高速公路瀝青路面存在離析問(wèn)題初探

摘 要：本文探索了目前高速公路瀝青路面離析的問(wèn)題，主要從設(shè)計(jì)、施工兩個(gè)方面重點(diǎn)闡述高速公路瀝青路面離析形成原因和預(yù)防措施，對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)高速公路瀝青路面施工質(zhì)量探明方向。

關(guān)鍵詞：瀝青路面　 離析　 問(wèn)題 　初探

中圖分類(lèi)號(hào):U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1673-0534(2007)01(a)-0071-01

1 前言

　　高速公路路面早期破壞的一個(gè)主要原因是路面的不均勻性，而瀝青混合料的離析問(wèn)題是造成路面不均勻性的主要原因，是降低路面性能的頑癥，混合料發(fā)生離析時(shí)，粗集料和細(xì)集料分別集中于鋪筑層的某些位置，使瀝青混凝土不均勻、配合比級(jí)配與原設(shè)計(jì)不符，導(dǎo)致路面產(chǎn)生一些破壞，縮短路面使用壽命。幾十年來(lái)一直受到道路承包商、工程管理者和研究人員的廣泛關(guān)注。

2 瀝青混凝土路面離析分類(lèi)

　　瀝青混合料離析從宏觀上可大致分為三種類(lèi)型：級(jí)配離析、溫度離析和集料- 瀝青離析。(1)級(jí)配離析出現(xiàn)時(shí)，瀝青路面上一些區(qū)域粗料集中，另一些區(qū)域細(xì)料集中，使得混合料變得不均勻，級(jí)配及瀝青用量與設(shè)計(jì)不一致，導(dǎo)致路面呈現(xiàn)出較差的結(jié)構(gòu)和紋理特性。一些區(qū)域細(xì)料集中、孔隙率小，可能會(huì)出現(xiàn)泛油、車(chē)轍；另一些區(qū)域粗料集中、孔隙率太大，可能會(huì)導(dǎo)致路面水損壞。（2）溫度離析是指瀝青混合料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及攤鋪中受天氣、施工機(jī)械影響，由于熱量損失而出現(xiàn)溫度差異的狀況。(3)集料—瀝青離析 含油量較大的混合料易發(fā)生這種離析，類(lèi)似于瀝青混合料的析漏，ＳＭＡ混合料易產(chǎn)生這種離析。

3 造成瀝青混凝土路面離析原因分析

3.1 瀝青混合料本身的原因

　　配合比設(shè)計(jì)若采用間斷級(jí)配、大粒徑較粗級(jí)配均易產(chǎn)生集料的離析；瀝青用量偏大也易產(chǎn)生離析；而為防止路面產(chǎn)生車(chē)轍，SMA結(jié)構(gòu)、“superpave”路面、大粒徑瀝青混凝土被越來(lái)越多應(yīng)用于工程中，故應(yīng)采取有效措施避免混合料離析，提高路面質(zhì)量。

3.2 混合料拌和過(guò)程、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中的離析

　　拌和溫度過(guò)高，連續(xù)式拌和均易產(chǎn)生離析。當(dāng)拌和料被放入運(yùn)輸車(chē)時(shí)，將有一部分骨料流向車(chē)廂的側(cè)面，造成粗細(xì)集料集中現(xiàn)象。同時(shí)熱量損失在運(yùn)輸車(chē)廂周邊立刻出現(xiàn)，在改性瀝青路面中，由于要求溫度高，這樣的現(xiàn)象就越明顯。

　　在熱拌混合料運(yùn)輸中，尤其是運(yùn)距越長(zhǎng)，越會(huì)造成車(chē)廂底、側(cè)及頂面溫度降低；卸料時(shí)料在頂面溫度低的料落在攤鋪機(jī)受料斗的兩側(cè)，當(dāng)料車(chē)卸完料以及受料斗中料堆接近消失時(shí)，兩側(cè)冷料向內(nèi)落下，被輸送帶送到后面的分料室，并被整平，整平板不可能使較冷的混合料與高溫混合料一樣固結(jié)。在攤鋪層上就會(huì)出現(xiàn)離析小面積，由于每一車(chē)料都可能產(chǎn)生這種由于溫度差異而造成的離析破壞，周期性的破壞現(xiàn)象也就更加明顯，攤鋪后路面材料和溫度的離析將直接造成壓實(shí)后路面材料空隙率的不均勻。

4 如何防止瀝青混合料中的離析

　　在美國(guó)大部分州公路運(yùn)輸部的高速公路施工規(guī)范中有如下規(guī)定，在國(guó)家級(jí)、州級(jí)及洲際公路的熱拌瀝青混和料施工中，要使用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)。當(dāng)工程的攤鋪量少于1000t、寬度小于3 . 3 m 的加寬段時(shí)，可免于使用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)。除此之外，熱拌瀝青混合料需要經(jīng)由轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)二次攪拌之后再進(jìn)入攤鋪機(jī)。監(jiān)理工程師通過(guò)立刻測(cè)量攤鋪機(jī)攤鋪的面層的溫度，來(lái)評(píng)估轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)的工作效果。至少每45s，要對(duì)自卸卡車(chē)上的瀝青混合料進(jìn)行溫度測(cè)試，包括裝車(chē)和卸車(chē)時(shí)混合料的溫度量測(cè)。由于瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備具有二次攪拌作用，是混合料集料分布和溫度分布更加均勻，有效地避免了材料和溫度的離析。

　　從溫度檢測(cè)表可以看出熱拌瀝青混合料在使用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)前，不同部位溫度相差10℃之多，使用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)后，瀝青混合料經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)二次攪拌，混合料的溫度已無(wú)明顯的差異，從攤鋪機(jī)分料室不同部位來(lái)看，溫度差異不明顯，這樣攤鋪出來(lái)的瀝青混凝土溫度均勻，不出現(xiàn)冷料點(diǎn)，使瀝青路面均勻，空隙率一致，粗細(xì)集料集中現(xiàn)象也得到解決，從而提高了瀝青路面的整體工程質(zhì)量，防止了瀝青路面的早期破損，延長(zhǎng)了瀝青路面的使用性能。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路上的交通量也迅速增大，車(chē)輛運(yùn)輸向大型化發(fā)展，修建壽命長(zhǎng)，更加耐久，承受更大荷載的公路變得更加必要，修建壽命長(zhǎng)久的瀝青砼路面的關(guān)鍵在于瀝青混合料的均勻性，為了提高瀝青混合料的均勻性，加強(qiáng)路面材料和溫度離析方面的研究，并建議在瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中增加施工是混合料溫差控制指標(biāo)；重視施工生產(chǎn)過(guò)程中全程控制，并采用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，通過(guò)對(duì)熱拌瀝青混合料在攤鋪之前進(jìn)行重新拌和，有效控制離析的產(chǎn)生。

5 采取預(yù)防措施

5.1 瀝青混合料配合比

　　通過(guò)研究認(rèn)為, 配合比采用連續(xù)級(jí)配，適當(dāng)減小空隙率，控制好瀝青用量，并建議在瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中增加施工混合料溫差控制指標(biāo)，減少路面離析問(wèn)題；

5.2 拌和

　　國(guó)際上通用間歇式和連續(xù)式兩類(lèi)瀝青拌和設(shè)備,經(jīng)我國(guó)的實(shí)驗(yàn)和使用實(shí)踐證明,采用間歇式拌和機(jī)更符合我國(guó)國(guó)情。這是因?yàn)槲覈?guó)目前使用的材料品種較雜,變異性能大,再加上拌和廠大都是露天料場(chǎng),材料含水量受天氣影響較大, 所以主張采用間歇式拌和機(jī)，從源頭控制出場(chǎng)混合料離析。

5.3 施工

　　攤鋪機(jī)必須緩慢,均勻,連續(xù)不間斷地?cái)備?不得隨意變換速度或中途停頓,以提高平整度,減少混合料離析是攤鋪的核心，首先要做到攤鋪時(shí)的兩個(gè)不要:不要停下攤鋪機(jī);不要碰撞攤鋪機(jī)。

　　科學(xué)地安排壓路機(jī)，均衡地跟在攤鋪機(jī)后面及時(shí)碾壓.碾壓時(shí)保持直線(xiàn)方向,均衡慢速,折返時(shí)關(guān)閉振動(dòng),漸漸地改變方向,折返點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)不得在同一個(gè)端面上，減少離析現(xiàn)象的發(fā)生。

5.4 采用轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)

　　近年來(lái)在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,一種稱(chēng)為轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)的裝置已經(jīng)越來(lái)越多地出現(xiàn)在瀝青路面施工中,我國(guó)有的省也已經(jīng)開(kāi)始使用。它介于運(yùn)料車(chē)與攤鋪機(jī)之間,運(yùn)料車(chē)將混合料在轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)上,轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)一邊對(duì)混合料進(jìn)行二次拌和,一邊給攤鋪機(jī)供料.由于運(yùn)料車(chē)的混合料不直接在攤鋪機(jī)上,可有效地改善混合料的溫度不均的問(wèn)題。