控制沥青混凝土路面离析的预防措施

任 峰，陈国瑞(黑龙江省农垦哈尔滨管理局工程质量监督站)

控制沥青混凝土路面离析的预防措施

任 峰，陈国瑞(黑龙江省农垦哈尔滨管理局工程质量监督站)

离析现象是引起沥青混凝土路面损坏尤其是早期损坏的重要原因，依据大广高速大庆段修建时的实践经验，就如何预防和改善沥青混凝土路面离析现象进行了分析和总结。

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1 引言

大广高速为《国家高速公路网规划》纵向的第五条线，大庆段为起始段，全长148.4 km，双向四车道，设计行车车速100 km/h，路面结构类型沥青混凝土路面。离析是引起沥青混凝土路面早期破坏的重要原因之一，严重影响路面使用寿命。因此，大广高速大庆段在修建时对离析现象高度重视，从原材料、配合比设计、拌和运输及路面摊铺等各个环节采取了预防措施来减少离析现象的发生，降低潜在危害，进而提高沥青混凝土路面的使用寿命。

2 离析的成因及危害

2.1 级配离析

是混合物料在生产、运输、堆放、拌和及摊铺过程中，粗细集料在局部区域集中，混合料级配发生改变，沥青含量不均匀，沥青混合料的内部结构组成差异明显的现象。级配离析潜在危害严重，粗集料集中，孔隙率大，沥青含量低，容易发生早期水损坏，路面结构性、耐久性差，容易形成松散、网裂、坑槽等病害。细集料集中，孔隙率小，沥青含量大，缺乏大骨料的支撑，易发生车辙、泛油等病害。

2.2 温度离析

20 世纪90年代中期首先由美国科研人员提出了温度差别导致沥青路面破坏的问题。随着我国公路建设水平的提高，温度离析已引起了足够的重视。温度离析是由于沥青混合料施工各个环节中受外部环境、施工工艺、人员设备等影响，热量损失程度不同导致混合料温度产生差异，而温度对沥青混合料的压实成型有着至关重要的影响，如果温度不均，必然导致最终成型路面的密实度及空隙率不均，影响路面的使用寿命。特别是局部混合料温度过低，不能被充分压实，形成的薄弱部位很容易在路面使用早期即出现破坏。

3 离析的预防措施

3.1 配合比设计

依靠和发挥科研单位的技术力量，由哈尔滨工业大学交通学院组建技术服务小组进行技术支持，负责全部合同段的配合比设计。配合比设计的原则是级配曲线首先要满足各项技术指标，通过不断调整平衡各项技术指标的关系确定级配曲线。这样确定的级配曲线不一定靠近中值，允许波动范围较小，因此要求施工时要加强控制，必须严格按照配合比设计进行施工。

3.2 原材料选用

大庆市属无砂石地区，石料的密度、压碎值、磨光值等属于“料源特性”的指标受到产地和成本的制约，可选择和变更的余地不大，因此重点加强对反映加工水平的“加工特性”如石料的级配组成、规格、针片状含量等指标的控制。砂石材料进行统一招标，择优选定石料供应商，采购用反击方式生产的碎石。每个标段的料源出自固定的碎石场，最大程度避免多方供应。如果出自不同碎石场要保证碎石场在同一地域并且所用的碎石设备的型号、规格相同、生产工艺相同。各碎石场根据配合比设计要求统一筛孔尺寸，定期派人到碎石厂检查设备和筛孔的磨损情况，通过筛分试验进行对比分析，保证碎石生产级配相对稳定。同时要求各标段自备制砂机生产人工砂。沥青统一采购，由大庆油田路桥公司建立生产线负责改性生产，供应全线的改性沥青，保证改性沥青指标一致、品质优良。

3.3 原材料的堆放

堆料场地进行硬化，排水坡度不小于1%，设置排水沟，确保料场不积水。不同规格类型的材料分堆码放，砌筑隔离墙，避免混杂。各种细集料搭设防雨棚防止雨浇受潮，料场卸料时横堆竖放，为避免坡面离析，料堆采取小堆缓坡形式。

3.4 混合料的拌和

对每座拌合站的传感器都由技术服务小组进行标定，保证称量准确。冷料仓的标定也很关键，通过对冷料仓的标定提高冷料仓进料质量控制的准确度，保证进入热料仓各规格集料的体积指标符合设计要求。冷料仓间挡板加高防止混料。烘干筒的陡度设置要合理，控制烘干转速，转速过快造成粗细集料分离，转速慢粗细集料混合不均。拌合站每拌和一次都必须打印出小票，检查是否与设定值相符，以便出现偏差及时调整。注重抽提筛分结果的统计与分析，与设计级配产生偏差要及时纠正。

3.5 混合料的装卸与运输

全线统筹安排拌合站地点设置，保证混合料运输距离不超过10 km。装料时挪动汽车位置分两层平衡装料，每层装料按车厢前部、后部、中间的顺序，保持平厢装料，不得起尖。车厢体四周装订棉被，混合料顶面必须用棉被完全覆盖并系紧，直至卸料时才能解开。卸料前检测温度，低于规范要求要做废料处理。运输车规格、吨位、数量要与摊铺机匹配，既要避免运料车等候时间过长，也要避免摊铺机停机待料。司机与摊铺机手要经过培训练习，配合默契，保证卸料时混合料均匀连续滑入料斗，同时要避免溢料，如果发生溢料必须清除并做废料处理。

3.6 混合料的摊铺与碾压

一般认为单机宽幅摊铺会离析现象严重，但并机摊铺接缝处的纵向离析无法解决，为此采用了陕西中大DT1400型多功能摊铺机，该机具有二次搅拌以改善离析与均匀输料和布料综合功能的抗离析、大生产率螺旋装置设计，辅以整机与螺旋驱动大功率配置，实现单机大宽幅、大厚度、抗离析一次成型摊铺作业，改善离析。

虽然碾压本身并不能减少混合料的离析，但在尽可能短的时间内完成碾压会减少温度变异程度。研究人员对内蒙古呼集公路不同压实温度下混合料的路用性能试验表明，当压实温度171℃时，疲劳循环次数为30万次;而116℃压实时，疲劳循环次数迅速降为5.2万次，说明成型温度对沥青混合料的性能影响很大。因此要根据混合料类型调整摊铺机的振动频率，保持初始压实度越高越好，同时压路机要尽量紧跟摊铺机进行压实作业，各阶段的压实尽可能在最高温度下、最短时间内完成。

4 结语

在沥青混凝土路面施工中完全避免离析是不可能实现的，并且离析引起的路面性能缺陷是事后无法弥补的，这就要求我们从配合比设计、原材料选用存放、混合料的拌和、装运、摊铺、碾压的各个阶段全面分析产生离析的原因并采取对应的措施，施工过程中加强动态管理，最大程度地消除减少离析现象，提高路面使用性能，延长使用寿命。

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2012-04-15