淺談瀝青混合料施工過(guò)程中的混合料離析成因及預(yù)防措施

馮明偉

（中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建 廈門(mén) 361021）

瀝青混凝土路面以行車舒適、噪音小、易于維修、具有較好的韌性、抗壓性及拉伸性能等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多地被各項(xiàng)目業(yè)主及設(shè)計(jì)單位所采納，但在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中由于原材料級(jí)配、混合料堆放、攤鋪及碾壓工藝等方面的問(wèn)題，瀝青混合料在實(shí)際施工中均會(huì)不同程度地出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象，粗集料集中的部位空隙率過(guò)大、瀝青含量偏小，混合料的拉伸強(qiáng)度低，抗裂性能差，易導(dǎo)致開(kāi)裂、坑槽;細(xì)集料集中的部位則瀝青含量偏多，空隙率過(guò)小，易導(dǎo)致車轍、泛油。如何在施工過(guò)程中盡最大可能地減少、避免瀝青混合料的離析出現(xiàn)，成為我們每位路面施工者所必須面臨及急需解決的問(wèn)題。

本文結(jié)合漁平高速公路B1合同段瀝青混合料的現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，從以下幾個(gè)方面淺談一下瀝青混合料離析成因及控制措施。

一、工程概況：漁平高速公路根據(jù)預(yù)測(cè)交通量及其組成以及公路的使用功能、等級(jí)、特點(diǎn)、使用要求及所經(jīng)地區(qū)的氣候、水文、地質(zhì)等自然條件和筑路材料來(lái)源、施工機(jī)具、勞力和施工技術(shù)條件等因素，結(jié)合福建省該地區(qū)高等級(jí)路面的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。該路面設(shè)計(jì)本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、環(huán)境協(xié)調(diào)、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)原則進(jìn)行路面方案的綜合設(shè)計(jì)。瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)層采用：4.5cmAC-16C改性瀝青砼抗滑表層+5.5cmAC-20C中粒式改性瀝青砼下面層+16cm ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石上基層。

二、引起瀝青混合料離析的成因大致有如下幾種類型：

1、材料離析：瀝青混合料的材料離析問(wèn)題一直貫穿在整個(gè)施工過(guò)程中，在原材料從石場(chǎng)運(yùn)至拌合站堆放時(shí)，由于高度原因，大骨料滾落在料堆的底部，形成原材料粗集料的第一次集中，這種離析現(xiàn)象會(huì)使拌和機(jī)在冷料上料時(shí)不易控制不同料倉(cāng)的上料比例；瀝青混合料從成品倉(cāng)向運(yùn)輸自卸車放料時(shí)，由于高度落差，大骨料會(huì)滾落在車廂兩側(cè)，形成粗集料的第二次集中；運(yùn)輸車的混合料卸向攤鋪機(jī)時(shí)，大骨料滾落在攤鋪機(jī)半廂附近，形成粗集料的第三次集中；攤鋪機(jī)送料器在送料過(guò)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)，行車粗集料的第四次集中。

2、溫度離析：瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪的過(guò)程中，由于不同位置的混合料溫度下降不一致，導(dǎo)致不同位置的混合料產(chǎn)生溫度差異，產(chǎn)生溫度離析。通常瀝青混合料的溫度離析多是在瀝青混合料運(yùn)輸過(guò)程中形成的，由于車廂內(nèi)外溫差原因所造成，進(jìn)而形成混合料表層及車廂壁部位瀝青混合料溫度下降，甚至表層形成結(jié)殼現(xiàn)象，形成溫度離析，還有就是在攤鋪機(jī)的兩翼混合料也易形成溫度離析。

3、級(jí)配不當(dāng)引起的離析：瀝青混合料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中的不當(dāng)操作易造成混合料粗細(xì)集料分布不均，從而使得混合料級(jí)配不合理，產(chǎn)生瀝青混合料的級(jí)配離析。

4、機(jī)械離析：在瀝青混合料攤鋪過(guò)程中，由于攤鋪機(jī)螺旋布料器及熨平板拼接寬度過(guò)寬，造成攤鋪機(jī)兩側(cè)粗集料集中，細(xì)集料偏少，攤鋪機(jī)中央?yún)^(qū)域細(xì)料多的現(xiàn)象，進(jìn)而造成瀝青混合料的帶狀離析。

5、攤鋪厚度與集料的最大公稱粒徑關(guān)系不匹配造成的混合料離析。

6、隨機(jī)離析：瀝青混合料在施工過(guò)程中，由于設(shè)備故障、攤鋪機(jī)停機(jī)、瀝青拌合站生產(chǎn)的混合料波動(dòng)較大、碾壓不及時(shí)等也會(huì)造成瀝青混合料的離析，統(tǒng)稱隨機(jī)離析。

三、針對(duì)上述不同的離析成因可以采取下述預(yù)防措施

1、原材料控制：首先要控制原材料的料源，保證料源出自固定的堂口；原材料進(jìn)場(chǎng)堆放控制各檔料應(yīng)分倉(cāng)堆放，以免混雜；集料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)分層堆放，并控制每層集料的堆垛高度。底部卸料按圖a)所示斜堆，頂部卸料圖b)所示平堆。上料時(shí)，裝載機(jī)應(yīng)從底部按順序豎直裝料，減小集料離析；所有集料分批驗(yàn)收，驗(yàn)收合格的的材料方可進(jìn)場(chǎng)。

2、運(yùn)料車在運(yùn)輸過(guò)程中加蓋苫布，防止混合料表面因降溫結(jié)殼。在運(yùn)輸途中不得隨意停歇，按指定的路線進(jìn)入施工場(chǎng)地。在運(yùn)料車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，逐車檢查混合料是否滿足出場(chǎng)溫度，。

3、保證瀝青混合料拌和機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，避免因前場(chǎng)待料而停機(jī)。同時(shí)拌和機(jī)設(shè)置儲(chǔ)料倉(cāng)，一般現(xiàn)有瀝青攤鋪運(yùn)輸車輛均要求一次裝運(yùn)在40t以上，如果在熱料口裝料，一次只有3-4t的混合料，基本上裝10余次，在這種裝料情況下，一方面待料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致混合料料溫不均，另一方面無(wú)論車輛怎樣前后移動(dòng)，減少混合料在運(yùn)輸車內(nèi)的離析效果均不理想。通過(guò)儲(chǔ)料倉(cāng)一次性放料，而且儲(chǔ)料倉(cāng)向運(yùn)料車放料時(shí),采用多次卸料法，運(yùn)料車應(yīng)前后移動(dòng),分幾堆裝料，以減少粗集料的離析現(xiàn)象，即分次卸裝，可以有效地避免混合料在裝料過(guò)程中形成集料窩而導(dǎo)致粗細(xì)顆粒分離的現(xiàn)象。具體卸裝圖示如下：

4、攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，并使料門(mén)開(kāi)度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器內(nèi)混合料表面以略高于螺旋布料器2／3為度，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

5、采取在攤鋪機(jī)輸送螺旋的前擋板下部加設(shè)柔性擋板；運(yùn)料車增加尾側(cè)擋板，并多級(jí)頂升卸料；攤鋪機(jī)喂料斗翼板慢速合攏等措施，以有效減少離析，確保攤鋪均勻性。

6、要注意攤鋪機(jī)接料斗的操作程序，以減少粗細(xì)料離析。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有約10cm厚的熱拌料時(shí)，下一輛運(yùn)料車即開(kāi)始卸料，做到連續(xù)供料，并避免粗料集中。積極采取相應(yīng)措施，盡量做到攤鋪機(jī)不攏料，以減小面層離析。

7、瀝青混合料類型與實(shí)際施工的路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)匹配，由于集料最大粒徑過(guò)大，大粒徑集料偏多，造成混合料容易離析、壓實(shí)困難、空隙率偏大。在今后施工中應(yīng)嚴(yán)把材料關(guān)，同時(shí)合理分配分層厚度（美國(guó)Superpave研究表明瀝青結(jié)構(gòu)層厚度要求大于集合料最大公稱尺寸的3倍，當(dāng)粗集料含量高時(shí)，這個(gè)比值應(yīng)更高）。

8、用機(jī)械攤鋪的混合料未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏，一般不用人工不斷地整修，只有在特殊情況下，如局部離析，需在現(xiàn)場(chǎng)主管人員指導(dǎo)下，允許用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予鏟除，并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。

結(jié)論：瀝青路面的離析現(xiàn)象會(huì)造成瀝青路面的早期損害，大大縮短瀝青路面的使用壽命，因此今后施工應(yīng)盡最大可能地減少、避免瀝青混合料的離析現(xiàn)象出現(xiàn)。

[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）.北京：人民交通出版社，2004.

[2]公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD50-2006）.北京：人民交通出版社，2006.

[3]福建省高速公路標(biāo)準(zhǔn)化施工指南.路基路面.北京：人民交通出版社，2010.