瀝青路面施工離析現(xiàn)象的成因及解決方法

秦娜

（安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 安徽 合肥 230051）

經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快促使公路工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更為全面。 瀝青路面作為現(xiàn)有公路工程重要結(jié)構(gòu)形式， 對工程運營全生命周期具有直接影響。 但就目前來看， 在瀝青路面施工過程中會受到環(huán)境因素、技術(shù)因素、 人員操作因素等影響出現(xiàn)離析問題， 對路面結(jié)構(gòu)平整性及承載力造成嚴(yán)重不利影響。 因此在現(xiàn)階段瀝青路面施工過程中， 相關(guān)施工人員需要著重分析瀝青現(xiàn)象出現(xiàn)原因， 制定出專項可行的瀝青路面施工管控力度。

1 概述瀝青混凝土離析

瀝青路面離析主要就是路面某一區(qū)域內(nèi)瀝青混合料質(zhì)地不均勻， 瀝青含量、 級配組成、 添加劑含量管控不到位而出現(xiàn)空隙， 進一步增加了瀝青路面的損害度。 瀝青路面早期損壞， 如水損壞造成的網(wǎng)裂、 變形、 坑洞、 局部折槽及泛油等情況均是瀝青混凝土離析問題的表現(xiàn)。

瀝青混合料離析也體現(xiàn)在混合料制備、 儲備、運輸及攤鋪等環(huán)節(jié)， 材料失去均勻性與一致性， 產(chǎn)生差異。 基于離析問題發(fā)生原因， 離析現(xiàn)象也可分為級配離析、 溫度離析、 SMA材料的油石比差異離析等多種類型。

離析程度主要就是瀝青混合料在級配、 溫度、材料油石比配等方面出現(xiàn)的差異大小。

在瀝青路面施工過程中， 離析問題是導(dǎo)致路面質(zhì)量下降、 路面結(jié)構(gòu)破損的重要原因。 在離析現(xiàn)象出現(xiàn)后， 瀝青路面的粗細(xì)集料會出現(xiàn)局部集中情況，導(dǎo)致路面空隙率產(chǎn)生變化。 如果瀝青路面中的細(xì)料集中、 瀝青含量較高， 路面結(jié)構(gòu)的高溫穩(wěn)定性將下降， 更容易出現(xiàn)車轍、 推移及泛油等病害問題； 在瀝青路面粗集料集中、 孔隙率較大的部位會出現(xiàn)滲水問題。 如果沒有及時對路面進行排水處理， 基層頂部則會出現(xiàn)積泥結(jié)構(gòu)， 進而引發(fā)路面沉陷病害問題， 嚴(yán)重影響到后續(xù)行車安全[1]。

2 瀝青路面離析問題種類

瀝青混合料離析主要就是瀝青混合料性能的不均勻變化， 可分為級配離析、 溫度離析、 碾壓離析等多種類型。

2.1 級配離析

主要就是指熱拌瀝青混合料各組成部分在路面上不均勻分布， 導(dǎo)致路面級配與設(shè)計級配存在較大偏差。 如果瀝青含量不均勻， 與最佳瀝青含量不一致， 難以從根本上發(fā)揮出瀝青配合比設(shè)計工作的重要作用， 導(dǎo)致瀝青路面在后續(xù)建設(shè)與運營期間經(jīng)常會出現(xiàn)各類病害問題。

2.2 溫度離析

主要就是瀝青混合料內(nèi)外溫度出現(xiàn)較大差異。如果瀝青混合料現(xiàn)場溫度差異較大， 難度較低的區(qū)域瀝青混合料質(zhì)地會較堅硬， 難以進行充分壓實，壓實期間的孔隙率也會出現(xiàn)較大變化， 影響瀝青路面平整度， 降低路面服務(wù)能力， 縮短路面使用壽命。

2.3 碾壓離析

在連續(xù)工作開展期間， 由于不同區(qū)域施加的壓實力不同， 瀝青混合料配比不合理， 路面在壓實期間也會出現(xiàn)壓實不均勻、 空隙率變異問題。

3 瀝青路面離析現(xiàn)象出現(xiàn)原因

3.1 集料離析問題出現(xiàn)原因

集料離析問題主要就是集料在生產(chǎn)加工、 堆放、卸料及攤鋪等環(huán)節(jié)操作不當(dāng)， 導(dǎo)致混合料粗細(xì)及料分布不均勻。 在原材料從石場運輸至施工站期間，由于運送高度高， 大骨料材料被滾落在料堆底部，導(dǎo)致拌和機冷料上料控制難度進一步提升。 瀝青混合料在成品倉向自卸車放料時， 高度落差較大， 大骨料也會滾落到車廂兩側(cè)， 出現(xiàn)集料二次集中情況。

從集料供應(yīng)角度分析。 由于公路工程瀝青路面的施工周期較短， 規(guī)定時間內(nèi)需要完成的工程量大，施工時需要使用的材料較多。 為不影響施工工作連續(xù)開展， 施工單位需要從多家供貨商購買集料。 通過增加供貨來源， 保障施工期間的延續(xù)性。 但由于不同供貨商分別所處的地區(qū)不同， 生產(chǎn)集料的設(shè)備存在較大差異， 導(dǎo)致集料經(jīng)常會存在不一致性， 致使路面在施工期間經(jīng)常會出現(xiàn)離析問題。

從集料管理角度分析， 多家資料供應(yīng)商的集料差異性較大， 集料種類較多， 使用的機械設(shè)備種類較為豐富。 在具體施工過程中也會出現(xiàn)施工原材料雜亂無章情況， 導(dǎo)致瀝青路面施工質(zhì)量受到不利影響。

3.2 混合料溫度離析

瀝青混凝土溫度離析就是在經(jīng)過充分?jǐn)嚢琛?溫度均勻的瀝青混合料在經(jīng)過某一階段后的溫度出現(xiàn)較大差異。 通常情況下， 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)需要靠近瀝青施工站， 其他路段混合料的運輸時間較長。瀝青混合料與外部溫度存在較大差異， 混合料溫度會從車廂壁與外界交換， 導(dǎo)致混合料表面下降， 產(chǎn)生溫度離析現(xiàn)象。

在瀝青材料拌合過程中， 集料烘干筒的熱度調(diào)試工作不到位， 在運輸時的溫度降低速度較快， 導(dǎo)致集料表面及內(nèi)部溫度差異大而出現(xiàn)溫度離析問題。因此不同混合料在裝運環(huán)節(jié)需要結(jié)合天氣情況以及車輛混合料裝載厚度要求加強管控力度[2]。

3.3 配合比控制不當(dāng)

瀝青混合料配合比可直接影響到瀝青路面施工后的強度與穩(wěn)定性[1]， 因此在瀝青路面施工環(huán)節(jié)，集料離析而導(dǎo)致每一種料難以稱重的現(xiàn)象難以控制，無法切實提升混合料級配值， 導(dǎo)致瀝青材料出現(xiàn)離析情況。

3.4 裝卸料操作不當(dāng)

攪拌好的集料需要裝入混合料運輸車中， 如果集料在車內(nèi)堆積較多且沒有得到及時處理， 集料在堆積過程中經(jīng)常會產(chǎn)生滾動情況。 粗集料滾動速度較快、 細(xì)集料滾動速度較慢， 致使攤鋪期間出現(xiàn)離析問題。

在混合料從卸料車運輸?shù)綌備仚C后， 由于材料密度發(fā)生變化、 溫度差異較大， 粗細(xì)集料也會出現(xiàn)分離問題。 在實際攤鋪環(huán)節(jié)， 機器的螺旋撥料裝置在向兩側(cè)攤鋪時接頭部位出現(xiàn)偏差， 也會導(dǎo)致混合料攤鋪期間出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.5 人員及管理問題

在現(xiàn)階段瀝青路面施工管理過程中， 由于涉及到的流程較為繁雜， 理論知識體系較多、 對現(xiàn)場工作人員專業(yè)技能提出了更高要求。 但就目前來看，由于沒有做好瀝青路面各環(huán)節(jié)施工人員專項教育培訓(xùn)工作， 導(dǎo)致瀝青路面存在的離析問題沒有被及時發(fā)現(xiàn)， 嚴(yán)重影響到瀝青路面施工質(zhì)量水平。

在瀝青路面質(zhì)量控制過程中， 部分施工單位認(rèn)為瀝青混合料離析控制問題控制工作由技術(shù)部門負(fù)責(zé)， 對質(zhì)量管理工作的參與積極性不佳。 工程施工過程中沒有對瀝青路面展開及時養(yǎng)護， 嚴(yán)重影響到瀝青路面管理效果， 進一步提升了離析問題發(fā)生概率。

4 瀝青路面離析問題解決對策

4.1 原材料控制

對瀝青路面原材料進行質(zhì)量控制。 為保障瀝青混合料質(zhì)量， 需對瀝青路面粗細(xì)骨料進行質(zhì)量控制。要求瀝青路面拌制工作需要使用質(zhì)量能夠得到保障的砂石料， 提升瀝青路面強度性能與強度保證率。當(dāng)前瀝青混合料生產(chǎn)期間需要使用5 ～20mm的連續(xù)級配碎石作為粗骨料、 Ⅱ區(qū)中砂作為細(xì)骨料。 其中，粗骨料應(yīng)當(dāng)使用質(zhì)地較為堅硬的球形顆粒， 細(xì)骨料中的含泥量、 泥塊含量、 有毒物質(zhì)等也需要控制在合理范圍之內(nèi)， 當(dāng)前天然砂材料資源日漸緊缺， 可在瀝青路面施工內(nèi)使用機制砂。 要求機制砂中的石粉含量需要控制在10%范圍以內(nèi)， 單級最大壓碎值不得超過25%。

瀝青混合料運輸環(huán)節(jié)， 從拌合機貯料罐向運料車卸料期間， 可分三層放料。 第一層放置完畢后，才可以進行2 ～3 次放料， 避免粗集料過于集中。 實際施工過程中攤鋪機前最好有運料車等候卸料， 留有充足的攤鋪時間[3]。

瀝青混合料拌合時， 應(yīng)當(dāng)注意控制拌合溫度與拌合時間。 在生產(chǎn)配比試驗過程中， 需要反復(fù)試驗并最終確認(rèn)配比量。 留意不同熱量進倉料、 下料情況的均勻性。

4.2 瀝青配合比設(shè)計

瀝青混合料配合比設(shè)計工作不僅需要滿足建設(shè)工程具體施工工藝特征以及瀝青路面硬化環(huán)節(jié)的技術(shù)要求， 還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循經(jīng)濟效益最大化原則。

瀝青具有原材料多樣化特征， 應(yīng)在配合比設(shè)計期間根據(jù)現(xiàn)有規(guī)定或試驗結(jié)果優(yōu)化調(diào)整不同材料占比。 瀝青混合料配合比設(shè)計工作開展時， 要充分考慮瀝青路面性能， 確保出廠時瀝青混合料穩(wěn)定。

在生產(chǎn)配合比調(diào)試試驗階段， 需要繪制出不同質(zhì)量速度及產(chǎn)量的對應(yīng)關(guān)系曲線， 對瀝青料中的礦料級配進行嚴(yán)格管控。 在設(shè)計目標(biāo)配比環(huán)節(jié)， 還應(yīng)當(dāng)依照配比曲線要求， 對配比量進行靈活調(diào)整。

4.3 瀝青混合料生產(chǎn)

在瀝青混合料生產(chǎn)過程中， 技術(shù)人員需要將瀝青混合料配合比輸入制攪拌操作的控制電腦內(nèi)， 每一份配合比均需要進行第一盤試拌， 觀察瀝青路面在實際運輸期間的性質(zhì)變化， 確保瀝青混合料穩(wěn)定性始終滿足規(guī)定要求。

計量是瀝青混合料生產(chǎn)與施工期間的重要環(huán)節(jié)，不僅需要保障計量設(shè)備精準(zhǔn)， 還需要重點關(guān)注具體操作及質(zhì)量檢查工作。 工作人員應(yīng)當(dāng)加大計量全過程的監(jiān)督力度， 分析導(dǎo)致計量偏差問題的原因， 結(jié)合此些原因制定出專項解決對策。

控制瀝青混合料拌合環(huán)節(jié)離析現(xiàn)象。 在拌合樓冷料倉設(shè)置過程中， 需要配備足夠高度的隔板， 防止相鄰冷料倉的料相互混合。 冷料倉下口應(yīng)當(dāng)設(shè)計為矩形， 配合使用振動器輔助破拱， 從根本上解決冷料倉堵塞以及粗細(xì)集料分層問題。 嚴(yán)格控制飽和溫度以及瀝青混合料拌合時間， 避免拌合時間過長或過短對混合料均勻性造成不利影響[4]。

4.4 瀝青混合料運輸

結(jié)合瀝青混合料施工具體生產(chǎn)條件合理配置車輛， 控制發(fā)車距離， 使瀝青混合料始終處于連續(xù)供應(yīng)狀態(tài)。 瀝青混合料運輸罐需要始終保持清潔狀態(tài)，防止其他雜物進入到混合料內(nèi)部。 結(jié)合施工現(xiàn)場氣溫及瀝青路面性能差異， 控制瀝青攪拌時間。

為避免瀝青混合料在運輸期間出現(xiàn)離析現(xiàn)象，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合溫度離析問題出現(xiàn)原因， 對混合料進行保溫， 保障運輸平穩(wěn)通暢。 在自卸車向攤鋪機卸料期間， 還需要將車廂快速升起， 使混合料整體下滑，避免混合料出現(xiàn)離析問題。 注意選擇大噸位自卸車，防止在運輸期間出現(xiàn)溫度離析現(xiàn)象。

在瀝青材料卸車環(huán)節(jié)， 也應(yīng)當(dāng)注重控制內(nèi)外溫度差， 避免溫度差距較大導(dǎo)致材料離析情況出現(xiàn)，路面材料在后續(xù)壓實期間的空隙率不均勻。

4.5 瀝青路面攤鋪及碾壓

要求瀝青路面攤鋪工作需要在攤鋪機運行狀態(tài)良好的情況下進行， 避免攤鋪環(huán)節(jié)因設(shè)備出現(xiàn)故障而引發(fā)離析問題。 控制攤鋪機行駛速度以及夯錘頻率， 行駛速度極均勻性可直接影響到攤鋪質(zhì)量。 其中， 夯錘頻率需要結(jié)合行駛速度的變化進行調(diào)整，確保攤鋪后的瀝青路面保持一致。 要求梯形攤鋪期間的攤鋪及參數(shù)也需要保持一致， 料高應(yīng)當(dāng)控制在2/3， 施工環(huán)節(jié)還需要在現(xiàn)場配置備用攤鋪機。

在路面碾壓時， 應(yīng)當(dāng)配合使用碾壓、 初壓、 復(fù)壓及終壓方式， 選擇適宜的試鋪段攤鋪方式， 盡量消除路面離析情況。 碾壓溫度的控制工作需要在不同溫度下選擇適宜的壓實機具。 在公路表面溫度控制、 混合料溫度經(jīng)營性控制環(huán)節(jié)， 還可以使用霧化或者拖把擦輪式膠輪壓路機灑水設(shè)備， 提升路面碾壓水平。

4.6 瀝青混合料交貨檢驗

在瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后， 而且需要依照發(fā)貨單確定瀝青混合料品種以及交貨數(shù)量。

5 瀝青路面離析問題管控對策

5.1 瀝青路面質(zhì)量控制措施

瀝青混合料不僅有商品共性， 還具備工程建設(shè)期間半成品特征， 瀝青路面質(zhì)量水平與工程綜合建設(shè)效益密切相關(guān)。 因此在瀝青路面施工質(zhì)量管理工作中， 管理部門需要嚴(yán)格審查瀝青路面生產(chǎn)建設(shè)全過程， 確保瀝青路面生產(chǎn)工作始終處于高質(zhì)高效實施狀態(tài)。

經(jīng)過實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)， 瀝青路面施工期間的各材料適應(yīng)性是導(dǎo)致瀝青路面故障問題出現(xiàn)的重要原因。 因此在瀝青路面生產(chǎn)質(zhì)量檢查工作開展過程中， 工作人員需要著重關(guān)注瀝青路面材料性能的復(fù)檢工作， 確保所選擇的混合材料能夠在提升瀝青路面根本性能中發(fā)揮出重要作用。

5.2 瀝青路面質(zhì)量定期評估

不同等級瀝青混合料強度、 配合比不同， 應(yīng)當(dāng)結(jié)合建設(shè)工程設(shè)計施工要求開展細(xì)化量化工作。 具體來說， 瀝青混合料運輸期間需要分析運輸環(huán)境溫度因素[5]。

不僅如此， 瀝青路面混合料管理工作還需要結(jié)合建設(shè)單位相關(guān)文件， 配合使用協(xié)同質(zhì)量監(jiān)管手段，進一步提升瀝青混合料生產(chǎn)技術(shù)時間的協(xié)同性與高效性， 進一步增強瀝青路面整體施工水平。 著重建立起瀝青路面生產(chǎn)期間的責(zé)任制， 確保各參與部門及工作人員均能夠正確認(rèn)知到瀝青路面質(zhì)量管理工作的重要性。

6 結(jié)語

現(xiàn)階段瀝青路面原材料的來源更為廣泛， 瀝青路面配比處于不斷創(chuàng)新階段。 為確保瀝青路面生產(chǎn)質(zhì)量與預(yù)期目標(biāo)相符， 應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注瀝青路面施工質(zhì)量管理工作， 結(jié)合施工各生產(chǎn)流程， 制定出專項可行質(zhì)量管控機制。 要求工作人員需要嚴(yán)格遵照現(xiàn)行質(zhì)量檢測規(guī)定對瀝青路面各項性能展開細(xì)致檢測。