瀝青路面施工離析與早期損壞關(guān)系的分析

楊建峰

摘 要：瀝青路面施工離析與早期損壞具有相關(guān)性，文章基于此理論研究，闡述了瀝青路面的離析種類及造成施工離析的影響因素，最后提出了控制施工離析措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；離析；早期損壞；措施

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）26-0149-02

所謂的瀝青路面初期損壞通常包括坑槽現(xiàn)象以及車(chē)轍現(xiàn)象等，一般周期往往都是通車(chē)后的1～3 a。關(guān)于初期損壞的原因說(shuō)法很多，主要是道路通行環(huán)境以及施工質(zhì)量和后期養(yǎng)護(hù)等方面有關(guān)。在建設(shè)公路時(shí)，對(duì)其路面鋪設(shè)瀝青當(dāng)中出現(xiàn)離析情況時(shí)必將很大程度上影響工程質(zhì)量，在潛移默化中長(zhǎng)久的影響著公路瀝青路面，而且也為導(dǎo)致公路瀝青路面毀壞的核心原由。

1 瀝青路面的離析類別

1.1 集料離析

具體來(lái)說(shuō)，集料離析集中指熱拌瀝青混合料于產(chǎn)生、輸送、布設(shè)當(dāng)中的錯(cuò)誤行為導(dǎo)致的。體現(xiàn)在路面粗、西、細(xì)集料集中分布嚴(yán)重，這里一塊粗集料分布，那里一塊細(xì)集料分布，出現(xiàn)離析那塊的混合料其具體級(jí)配相比設(shè)計(jì)與配和設(shè)計(jì)瀝青加入量均表現(xiàn)出巨大的改變。

1.2 溫度離析

熱拌瀝青混合料于貯存、輸送、布設(shè)、鋪壓當(dāng)中，因?yàn)闅夂?、碾壓設(shè)備、輸送距離等諸多因子的影響，導(dǎo)致混合料熱量丟失不相同，進(jìn)而使混合料溫度表現(xiàn)出不同，而造成溫度離析，運(yùn)料車(chē)表面的混合料、運(yùn)輸車(chē)車(chē)廂的兩側(cè)以及攤鋪機(jī)兩翼的混合料易產(chǎn)生溫度離析。

1.3 鋪壓離析

鋪壓離析集中在瀝青混合料于鋪壓倒模當(dāng)中因?yàn)楦鱾€(gè)操作區(qū)域加予的壓實(shí)力不同而導(dǎo)致的路面壓實(shí)度、空隙率及平整度等評(píng)判路面功效的指標(biāo)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 集料-瀝青離析

SMA瀝青含量通常在6.0%以上，因此這種離析在SMA混合料中比較常見(jiàn)，其對(duì)纖維及礦粉的加入量要求極為嚴(yán)格，當(dāng)纖維或礦粉的加入量縮減后，極易產(chǎn)生集料-瀝青離析。

2 路面離析與早期損壞相關(guān)性

由尹健標(biāo)，王端宜等人在《瀝青路面施工離析與早期損壞關(guān)系的研究》一文中可知，他們先通過(guò)PQI檢測(cè)獲得了所選路面的離析程度，根據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn)獲得如圖1所示的離析圖，隨后又對(duì)路面早期損壞狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查，由統(tǒng)計(jì)調(diào)查顯示，所選公路瀝青路面破壞集中在路面裂縫、車(chē)轍、坑槽、松散等不良情況。由瀝青路面早期損壞統(tǒng)計(jì)分析如圖2所示，表現(xiàn)為裂縫損壞占出現(xiàn)比最多，占到總損壞將近47%，另外松散作為排在裂縫后的另一種早期損壞形式。隨后對(duì)瀝青路面施工離析程度與瀝青路面早期損壞進(jìn)行了相關(guān)性分析，如圖3所示，可很好看出瀝青路面施工離析程度與瀝青路面早期損壞具有極好的相關(guān)性，可通過(guò)控制瀝青路面施工離析以降低瀝青路面早期損壞。

3 施工離析的原因分析

3.1 級(jí)配設(shè)計(jì)對(duì)混合料離析影響

通過(guò)測(cè)定新建路面路表構(gòu)造深度研究，可發(fā)現(xiàn)不同最大粒徑混合料在攤鋪后的離析程度是不一樣的，即便是同一結(jié)構(gòu)對(duì)最大粒徑的用量不同也會(huì)有不同的離析程度。

3.2 施工過(guò)程對(duì)瀝青混合料的影響

生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)：原材料質(zhì)量管理；礦料級(jí)配的穩(wěn)定性；裝料、運(yùn)輸過(guò)程攤鋪環(huán)節(jié)（極易發(fā)生離析）：原始設(shè)計(jì)；運(yùn)行參數(shù)；操作。

3.2.1 原材料質(zhì)量管理

原材料進(jìn)場(chǎng)后，不正確的管理會(huì)引起料堆崩塌現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響原材料的級(jí)配。從篩分結(jié)果可以看出，施工篩選和抽樣的相關(guān)材料一定要具有代表性，否則就會(huì)導(dǎo)致篩分的相關(guān)結(jié)果不夠準(zhǔn)確和完整，同樣在混合料的方面也容易產(chǎn)生誤差，難免會(huì)影響混合料的質(zhì)量。

3.2.2 礦料級(jí)配的穩(wěn)定性

礦料級(jí)配的離析主要是由拌合機(jī)的礦料稱量控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定性造成的，一般情況下拌合機(jī)的稱量系統(tǒng)在稱量時(shí)會(huì)有一個(gè)提前量，提前量的合理設(shè)置能最大限度地提高稱量的準(zhǔn)確性從而保證混合料的級(jí)配穩(wěn)定，有經(jīng)驗(yàn)的拌合機(jī)操作員會(huì)根據(jù)熱倉(cāng)礦料的多少來(lái)調(diào)整提前量。

3.2.3 裝料、運(yùn)輸過(guò)程的擾動(dòng)

不正確地向卡車(chē)?yán)镄读蠒?huì)使大骨料滾落到運(yùn)料卡車(chē)的周邊，產(chǎn)生粗、細(xì)集料離析現(xiàn)象。

4 控制施工離析措施

4.1 嚴(yán)控礦料級(jí)配

結(jié)合每個(gè)工程項(xiàng)目施工的具體實(shí)際情況，因地制宜地對(duì)瀝青混合料配級(jí)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段離不開(kāi)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)工作，在大量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，得出最佳的混合料配級(jí)，盡量避免離析的產(chǎn)生。例如，在不同的施工階段對(duì)其設(shè)計(jì)的工藝要求不盡相同，為了高溫方面的穩(wěn)定性，可以把瀝青混合料的級(jí)配改變?yōu)殚g斷級(jí)配，同時(shí)相關(guān)工程人員也要明白與密實(shí)級(jí)配對(duì)此來(lái)看，間斷級(jí)配往往出現(xiàn)離析比例會(huì)更高。在施工的過(guò)程中施工人員要不斷的去試驗(yàn)篩選，優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝，嚴(yán)控混合料的級(jí)配。

4.2 合理設(shè)計(jì)攤鋪的寬度

因?yàn)樾枰獫M足瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，在受到環(huán)境溫度影響的情況下，告訴高速公路的路面施工的瀝青混合料以AC類混合料占主要，因?yàn)檫@類原料的粗骨料相對(duì)來(lái)說(shuō)較高，在整個(gè)攤鋪的過(guò)程當(dāng)中受攤鋪機(jī)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的影響很容易出現(xiàn)離析的情況，因此要對(duì)攤鋪寬度進(jìn)行合理的設(shè)定，一般會(huì)以路面的寬度為標(biāo)準(zhǔn)，選擇幾臺(tái)攤鋪機(jī)以梯對(duì)進(jìn)行攤鋪工作，同時(shí)根據(jù)實(shí)際的攤鋪狀態(tài)調(diào)整攤鋪機(jī)送料螺旋的位置，長(zhǎng)期的工程經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)攤鋪的寬度進(jìn)行合理的控制可以有限的避免離析現(xiàn)象。

4.3 進(jìn)一步完善攤鋪技術(shù)

4.3.1 應(yīng)該控制攤鋪機(jī)料斗的操作流程，防止粗骨料和細(xì)集料

之間的離析

當(dāng)攤鋪機(jī)的刮板還有10 cm尚未露出時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行攏料作業(yè)，這時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)正好退出；當(dāng)攤鋪機(jī)的受料斗兩翼回歸到初始位置時(shí)，下一輛轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)剛好進(jìn)入，同時(shí)準(zhǔn)備卸料，這樣便可以保證連續(xù)供料，也能夠最大限度的防止粗骨料過(guò)于集中的問(wèn)題。否則混合料進(jìn)入到攤鋪機(jī)受料斗之后，粗骨料和細(xì)集料會(huì)集中于不同的區(qū)域，而在卸料時(shí)，粗骨料會(huì)流向受料斗的底層區(qū)域，進(jìn)而形成塊狀離析。

4.3.2 對(duì)攤鋪機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從施工設(shè)備角度入手，

減少離析現(xiàn)象

攤鋪之前，對(duì)螺旋布料器的位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并讓螺旋布料器的轉(zhuǎn)速、料門(mén)開(kāi)度以及送料帶的速度保持一致，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的工作測(cè)試。除此之外，要確保螺旋布料器內(nèi)存放的瀝青混合料的高度超過(guò)中心高度，盡量減少錐形體的出現(xiàn)，以避免路面產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

5 結(jié) 語(yǔ)

研究發(fā)現(xiàn)，瀝青路面施工離析與早期損壞具有相關(guān)性，只要認(rèn)清離析發(fā)生的環(huán)節(jié)，制定行之有效的對(duì)策，加強(qiáng)施工過(guò)程控制和管理，盡可能地減少離析發(fā)生的頻率，減小離析的程度，我們就能有效的控制路面早期病害的發(fā)生，延長(zhǎng)路面的使用性能和使用壽命。

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