控制瀝青混凝土路面離析的預(yù)防措施

任 峰，陳國瑞(黑龍江省農(nóng)墾哈爾濱管理局工程質(zhì)量監(jiān)督站)

控制瀝青混凝土路面離析的預(yù)防措施

任 峰，陳國瑞(黑龍江省農(nóng)墾哈爾濱管理局工程質(zhì)量監(jiān)督站)

離析現(xiàn)象是引起瀝青混凝土路面損壞尤其是早期損壞的重要原因，依據(jù)大廣高速大慶段修建時(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就如何預(yù)防和改善瀝青混凝土路面離析現(xiàn)象進(jìn)行了分析和總結(jié)。

瀝青路面;離析;預(yù)防措施

1 引言

大廣高速為《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》縱向的第五條線，大慶段為起始段，全長148.4 km，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車車速100 km/h，路面結(jié)構(gòu)類型瀝青混凝土路面。離析是引起瀝青混凝土路面早期破壞的重要原因之一，嚴(yán)重影響路面使用壽命。因此，大廣高速大慶段在修建時(shí)對(duì)離析現(xiàn)象高度重視，從原材料、配合比設(shè)計(jì)、拌和運(yùn)輸及路面攤鋪等各個(gè)環(huán)節(jié)采取了預(yù)防措施來減少離析現(xiàn)象的發(fā)生，降低潛在危害，進(jìn)而提高瀝青混凝土路面的使用壽命。

2 離析的成因及危害

2.1 級(jí)配離析

是混合物料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放、拌和及攤鋪過程中，粗細(xì)集料在局部區(qū)域集中，混合料級(jí)配發(fā)生改變，瀝青含量不均勻，瀝青混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成差異明顯的現(xiàn)象。級(jí)配離析潛在危害嚴(yán)重，粗集料集中，孔隙率大，瀝青含量低，容易發(fā)生早期水損壞，路面結(jié)構(gòu)性、耐久性差，容易形成松散、網(wǎng)裂、坑槽等病害。細(xì)集料集中，孔隙率小，瀝青含量大，缺乏大骨料的支撐，易發(fā)生車轍、泛油等病害。

2.2 溫度離析

20 世紀(jì)90年代中期首先由美國科研人員提出了溫度差別導(dǎo)致瀝青路面破壞的問題。隨著我國公路建設(shè)水平的提高，溫度離析已引起了足夠的重視。溫度離析是由于瀝青混合料施工各個(gè)環(huán)節(jié)中受外部環(huán)境、施工工藝、人員設(shè)備等影響，熱量損失程度不同導(dǎo)致混合料溫度產(chǎn)生差異，而溫度對(duì)瀝青混合料的壓實(shí)成型有著至關(guān)重要的影響，如果溫度不均，必然導(dǎo)致最終成型路面的密實(shí)度及空隙率不均，影響路面的使用壽命。特別是局部混合料溫度過低，不能被充分壓實(shí)，形成的薄弱部位很容易在路面使用早期即出現(xiàn)破壞。

3 離析的預(yù)防措施

3.1 配合比設(shè)計(jì)

依靠和發(fā)揮科研單位的技術(shù)力量，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院組建技術(shù)服務(wù)小組進(jìn)行技術(shù)支持，負(fù)責(zé)全部合同段的配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)的原則是級(jí)配曲線首先要滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，通過不斷調(diào)整平衡各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的關(guān)系確定級(jí)配曲線。這樣確定的級(jí)配曲線不一定靠近中值，允許波動(dòng)范圍較小，因此要求施工時(shí)要加強(qiáng)控制，必須嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。

3.2 原材料選用

大慶市屬無砂石地區(qū)，石料的密度、壓碎值、磨光值等屬于“料源特性”的指標(biāo)受到產(chǎn)地和成本的制約，可選擇和變更的余地不大，因此重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)反映加工水平的“加工特性”如石料的級(jí)配組成、規(guī)格、針片狀含量等指標(biāo)的控制。砂石材料進(jìn)行統(tǒng)一招標(biāo)，擇優(yōu)選定石料供應(yīng)商，采購用反擊方式生產(chǎn)的碎石。每個(gè)標(biāo)段的料源出自固定的碎石場(chǎng)，最大程度避免多方供應(yīng)。如果出自不同碎石場(chǎng)要保證碎石場(chǎng)在同一地域并且所用的碎石設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格相同、生產(chǎn)工藝相同。各碎石場(chǎng)根據(jù)配合比設(shè)計(jì)要求統(tǒng)一篩孔尺寸，定期派人到碎石廠檢查設(shè)備和篩孔的磨損情況，通過篩分試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，保證碎石生產(chǎn)級(jí)配相對(duì)穩(wěn)定。同時(shí)要求各標(biāo)段自備制砂機(jī)生產(chǎn)人工砂。瀝青統(tǒng)一采購，由大慶油田路橋公司建立生產(chǎn)線負(fù)責(zé)改性生產(chǎn)，供應(yīng)全線的改性瀝青，保證改性瀝青指標(biāo)一致、品質(zhì)優(yōu)良。

3.3 原材料的堆放

堆料場(chǎng)地進(jìn)行硬化，排水坡度不小于1%，設(shè)置排水溝，確保料場(chǎng)不積水。不同規(guī)格類型的材料分堆碼放，砌筑隔離墻，避免混雜。各種細(xì)集料搭設(shè)防雨棚防止雨澆受潮，料場(chǎng)卸料時(shí)橫堆豎放，為避免坡面離析，料堆采取小堆緩坡形式。

3.4 混合料的拌和

對(duì)每座拌合站的傳感器都由技術(shù)服務(wù)小組進(jìn)行標(biāo)定，保證稱量準(zhǔn)確。冷料倉的標(biāo)定也很關(guān)鍵，通過對(duì)冷料倉的標(biāo)定提高冷料倉進(jìn)料質(zhì)量控制的準(zhǔn)確度，保證進(jìn)入熱料倉各規(guī)格集料的體積指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。冷料倉間擋板加高防止混料。烘干筒的陡度設(shè)置要合理，控制烘干轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速過快造成粗細(xì)集料分離，轉(zhuǎn)速慢粗細(xì)集料混合不均。拌合站每拌和一次都必須打印出小票，檢查是否與設(shè)定值相符，以便出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。注重抽提篩分結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析，與設(shè)計(jì)級(jí)配產(chǎn)生偏差要及時(shí)糾正。

3.5 混合料的裝卸與運(yùn)輸

全線統(tǒng)籌安排拌合站地點(diǎn)設(shè)置，保證混合料運(yùn)輸距離不超過10 km。裝料時(shí)挪動(dòng)汽車位置分兩層平衡裝料，每層裝料按車廂前部、后部、中間的順序，保持平廂裝料，不得起尖。車廂體四周裝訂棉被，混合料頂面必須用棉被完全覆蓋并系緊，直至卸料時(shí)才能解開。卸料前檢測(cè)溫度，低于規(guī)范要求要做廢料處理。運(yùn)輸車規(guī)格、噸位、數(shù)量要與攤鋪機(jī)匹配，既要避免運(yùn)料車等候時(shí)間過長，也要避免攤鋪機(jī)停機(jī)待料。司機(jī)與攤鋪機(jī)手要經(jīng)過培訓(xùn)練習(xí)，配合默契，保證卸料時(shí)混合料均勻連續(xù)滑入料斗，同時(shí)要避免溢料，如果發(fā)生溢料必須清除并做廢料處理。

3.6 混合料的攤鋪與碾壓

一般認(rèn)為單機(jī)寬幅攤鋪會(huì)離析現(xiàn)象嚴(yán)重，但并機(jī)攤鋪接縫處的縱向離析無法解決，為此采用了陜西中大DT1400型多功能攤鋪機(jī)，該機(jī)具有二次攪拌以改善離析與均勻輸料和布料綜合功能的抗離析、大生產(chǎn)率螺旋裝置設(shè)計(jì)，輔以整機(jī)與螺旋驅(qū)動(dòng)大功率配置，實(shí)現(xiàn)單機(jī)大寬幅、大厚度、抗離析一次成型攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，改善離析。

雖然碾壓本身并不能減少混合料的離析，但在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成碾壓會(huì)減少溫度變異程度。研究人員對(duì)內(nèi)蒙古呼集公路不同壓實(shí)溫度下混合料的路用性能試驗(yàn)表明，當(dāng)壓實(shí)溫度171℃時(shí)，疲勞循環(huán)次數(shù)為30萬次;而116℃壓實(shí)時(shí)，疲勞循環(huán)次數(shù)迅速降為5.2萬次，說明成型溫度對(duì)瀝青混合料的性能影響很大。因此要根據(jù)混合料類型調(diào)整攤鋪機(jī)的振動(dòng)頻率，保持初始?jí)簩?shí)度越高越好，同時(shí)壓路機(jī)要盡量緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，各階段的壓實(shí)盡可能在最高溫度下、最短時(shí)間內(nèi)完成。

4 結(jié)語

在瀝青混凝土路面施工中完全避免離析是不可能實(shí)現(xiàn)的，并且離析引起的路面性能缺陷是事后無法彌補(bǔ)的，這就要求我們從配合比設(shè)計(jì)、原材料選用存放、混合料的拌和、裝運(yùn)、攤鋪、碾壓的各個(gè)階段全面分析產(chǎn)生離析的原因并采取對(duì)應(yīng)的措施，施工過程中加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管理，最大程度地消除減少離析現(xiàn)象，提高路面使用性能，延長使用壽命。

［1］張雁.論瀝青面層壓實(shí)機(jī)具組合與施工方法［J］.科學(xué)之友：C版，2009，(5).

［2］陳俏波.大功率攤鋪機(jī)全幅攤鋪技術(shù)應(yīng)用總結(jié)［J］.交通世界，2006.

［3］姚懷新.瀝青攤鋪抗離析技術(shù)分析［J］.公路養(yǎng)護(hù)，2011，7(1).

U416.217

C

1008-3383(2012)11-0134-01

2012-04-15