某路段沥青路面离析原因分析及控制措施

引言

沥青混合料路面结构在高等级公路设计中应用较广，由于公路质量及施工技术要求较高，在施工过程中任意一个环节的控制不当，都可能产生不容忽视的质量问题。

项目简介：

    国道111线哈——白段一级公路是自治区“三横九纵十二出口”公路网主骨架的重要组成部分，是兴安盟通往通辽、赤峰、沈阳及北京方向的主要经济干线。

    1 问题的提出     国道111线哈白段一级（一幅）公路第一合同段路面施工过程中，在K2 000～K2 200路段铺筑沥青混凝土面层试验段时，沥青混合料摊铺后出现严重带状离析及路面平整度较差现象。针对此问题，进行了深入的分析和研究，找出原因，消除隐患。并采取有效措施对施工路段进行了适时有效的控制。    

2 离析及平整度差原因分析     在沥青路面施工过程中，出现离析现象，离析对沥青路面损害较大，严重会导致路面发生早期破损缩短路面的使用寿命。分析其原因主要有以下几个方面。     2.1骨料离析     在目标配合比确定后，用于实际施工的拌和机进行施工配合设计时，冷料经过上料、烘干、筛分后根据筛分结果经过重新计算得到的配合比，即为生产配合比。其合成级配的4.75mm、2.36mm、0.075mm大体接近中值，均符合规定设计范围的要求。但仍有个别粒径的矿料筛余量偏高，（10mm～20mm）的颗粒较为突出，造成沥青混合料中部分矿料集中现象。     2.2沥青及矿粉用量     由于混合料的离析，通过对沥青混合料进行抽提试验，从试验数据上来看沥青含量不稳定，油石比偏低于设计用量。且矿粉与沥青的胶结物粘结力差。     2.3运输     （1）沥青混合料从贮料罐向运输车里倾倒时，由于高度原因，大骨料滚落在料堆底部在车厢板附近，形成粗集料第一次集中。     （2）运输车里的沥青混合料到达施工现场的，卸向摊铺机料斗时，形成粗集料的第二次集中。     （3）摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，先进剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时形成粗集料的第三次集中。     2.4摊铺     由于沥青混合料拌和场距施工现场较远，摊铺速度、运输车数量、每车发车时间间隔没有做好合理化安排，不能保证混合料摊铺的连续性，造成摊铺机中途等待，摊铺机不能均匀前进。从而影响了路面的平整度。    

3 沥青混合料离析后对路面造成的危害分析     3.1离析出现的集料不均匀现象使粗集料集中，空隙较大，抗渗能力差会造成严重的水损害。沥青路面的耐久性会降低。细集料集中的地方抗变形能力差，不容易压实，且易产生裂纹。早期会出现泛油、车辙、壅包等病害。     3.2集料带状离析，使路面平整度难以控制，易形成搓板路现象。使平整度难以达到设计要求。且完成的路面外观质量较差。    

4 解决沥青路面形成离析带的方法     综上所述，保证路面的使用质量，延长使用寿命。沥青混合料在施工过程中注意以下几点：     4.1材料配合比     （1）重视级配的调整，矿质混合料合成级配接近工程设计级配的中限。符合S曲线的要求，形成嵌挤密实结构。     （2）合理确定沥青和矿粉的用量。填加稳定剂，提高混合料的粘结性。     4.2运输     （1）从拌和机贮料罐向运输车上卸料时，分3次放料，即每卸一斗混合料，汽车挪动一个位置，第一次放完后，再进行第二、三次放料，从而减少粗集料的集中。     （2）施工过程中根据实际施工条件，做好施工组织计划，计算出适宜的运输车辆的数量，确保摊铺机前始终有运输车在等候卸料，使摊铺机无间断连续作业，即沥青混合料运输车的运量较摊铺机速度有所富裕。 4.3摊铺     （1）在摊铺机螺旋1/2处，边端装反向螺旋叶片。使混合料能够得到更充分的搅拌，避免粗集料的集中。     （2）控制布料器处于中档或高档位置。     （3）控制适宜的送料仓口度。     （4）均匀操作送料器和布料器。     （5）摊铺机摊铺一车料将完时，控制摊铺机速度，关闭送料器，等下一车料倒入后再进行均匀送料和布料。     （6）在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动，摊铺机两侧保持有不少于送料器高度2/3的混合料。     （7）在摊铺过程中，摊铺机两侧要设置专业人员，对摊铺全过程进行监控。发现问题及时调整。    

5 中料式沥青混凝土面层施工平整度的控制     5.1通过摊铺和自动找平仪控制路面平整度为了更好的控制沥青混凝土路面面层的平整度，本工程面层施工时使用摊铺机自动找平仪，确保路面平整度小于设计要求。     5.2通过测量控制来控制路面平整度     （1）中线测量：除符合线形要求，打钢钎时，两侧钢钎应排成两条平顺的线形，不许错落，且远离摊铺机外端30～60cm，以保证使摊铺机传感器杆与机板成45°角，保证传感位置与信息的准确性。     （2）水平测量：采用设计标高控制法，即以水稳砂砾基层与沥青混凝土面层的理论（设计）高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置，而不是采用实测的基层标高与沥青混凝土面层的高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置。     （3）摊铺机熨平板下垫板厚度测量：摊铺前先将摊铺机熨平板底高程测出，加上垫板后使之与钢丝绳的标高一致。     5.3混合料摊铺过程平整度的控制     （1）沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。我们使用的一台沥青混凝土拌和站，其产量为140t/h，根据拌和产量来确定摊铺速度，以保证混合料摊铺的连续性，以确保沥青混凝土路面平整度。     （2）每车发车时间间隔计算。为保证现场摊铺的连续性，摊铺前必须有运输车等待卸料，运输车辆必须按规定时间发车。沥青混合料面层每廷米的重量：中粒式沥青混凝土面层为1.246t；摊铺速度：V=2.5m/min；运输车辆为大型自卸车，每车装料为30t，混合料的摊铺时间为：T=30/1.246/2.5=9.63min，因此可以确定，每隔10min发一车料。     （3）运输车辆数量计算：沥青混凝土拌和站距离施工现场28km，因此最大运距为30km，车速为40km/h；行车时间为30km/40=45min。每车往返需90min，加上接料、放料时间30min，共计120min。每10min发一车，120min需12辆车才能满足时间要求。摊铺机前有2辆车等待，所以共需14辆运输车。     （4）合适作业长度的确定：拌和楼的产量2160t。每日的作业长度为：2160/1.246=1733m；因此，每日合适作业长度可确定为1.5km。     5.4碾压过程中控制平整度     路面压实时需要注意的是在碾压过程中尽可能避开温度敏感区(95～113℃),如果采用振动压实先振再搓柔效果较好.轮压重复宽度1/3。在未压好的混合料上压路机不能掉头。     6 结语     沥青路面的施工过程中，只要选料合适、生产配合比设计合理，施工过程控制严格，沥青混合料的离析是完全可以控制的。