瀝青路面施工防離析控制措施與成效分析

曾志杰

摘要：結(jié)合具體工程實例，詳細廣東省某高速公路瀝青路面施工中，通過采取對瀝青混合料設(shè)計和施工工序的防離析控制措施，取得良好效果，希望能與廣大同行共同交流。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料；離析；控制；高速公路

中圖分類號：U416.2文獻標識碼：A 文章編號：1674―3024（2016）07―171―02

前言

當前瀝青路面施工技術(shù)已在高速公路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但瀝青路面建設(shè)中存在許多質(zhì)量問題，其中離析現(xiàn)象是常見問題之一，它對路面質(zhì)量有著重要影響，如果不進行有效控制，會降低瀝青混合料的力學性能和使用性能，減小路面使用壽命，要引起同行足夠重視。瀝青路面施工中，引致離析問題的發(fā)生，原因有多方面，主要是由于溫度、級配和碾壓等因素引起的，施工中做好防離控制措施。

1瀝青路面施工離析防控制措施

1.1嚴格控制瀝青混合料的配合比設(shè)計、原材料質(zhì)量要符合設(shè)計要求

避免瀝青路面產(chǎn)生離析問題，必須保證瀝青混合材料規(guī)格性能與路面結(jié)構(gòu)類型厚度相匹配。一般情況下，瀝青混合料的公稱直徑與瀝青路面壓實的厚度比值為：中層和下層應(yīng)該控制在1：2.6以內(nèi)；上層路面控制在1：3以內(nèi)。（見表1）

要根據(jù)設(shè)計要求，進行瀝青、粗集料、細集料的合理配比，并在瀝青拌合中進行嚴格執(zhí)行，保證瀝青路面質(zhì)量。選用的瀝青材料應(yīng)具有較好的含蠟量和粘附性，增加瀝青和集料粘結(jié)力，要選取具有堿性和粘附性好和粗細集料，能提高瀝青和集料的粘附性，減小離析出現(xiàn)。

1.2施工過程中防離析控制措施

（1）瀝青混合料要均勻拌合，混合料的成品料輸送、貯存和裝卸中過程中嚴格控制混合料拌合質(zhì)量。并對混合料進行抽驗分析，防止瀝青路面出現(xiàn)離析。對冷、熱料出料口進行控制，并拌合均勻，篩分材料時避免出現(xiàn)混倉和離析問題。施工所用骨料規(guī)格尺寸一定要符合設(shè)計要求，供料要均勻，使到混合料拌合質(zhì)量達到規(guī)定要求。

（2）運輸瀝青材料時，要按規(guī)定進行材料的裝料和卸料。要控制好出料口到車廂的下料的長度，避免瀝青混合材料的顆粒離析，裝料時不能堆積太高，防止大集料因重力作用向下堆積，確?；旌狭系男阅芎唾|(zhì)量不受影響。

（3）現(xiàn)場攤鋪瀝青混合材料時，要做好瀝青混合材料的攤鋪和碾壓過程的控制，現(xiàn)場瀝青路面施工中，攤鋪作業(yè)是保證瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵。要嚴格控制攤鋪速度，攤鋪時速度要均勻，攤鋪面要平整。完成攤鋪工序后，要及時進行碾壓，碾壓所用的機具和工序都是安排合理，確保碾壓作業(yè)順利完成，有效減小路面離析出現(xiàn)。

2工程簡介

廣東省內(nèi)某高速公路，公路總長為56km，設(shè)計為瀝青混凝土路面，考慮到建成通車后，會產(chǎn)生很大的交通量，重載車多，又位于多雨、高溫地區(qū)，會對瀝青路面的抗高溫穩(wěn)定性和抗水損害性能產(chǎn)生不利影響。

高速公路路面結(jié)構(gòu)如下：主線路基段4cmAK-16A（上面層）+5cmAC-20I（中面層）+6cmAC-25l（下面層）+1cm（下封層）+40cm（水泥穩(wěn)定碎石基層）+20cm（水泥穩(wěn)定類底基層）：橋面鋪裝部分沒有下面層，中面層與上面層與路基段相同。而施工現(xiàn)場附近的石場所提供的都是花崗巖石料，基于造價因素考慮，根據(jù)設(shè)計要求，只能采用花崗巖材料，這無疑為設(shè)計高性能的瀝青混合料增加相當大的難度。

為滿足施工工期緊、瀝青面層施工量大的要求，我們制定了相應(yīng)的質(zhì)量管理和控制措施。

2.1施工質(zhì)量控制

為保證瀝青路面施工質(zhì)量，我們通過從集料離析、瀝青混合料級配離析以及溫度離析三個方面對瀝青路面離析進行防離控制。

（1）石料質(zhì)量控制

施工所用的原材料質(zhì)量會對瀝青混合料性能產(chǎn)生直接影響，因此，控制瀝青路面原材料質(zhì)量非常重要.由于本工程需要采用沿線的花崗巖類石料，存在著強度較低、磨光值不高、與瀝青的粘附性差、組分不穩(wěn)定（密度變化）等不足，因此，必須加強對石料場原材料質(zhì)量控制。對石料場提供的原材料進行檢驗，檢驗指標包括材料的表觀密度、篩分、針片狀、軟石含量等。通過技術(shù)把關(guān)，把不合格的原料清除，防止了質(zhì)量隱患出現(xiàn)，有效保證了原材料質(zhì)量。

（2）配合比設(shè)計驗證與優(yōu)化

正確的配合比設(shè)計，是防止瀝青混合料級配離析的基礎(chǔ)。配合比中，如租集料比重過大，能使混合料的抗高溫性能提高，但在施工中容易出現(xiàn)離析：如細集料比重過大，能使施工中具有較好均勻性，但會導致混合料抗高溫性能差。為此，我們在嚴格按規(guī)范進行設(shè)計的同時，根據(jù)廣東省省交通廳2003299號文件要求：考慮到混合料的泌水性和高溫穩(wěn)定性，采用SUPERPAVE技術(shù)優(yōu)化規(guī)范配合比設(shè)計的部分體積指標。

299號文件中針對廣東經(jīng)濟發(fā)展會導致交通量大，重載車比例高以及高溫多雨的特點，規(guī)定要求中上面層重交瀝青混合料要達到1200次/mm或以上，中下面層瀝青混合料設(shè)計空隙率為3—4%，抗滑表層為4—5%。施工中出現(xiàn)問題要及時研究解決等。

AC類瀝青混凝土為密實懸浮型結(jié)構(gòu)，其粗集料未能形成良好的嵌擠分布，料的高溫穩(wěn)定性受級配的粗集料嵌擠狀態(tài)的影響相當顯著。為此，設(shè)計規(guī)范瀝青混合料的同時適當考慮已有研究成果，提高所設(shè)計的規(guī)范瀝青混凝土粗集料間的嵌擠程度，針對不同原材料，通過大量試驗確定級配曲線的走勢和關(guān)鍵點的通過率引入體積法設(shè)計瀝青混合料思想，嚴格控制VMA、VFA、VV等積指標，如中下面層“S”曲線的曲率反向位置最適宜2.3-9.5mm間，對于AC類瀝青混合料4.75mm通過率，AC-25 I控制為37%±2%，AC-20 I控制為43%±2%，2.36mm篩檔的分計篩余控制在10%以內(nèi)，對于VMA指標，AC-25I大于13%，AC-20 I大于14%。

采用上述技術(shù)，提高了瀝青混合料的抗高溫穩(wěn)定性，避免了因大顆粒多所造成的級配離析。

（3）施工中控制離析措施

a.施工過程中，瀝青混合料存在離析情況主要表現(xiàn)為級配離析和溫度離析。

就級配離析而言，由于瀝青混合料拌和、儲存及運輸及現(xiàn)場攤鋪都會產(chǎn)生級配離析，施工后，瀝青混合料均勻性不好，級配異常。施工中經(jīng)常遇到瀝青混合料攤鋪離析，通常會導到施工后的路面出現(xiàn)帶狀和局部塊狀區(qū)域性差異，這主要是由于上述位置的礦料級配存在問題，或者粗集料顆粒過分集中，造成表面粗糙，或者細顆粒過分集中，造成表面光滑。

深入研究分析，造成上述原因主要是由于料車裝料離析和攤鋪機頻繁收斗所致，布料器支設(shè)不合理，過多過密、布料不均勻，一時快一時停、葉片未完全延伸至攤鋪機外邊等，都會使路面出現(xiàn)帶狀離析，另外，實驗表明，當攤鋪寬度過大如達到8m以上時，會加大攤鋪邊緣離析程度。因此，施工中采取了有針對性的防離控制措施，

例如要達到3車料時方能收斗，收斗時應(yīng)保證存料要達到滿料時的1/3，攤鋪分料器時要保持旋轉(zhuǎn)勻速，左右各安設(shè)一個支撐點，要保證葉片末端與攤鋪邊緣的距離，控制在一個螺距之內(nèi)，施工時要安排兩臺攤鋪機同時進行梯隊作業(yè)。

b.混合料由于溫度變化出現(xiàn)離析，主要原因是由于貯料罐內(nèi)部溫度和邊緣溫度不相同，料車運輸過程中車體與空氣接觸的位置溫度低于內(nèi)部；攤鋪機在攤鋪過程中由于等料、停機等原因，導致先后攤鋪的混合料溫度不一樣；沒有合理安排碾壓工序，導致先壓和后壓地方溫度不相同等。

溫度離析會造成不利影響，攤鋪中溫度過高，會使混合料凝結(jié)成團塊，造成攤鋪不均勻及實不到熨平效果，溫度過低造成碾壓不易，達不到預定的壓實度效果。

因此，要做好溫度離析的控制措施，對溫度進行全過程監(jiān)控，包括瀝青、石料的加熱溫度、混合料的出廠溫度、攤鋪前的溫度、碾壓過程中各階段的溫度等，并控制貯料罐儲存時間，不得超過3h，料車要做好防雨保溫措施，如加上帆布等。

為避免瀝青出現(xiàn)焦化，當混合料在出廠時超過190℃時要放棄使用；如因降雨或遇械出現(xiàn)故障等原因?qū)е逻\料車內(nèi)混合料溫度降低至145℃以下的也不能使用；尤其是對用于碾壓中（初壓、復壓、終壓）的瀝青混合料，必須監(jiān)控其溫度，重交瀝青混合料初壓不得低于1 35℃、終壓溫度不得低于90℃，改性初壓溫度不低于1 50℃、終壓不低于1 00℃。

通過進行施工過程的動態(tài)監(jiān)控，使溫度始終處于受控狀態(tài)，并做好施工中的各工序，保證施工質(zhì)量。

2.2路面施工離析監(jiān)測

為檢驗瀝青路面施工效果，本工程采用激光紋理儀進行檢測。通過其檢測路面的構(gòu)造深度值數(shù)據(jù)，再和標準構(gòu)造深度值進行比對，得出的結(jié)果可以對路面的離析情況進行評價。

2.3質(zhì)量控制成果

經(jīng)過從原材料、配合比、施工工藝等一系列的控制措施進行嚴格控制，并進行現(xiàn)場測試評價改進，使到工程路面施工質(zhì)量得到有效保證，交工驗收檢測的各項指標都較好（見表1），瀝青路面工程全部合格并達到優(yōu)良。

高速公路通車至今已有1年多，經(jīng)歷了較多的交通量行車，至今通車已超過萬輛，當中超過3成是重車或超重車。瀝青路面承受了多雨和高溫考驗，從事高速公路上實駕車行走與質(zhì)保期維修養(yǎng)護情況分析，路面沒有出現(xiàn)較大的因離析造成的水毀坑槽問題，基本上沒有出現(xiàn)車轍病害，全部路面平整度良好、行車舒適，路面的構(gòu)造深度達到設(shè)計要求。

3結(jié)束語

本文針對工程所處地區(qū)及類型特點，分析瀝青路面施工離析（包括石料、礦料級配、溫度）等原因并采取防離措施，取得良好效果；從有關(guān)數(shù)據(jù)表明，在瀝青路面損壞中，集料和溫度引起的離析所占比重非常大，本文根據(jù)施工實踐提出了施工中的一些具體控制措施，希望能對廣大同行有所啟發(fā)，為日后同類型工程施工中提供參考。

參考文獻：

[1]李航.關(guān)于高速公路瀝青混凝土路面施工中的技術(shù)分析[J].江西建材，2014（22）

[2]馬立斌.瀝青混凝土路面常見早期病害的成因分析與預防措施[J].交通世界，2009（8）