王光勇，孫岳，王同福，李通

（1.山東省交通科學研究院，山東 濟南 250000；2.山東高速基礎設施建設有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

瀝青路面因其施工便捷、平整度高、使用壽命較長等優(yōu)點，廣泛應用于我國各等級道路建設中。近年來，隨著私家車保有量的迅速增加、交通量的急劇增大以及重載、超載車輛的影響，瀝青路面早期病害頻發(fā)[1]。有研究表明，瀝青路面出現(xiàn)的早期病害除了與交通荷載有關之外，與施工過程中瀝青混合料的離析也有著較大的相關性，離析極有可能直接或者間接導致瀝青路面早期病害的發(fā)生[2-3]。

離析的產(chǎn)生原因眾多，技術人員針對離析的原因、防治措施做了大量的研究，發(fā)現(xiàn)配合比中粗集料越多的瀝青混合料離析現(xiàn)象越嚴重[4]。針對施工過程中出現(xiàn)的離析現(xiàn)象，提出控制、減少離析的有效措施，可極大地延緩瀝青路面早期病害發(fā)生的時間，對于減少養(yǎng)護資金的投入和保證道路在設計使用期內具備良好的路用性能有著重要的作用[5]。

1 瀝青混合料離析類型

結合工程經(jīng)驗和文獻調研，總結出瀝青混合料在施工過程中產(chǎn)生的離析主要類型如下。

（1）攤鋪機后帶狀離析

帶狀離析在攤鋪過程中十分明顯，一般分為兩種情況：一種是細集料分布密集形成的，呈帶狀（縱向離析帶如圖1所示），多位于攤鋪機刮料板下方；另一種是粗集料堆積形成的，一般出現(xiàn)在吊臂后外側。

圖1 縱向離析帶

（2）有規(guī)則的全斷面或半幅離析

攤鋪過程中還有一種較為常見的離析類型，如圖2所示，沿攤鋪機走向大約30m處有一條明顯的離析帶，粗集料相互嵌擠、均勻分布，但細集料較少甚至沒有，肉眼可見混合料內部存在大量空隙，這也導致混合料的膠結力不足，對混合料強度的形成和路用性能不利。

圖2 半幅離析

（3）接縫離析

接縫離析分為縱向和橫向兩種，均由攤鋪機交替作業(yè)導致?？v向接縫離析如圖3所示。

圖3 縱向接縫離析

（4）無規(guī)則的集料聚集

上述幾種離析是在正常施工程序下產(chǎn)生的，還有一些離析則是由于施工過程中操作不當導致的，如卸料、人工局部修整、運輸?shù)入A段不按照規(guī)范施工。瀝青混合料到場后沒有及時攤鋪，導致混合料溫度下降引起的片狀離析如圖4所示。

圖4 片狀離析

2 瀝青混合料離析成因

2.1 攤鋪機螺旋布料器充盈率過低

瀝青攤鋪機的外觀樣式較多，但工作原理基本一致。刮料板上料、布料器送料和出料過程是攤鋪機的必備程序，帶狀離析就發(fā)生在這一程序中。刮料板上料速度較快，上料率大于送料率，使得攤鋪過程中布料器內混合料始終處于較高位置，一般在螺旋布料器中軸高度的一半以上，此時攤鋪機螺旋布料器的充盈率較高，如圖5所示。如此攤鋪的瀝青路面一般比較均勻，基本不會出現(xiàn)離析。

圖5 攤鋪機螺旋布料器充盈示意圖

當上料率較低時，布料器中混合料位于中軸以下，即布料器充盈率較低，在混合料通過螺旋布料器從中間向兩側送料的過程中，布料器中間位置混合料高度降低較多，此時細集料黏附在粗集料上向兩側送出，一般會剩余較多粗集料在布料器中間位置，而細集料較少，因此形成一條帶狀的離析帶。

2.2 集料級配原因

瀝青混合料的級配與離析現(xiàn)象也存在較大關系。瀝青混合料中，粗集料表面包裹著一層瀝青和細集料形成的瀝青膠漿，黏附性較強，粗骨料較為集中的地方瀝青路面的空隙率較大、瀝青含量低，導致瀝青路面容易發(fā)生水損害并且耐久性降低，從而產(chǎn)生疲勞裂縫、坑洞以及剝落等其他病害；細集料較為集中的區(qū)域瀝青路面的空隙率小、瀝青含量大，容易產(chǎn)生車轍、泛油等病害。在熱拌瀝青混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪過程中的不當操作造成混合料粗細集料分布不均，產(chǎn)生離析，導致車轍、松散、剝落、裂縫等早期病害。

2.3 卸料車交替作業(yè)不當

橫向裂縫離析與不規(guī)則斷面離析的特點和成因相似，均是發(fā)生在兩輛卸料車交替工作的時候[5]。當前一輛卸料車即將卸料完成時，車斗內剩余的大部分都是粗集料。此時，攤鋪機還在前進作業(yè)，卸料車卸出的粗集料攤鋪形成交替工作界面，該界面粗集料過多而細集料很少，于是產(chǎn)生骨架式離析。

2.4 攤鋪機并行攤鋪方式有誤

縱向裂縫離析是在兩臺攤鋪機并行向前作業(yè)時產(chǎn)生，螺旋布料器向兩側送料時，粗集料運行速度快于細集料，導致螺旋攤鋪機兩側粗集料較多，在兩臺攤鋪機的交界面上，粗集料匯聚成一條縱向的離析帶。

3 瀝青混合料離析的防治措施

3.1 保證布料器混合料充盈率

通過上述分析可知，上料率與送料率之間的關系對于瀝青混合料的離析有較大的影響。因此，應解決刮料板上料速率和布料器送料高度的問題，保證混合料位于攤鋪機布料器中軸高度以上。首先，混合料位于螺旋送料器高度的3/4處為宜，可通過在刮料板上設置靈敏的高度傳感器來實現(xiàn)。其次，攤鋪機螺旋葉片的大小一般可調整，應選擇直徑大于40cm的螺旋葉片，并設置直徑較小的反向葉片，以保證在送料過程中混合料被充分攪拌并滿足送料速率要求，由此可大大減少帶狀離析。正確的攤鋪機布料方式如圖6所示。

圖6 攤鋪機布料現(xiàn)場

3.2 優(yōu)化混合料級配及拌和質量

瀝青混合料的拌和質量與瀝青拌和站的工作表現(xiàn)有很大關系，可以通過監(jiān)督瀝青拌和站的工作情況來保證瀝青混合料的拌和質量[6]：（1）確保拌和站內各檔集料有序存放，粗、中、細集料分開存放，且存放方式符合規(guī)范要求，不出現(xiàn)串料、亂堆亂放、廢棄料亂用等現(xiàn)象；（2）拌和溫度以及拌和過程中的加熱速率也對拌和效果有較大影響，集料拌和前的加熱溫度和拌和溫度應符合規(guī)范要求；（3）應及時檢查上料振動篩的尺寸，不能出現(xiàn)堵塞、上料不均等情況；（4）保證混合料上料過程中稱量準確，在規(guī)范規(guī)定的誤差范圍內，保證每種集料的質量滿足生產(chǎn)配合比要求且誤差不得大于0.3%；（5）由于瀝青混合料有較強的黏附性，瀝青和瀝青膠漿極易黏附在拌和筒的內壁，從而影響拌和質量，因此應及時、定期清理拌和筒。

3.3 調整作業(yè)斷面施工方式

兩臺卸料車交替作業(yè)時產(chǎn)生的不規(guī)則斷面離析和橫向裂縫離析，均可以通過調整卸料方式予以解決[7]。當卸料至一半以上時，應調整卸料車并收斗，將剩余料拌和均勻后重新卸料。如已產(chǎn)生橫向離析，應將該離析段全部鏟除。解決縱向裂縫的方法是調整兩臺攤鋪機的搭接寬度。一般搭接寬度在15cm以上，但是也不能過長，否則會出現(xiàn)集料富余的情況，從而導致表面粗集料過多。正確的攤鋪機施工方式如圖7所示。

3.4 施工過程中的防離析措施

瀝青混合料的攤鋪和碾壓需要在很短的時間內完成，攤鋪和壓實效果決定成型路面的質量。綜合考慮攤鋪、碾壓情況，對防止離析大有裨益[8-10]。具體的防離析措施如下：

（1）瀝青混合料攤鋪時，首選帶大直徑、低轉速螺旋布料器的攤鋪機；攤鋪過程中要綜合考慮拌和、運輸、攤鋪、碾壓機械的工作能力及運行速度，保證連續(xù)攤鋪和碾壓；攤鋪過程中一旦出現(xiàn)離析現(xiàn)象應及時查找原因，快速換料或鏟除離析部分后再進行壓實作業(yè)。

（2）應盡可能在高溫條件下進行碾壓，并且緊跟在攤鋪之后進行。壓實過程中要注意壓實度和平整度，這就要求在混合料不出現(xiàn)推移、開裂等情況下進行初壓，而且盡可能保證壓實溫度。壓實溫度一定程度上決定了路面碾壓效果，對防止離析至關重要。

（3）碾壓作業(yè)應緩慢、勻速。不同壓路機在不同壓實階段的速度要求如表1所示。

表1 壓路機碾壓速度 單位：km/h

（4）為便于操作，需要對初壓、復壓、終壓作明顯的標記。壓實過程中檢查松鋪厚度、碾壓方案和碾壓溫度，確保不出現(xiàn)漏壓或超壓。

4 結語

本文分析了瀝青混合料離析的類型，并基于離析成因，對防止離析的施工控制技術進行了探討，提出了提高攤鋪時布料機的充盈率、改善拌和效果、調整卸料方式和攤鋪寬度、合理選擇壓路機組合、碾壓步驟和碾壓遍數(shù)等防離析的控制手段，有助于提升瀝青混合料路面的施工質量，延長路面的使用壽命。