，提出采用離析勢能指數(shù)作為評價瀝青混合料離析程度的指標(biāo)，并建立了混合料離析的標(biāo)準(zhǔn)。張肖寧等[2]從統(tǒng)計學(xué)角度出發(fā)，通過分析瀝青混合料組成、混合料結(jié)構(gòu)和孔隙率結(jié)構(gòu)存在的變異性，提出采用粒徑分散系數(shù)差作為指標(biāo)評價瀝青混合料的變異性指標(biāo)。麻旭榮等[3]通過分析探討孔隙率、理論最大密度和孔隙率，從而發(fā)現(xiàn)瀝青混合料級配組成同體積參數(shù)之間的關(guān)系，提出以級配偏差值、瀝青用量及最大理論密度的差值作為混合料離析程度的評價指標(biāo)可以更全面的評價瀝青路面的離析情況。以上研究主要以瀝青集料的物質(zhì)特性為切入點，瀝青混合料的材料特性為研究對象，通過分析瀝青混合料在施工過程中的離析原因，提出反應(yīng)瀝青混合料集料可可麗動態(tài)行為規(guī)律的離析評價指標(biāo)。

四、溫度與壓實對路面性能的影響

(一)路面性能隨溫度、壓實變化而變化的機理

當(dāng)壓實的過程中，瀝青集料溫度較低且碾壓機械的壓實功率較小時，混合料內(nèi)部結(jié)構(gòu)壓實程度較低從而導(dǎo)致抗車轍的能力較低。當(dāng)壓實條件不良時，瀝青混合料的密度較低，相對應(yīng)的時間孔隙率較大，試件內(nèi)部混合料中粗集料顆粒間的接觸較差，未能形成良好的骨架結(jié)構(gòu)，使得瀝青混合料在高溫和荷載作用下易差生較大的密度壓實變形，抗車轍性能較差。隨著壓實溫度或壓實次數(shù)的增加，在一定范圍內(nèi)，試件孔隙率較小，混合料內(nèi)部粗集料接觸緊密，高溫穩(wěn)定性得到相應(yīng)提升。

(二)提升路面均勻性的措施

扈惠敏等[4]人提出干擾瀝青混合料出場溫度變異性的因素有：瀝青集料的濕度，當(dāng)瀝青集料的濕度較大，干燥程度不達(dá)標(biāo)的情況下，瀝青與集料的混合會較干燥的集料與瀝青混合時的溫度低，從而導(dǎo)致其出廠溫度更加不均勻，溫度變異性更大；其次，另一個影響因素是瀝青混合料出廠溫度的設(shè)定值，瀝青集料的出廠溫度設(shè)定值越高，溫度變異性越大；最后，攪拌樓與施工場地的距離也會影響集料的溫度均勻性，若瀝青集料運輸距離較遠(yuǎn)會使集料在運輸過程中集料的熱損失較大，不利于路面的壓實工作。

根據(jù)施工現(xiàn)場的路基的實際情況選擇合理的機械組合及足夠的碾壓遍數(shù)，復(fù)壓階段既要保證路面有足夠的壓實度，同時也要保證路面具有較高的均勻性。因此，應(yīng)遵循鋼輪壓路機與膠輪壓路機相互配合的施工方式。根據(jù)兩者的不同特性，鋼輪壓路機壓實功較大，使用鋼輪壓路機能夠保證路面具有良好的壓實度，膠輪壓路機壓實功較小，但壓實變異性較小，并且碾壓的路面外觀顆粒更加均勻和完整，對路面施工過程中路面中、上面層在復(fù)壓階段宜采用膠輪壓路機為主。在施工下面層時，在復(fù)壓階段可較中、上面層鋼輪震動次數(shù)增多，鋼輪振壓以2—3遍為主。

五、總結(jié)

導(dǎo)致瀝青路面離析及路面非均勻的影響因素較多，其中影響因素包含人力、物力、管理、施工機械等多方原因，要保證路面的使用性能優(yōu)秀必須要根據(jù)實際的施工情況靈活的管理施工人員配置，優(yōu)化施工組織結(jié)構(gòu)，只有考慮多方因素，才能保證施工這個有機整體的高效率產(chǎn)出。