高速公路瀝青路面施工中的離析及解決方法

王 方

（浙江正方交通建設(shè)有限公司，浙江金華 321025）

0 引言

高速公路瀝青路面施工時(shí)，可能出現(xiàn)級(jí)配離析和溫度離析，對(duì)于瀝青混合料來說，如果出現(xiàn)離析現(xiàn)象，就可能導(dǎo)致瀝青路面不同區(qū)域的級(jí)配不同，嚴(yán)重情況下，會(huì)對(duì)路面的使用年限、平整度和壓實(shí)度產(chǎn)生影響，使得路面產(chǎn)生損壞[1]。本文將重點(diǎn)分析瀝青混合料離析的形成原因，并提出相應(yīng)的控制措施，以便提高瀝青路面的施工質(zhì)量。

1 高速公路瀝青路面離析的種類

高速公路瀝青路面離析主要體現(xiàn)在瀝青混合料的不均勻性，包括路面的空隙率、添加劑含量、瀝青含量和集料組成等指標(biāo)。調(diào)查顯示，瀝青路面離析的產(chǎn)生原因十分復(fù)雜，比如瀝青混合料的質(zhì)量、攤鋪工藝、供料方式和施工設(shè)備結(jié)構(gòu)等。通常情況下，瀝青路面離析可以分為溫度離析和級(jí)配離析。

1.1 溫度離析

在氣候條件和施工設(shè)備的影響下，瀝青混合料的拌合過程、運(yùn)輸過程和攤鋪過程中，由于熱量的損失，導(dǎo)致瀝青混合料不同區(qū)域的性質(zhì)產(chǎn)生明顯差異，進(jìn)而出現(xiàn)的離析現(xiàn)象稱為溫度離析。瀝青混合料的溫度離析會(huì)對(duì)瀝青路面的壓實(shí)度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，瀝青混合料溫度較低的路面，紋理深度和空隙率相對(duì)較大，并且容易出現(xiàn)損壞[2]。一般情況下，設(shè)備故障和環(huán)境溫度是造成溫度離析的主要原因。

1.2 級(jí)配離析

在施工過程中，由于操作水平的影響，瀝青混合料的實(shí)際級(jí)配與設(shè)計(jì)級(jí)配可能出現(xiàn)不一致的情況，進(jìn)而導(dǎo)致的離析現(xiàn)象成為級(jí)配離析。級(jí)配離析主要反映于不同區(qū)域集料的不均勻，比如一部分區(qū)域的粗集料比較密集，而另一部分的細(xì)集料比較密集，使得瀝青路面產(chǎn)生明顯的紋理特性，結(jié)構(gòu)性能比較差。細(xì)集料較多的區(qū)域，瀝青路面的孔隙率較小，容易出現(xiàn)車轍、泛油的現(xiàn)象；粗集料較多的區(qū)域，瀝青路面的孔隙率較大，路面容易損壞。研究表明，級(jí)配離析通常是由機(jī)械因素引起的[3]。

2 高速公路瀝青路面離析的防治措施

2.1 拌和過程

定期對(duì)瀝青拌和樓進(jìn)行檢查，同時(shí)，嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和時(shí)間。卸料過程中，應(yīng)該配備相關(guān)的檢測(cè)人員，對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要觀察是否存在小骨料與大骨料聚集的問題，以及是否存在花白料的問題。一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)上報(bào)，并查找原因，進(jìn)行針對(duì)性的處理。按照一定的順序?qū)r青混合料傾斜到運(yùn)輸車中，在運(yùn)輸車的車斗中，分為前、后、中三個(gè)部分，見圖1，最大限度地弱化高度和重力對(duì)瀝青混合料的影響，這樣的卸料順序可以避免大骨料和小骨料的分離。

圖1 卸料示意圖

2.2 運(yùn)輸過程

應(yīng)該把瀝青混合料設(shè)置在工程的中部，盡量控制瀝青混合料的運(yùn)輸距離，保證運(yùn)輸?shù)缆返钠教梗屵\(yùn)輸車可以平緩形式，防止由于慣性和顛簸而導(dǎo)致大骨料過于集中的現(xiàn)象的出現(xiàn)，運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸車盡可能的勻速形式，不能出現(xiàn)急剎車的情況，本文對(duì)使用運(yùn)輸車和不使用運(yùn)輸車的混合料級(jí)配進(jìn)行分析，結(jié)果見圖2、圖3。此外，還需要考慮溫度離析，使用篷布對(duì)瀝青混合料進(jìn)行保溫。瀝青混合料由運(yùn)輸車轉(zhuǎn)移到攤鋪機(jī)時(shí)，確保轉(zhuǎn)移過程的連續(xù)性，一般情況下，至少安排三輛運(yùn)輸車等候卸料，卸料過程中，運(yùn)輸車不掛檔，由攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)，讓瀝青混合料可以緩慢的轉(zhuǎn)移到攤鋪機(jī)的送料斗中[4]。

圖2 未用轉(zhuǎn)運(yùn)車攤鋪路面混合料級(jí)配

圖3 采用轉(zhuǎn)運(yùn)車攤鋪路面混合料級(jí)配

2.3 攤鋪過程

攤鋪過程中，產(chǎn)生離析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是螺旋分料過程，同時(shí)，螺旋分料過程也是攤鋪過程中耗能最大的環(huán)節(jié)。當(dāng)攤鋪寬度和攤鋪厚度都比較大時(shí)，輸料量也會(huì)相應(yīng)增大，但是，螺旋布料器中具備輸料能力的結(jié)構(gòu)位于瀝青混合料的中間，為了保證施工要求，需要相應(yīng)的調(diào)高轉(zhuǎn)速，這種情況下，非常容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。避免上述離析現(xiàn)象，可以采用如下措施：適當(dāng)下調(diào)螺旋布料器的高度，讓螺旋布料器的高度低于瀝青混合料的敢賭，以降低螺旋布料器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，有效控制顆粒之間的慣性區(qū)別[5]。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)瀝青混合料的二次攪拌，對(duì)瀝青混合料的前期離析進(jìn)行處理。在攤鋪機(jī)開始作業(yè)和停止作業(yè)的時(shí)間內(nèi)，瀝青混合料沒有完全充滿布料器，如果需要提高螺旋布料器的轉(zhuǎn)速，應(yīng)該使用麻袋覆蓋在螺旋布料器的上部，防止瀝青混合料被拋出，卸料時(shí)，嚴(yán)格按照操作順序進(jìn)行施工，防止料斗中存在過多的固定積料，避免離析現(xiàn)象發(fā)生。

3 高速公路瀝青路面離析的監(jiān)控措施

為了防止高速公路瀝青路面發(fā)生離析現(xiàn)象，還需要對(duì)施工過程進(jìn)行監(jiān)控，通常情況下，離析現(xiàn)象主要發(fā)生在攤鋪過程中，因此，攤鋪過程是重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象。由攤鋪過程的相關(guān)工作人員共同合作，實(shí)現(xiàn)工藝監(jiān)控，確保施工過程的技術(shù)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。其中，攤鋪機(jī)的操作人員應(yīng)該對(duì)分料器、攤鋪厚度以及攤鋪機(jī)運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)控，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)攤鋪和卸料過程進(jìn)行監(jiān)控，質(zhì)檢人員則要對(duì)瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)、路面的壓實(shí)度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)際工程中，需要針對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行專門監(jiān)控，主要包括以下幾個(gè)方面。

第一，前一輛運(yùn)輸車卸料結(jié)束完畢，下一輛運(yùn)輸車卸料之前，攤鋪機(jī)的收斗過程容易產(chǎn)生翼狀離析，翼狀離析的間隔大致相等。當(dāng)只有一臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，如果攤鋪厚度和攤鋪寬度比較大，則比較容易出現(xiàn)翼狀離析，產(chǎn)生翼狀離析的區(qū)域，中間部分的細(xì)料較多，密實(shí)度比較大，兩側(cè)部分的粗料較多，瀝青含量和細(xì)料較少，空隙率比較大。所以，要對(duì)攤鋪機(jī)的收斗過程進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)混合料不均勻的情況，要及時(shí)采取措施進(jìn)行糾正，避免翼狀離析的產(chǎn)生[6]。

第二，在攤鋪機(jī)開始作業(yè)和停止作業(yè)的區(qū)域內(nèi)，容易在接縫位置出現(xiàn)混合料過于集中或者過于稀少的情況，進(jìn)而導(dǎo)致離析現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)接縫位置的兩側(cè)部分的壓實(shí)產(chǎn)生影響，所以，攤鋪機(jī)的開始作業(yè)和停止作業(yè)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整攤鋪機(jī)的仰角，以避免溫度離析。

第三，提高設(shè)備的操作水平，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，避免帶狀離析。帶狀離析的形成原因主要是攤鋪設(shè)備問題和攤鋪操作問題，比如，攤鋪機(jī)卡料、螺旋布料器轉(zhuǎn)速不足、熨平板安裝不合適等。操作問題可以通過交流、培訓(xùn)等措施進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)備問題可以通過檢查、維修和養(yǎng)護(hù)來解決，最大限度的控制帶狀離析。

4 結(jié)語

高速公路瀝青路面施工過程中，離析問題是最常見的問題，而且，離析問題會(huì)對(duì)瀝青路面的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。為了改善高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量，解決瀝青路面離析問題，就要找到離析現(xiàn)象的形成原因，再采取針對(duì)性的控制措施，保證高速公路瀝青路面的使用功能，延長(zhǎng)服務(wù)年限。

[1] 邵明建.瀝青路而施工機(jī)械化施工技術(shù)與質(zhì)量控制[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 沙慶林.高速公路瀝青路而早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3] 郝培文.瀝青路而施工與維修技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001.

[4] 中國(guó)公路學(xué)會(huì)筑路機(jī)械學(xué)會(huì).瀝青路而施工機(jī)械與機(jī)械化施工[M].北京:人民交通出版社,2000.

[5] 朱戰(zhàn)凱,許蓓.瀝青拌和站建設(shè)中有關(guān)問題的探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2005,22(7):19-20.

[6] 莊超.公路路面施工瀝青拌和站建設(shè)方案探討.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2004,21(1):15-17.