高速公路沥青路面施工中离析现象的成因及控制措施

马召耳 贺斌海

摘 要：我国道路的主要路面形式为沥青混凝土路面，尤其是高速公路的路面因为是沥青路面，而经常发生离析现象。该文主要分析沥青混合料的离析现象的成因，针对我国沥青混凝土路面设计中存在的问题进行研究，并以此为基础提出相应的改进对策，以期对我国我国沥青混凝土路面设计提供有效借鉴。

关键词：沥青混凝土 离析 成因 控制措施 公路 设计

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

高速公路的沥青路面会因为一些损害而产生变形、网裂、泛油或是沥青路面造深度不均及横向裂缝等现象，这些均和沥青路面所用混合料的离析有联系。

1 沥青混合料离析的分类

通常来说，沥青混合料发生离析主要有如下分类：一是级配离析，热拌沥青混合料在整个的生产过程、运输过程及摊铺过程中，发生了一些不正常操作而导致混合料的粗细集料分布混乱，发生离析；二是温度离析，指沥青混合料在储存、运输及摊铺的过程中，因为受到天气与施工机械的不同影响，因热量损失而发生温度有差异的情况。沥青混合料发生温度离会造成高速公路的路面的压实度不够均匀，温度低的沥青跻身空隙率和纹理深度会较大，这容易发生早期损坏；三是集料离析，沥青含油量偏高的混合料就会产生这种离析，如沥青混合析漏和SMA混合料容易发生集料离析。三种离析对于高速公路的沥青跻身造成的伤害都很严重，都会造成沥青路面发生早期损坏，减少了沥青路面的使用期限。研究显示，离析现象严重的沥青路面的使用期限可能会缩短50%以上。

2 高速公路沥青路面施工中发生离析现象的主要原因

2.1 沥青路面原材料选用控制不严

沥青材料的好坏在路面低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐用性方面有非常直接的关系。关于沥青和矿料的质量对混合料高温抗车辙性影响可以分2组进行试验，一组为相同矿料不同的沥青；另一组是不同矿料相同的沥青。试验结果说明沥青对混合料高温抗车辙性影响很大，同样矿料的质量对混合料高温抗车辙性也有着直接的影响。面层结构所需矿料的粗集料的最大粒度高于规定的要求时，在荷载及环境因素的作用下被反复压碎，会使路面抗滑性及抗变形能力减弱。除此之外，酸性石料象花岗岩、石英岩等粘附沥青的性能较差，长久使用后沥青膜会渐渐从集料的表面剥落，从而导致集料之间丧失粘结力使路面破坏。

2.2 沥青集料生产的影响

高速公路沥青路面施工的质量主要取决于所用的原材料的质量。在选择高速公路所用的沥青路面材料中，选取不同规格的碎石产生的结果是不同的。部分施工企业为保证施工的原材料可以及时供应，通常会选择多个碎石场同时供应原材料，而因为不同的碎石场的管理、破碎和筛分碎石的规范没有统一，且设备水平也各不相同，所以不同的碎石场即便生产同一规格的碎石，但实际的尺寸也有差异。

要注意好选料，高速公路施工单位必须按照施工的实际需求选择合适的、质量过关的采石场，并且要求其使用统一的碎石机及筛分设备开展碎石生产，以增加原材料的均匀性，甚至条件允许的高速公路施工企业可以在原材料进入现场以后，自身用设备对碎石开展重新筛分。不均匀的集料会造成沥青混合料的级配不合理进而发生离析现象；在沥青混合料的搅拌及生产时，因为上料时的材料的比例不准确或是热料筛网损坏等原因，导致骨料没有按设计的比例进入拌缸，从而发生混合料

离析。

2.3 沥青混合料的运输及摊铺的影响

高速公路所用的沥青混合料从材料贮料罐向材料运输车里装送的时候，因为运输车的高度过高，会使得大骨料滚落至车厢附近，产生骨料离析；运输车里面的沥青混合料向摊铺机卸料时，大骨料同样滚落到摊铺机的受料斗两侧，使得小骨料滞留于摊铺机中间，又造成骨料离析；摊铺机对应的送料器在运送沥青原材料的过程中，先把中间集料输送到布料器，剩下的粗集料则滞留在料斗中，而当摊铺机收斗的时候，产生集料的离析；摊铺机的熨平板通常不是一整块的，而是其中有接缝，其中少许接缝不够平整就会造成离析问题；摊铺机的布料器同样不是一整块的，其叶片在布料器中的连接位置同样不平顺，也可以造成在这个位置滞留大骨料，发生离析。

2.4 沥青混合科温度的影响

在高速公路所用的沥青热混合料在运输时，如果运输距离不远，不会发生大的问题；但如果运输距离过长，则必须造成运输车的厢底、侧面与顶面的温度慢慢下降，使得混合科在运送到施工现场时，其表面温度降至110 ℃左右或更低，但其内部的温度却还是保持在150 ℃左右。

在针对沥青路面进行改性处理时，因为温度要求高，所以内部发生温差的现象更明显。卸料时，混合料在顶面温度偏低的部分放置于摊铺机受料斗两边时，当料车卸料完成及受料斗中的大量混合料接近卸完时，两边的冷料必然会向内落下，进而被输送带传输至布料器中被整合熨平，但熨平板无法使温度低的混合料和温度高的混合料同时固结，所以就会导致在摊铺层上出现离析。因为每车料都会产生这种因为温度不同而导致的离析破坏，所以最后的离析现象就显现周期性，变得更明显。

3 避免高速公路沥青路面发生离析现象的有效对策

3.1 控制好沥青原材料堆放

沥青集料堆放，即高速公路的沥青混合料的拌和站必须分别堆放不同规格的集料，并采用可靠、有效的隔离设施，防止集料混杂。堆料方法可以一层一层地逐步堆积并加高，因为分层堆积能够有效减少由于骨料重力而发生的离析。运料车在卸倒骨料时，也必须一车一车地紧挨着料堆倾倒；沥青原材料拌和时，必须严格控制使得骨料能够达到级配均匀，尽量使对应的级配误差控制在合理范围内；控制好沥青填料对应的粒度及含量，确保沥青可以完全覆盖骨料，合理控制沥青的使用量，使误差控制在设范围以内。

3.2 选公路沥青路面结构层厚度要适中

沥青混凝土路面结构层厚度不应小于集料的最大公称尺寸3倍，对粗混合料，结构层厚度要大于集料的最大公称尺寸3倍。因此，AK-13的最大公称尺寸是13.2 mm，则路面沥青结构层厚度要不小于4 cm，AC-16Ⅰ的最大公称尺寸是16.0 mm，则路面沥青结构层厚要不小于5 cm，AC-20Ⅰ的最高公称尺寸是19 mm，路面沥青的结构层相应的厚度要不小于6 cm，AC-25Ⅰ的最高公称尺寸是26.5 mm，则路面沥青结构层厚度要不小于8 cm。

3.3 路面沥青混合料对应的级配必须要合理

目前一些施工单位根据工程所在地的气候条件及交通情况等，对矿料级配进行调整，自行设计级配范围。

对夏季高温持续时间长，冬季并不太冷的地区或是重载路段要重点考虑高温抗车辙性能的需求选择较大的空隙率，密级配混合料适合选择粗型密级配的沥青混合料；对冬季低温持续时间长或非重载地区，保证抗车辙性能的前提下，提高低温抗裂能力，选择较小的空隙率，密级配混合料适合选择细型密级配的沥青混合料；对夏季高温持续时间长，冬季寒冷，年温差较大，又是重载路段的路面施工，高温与低温的要求互相矛盾时，要以高温抗车辙性能为主，同时考虑低温抗裂能力的需要，采取适当的设计空隙率。

3.4 提高配合比设计

混合料离析同集料配合比设计密切相关，在混合料中最大粒径及其附近粒径的集料含量是影响混合料离析的主要原因，若最大粒径及其附近粒径的集料含量偏多，整体重量不变的情况下其他粒径的集料重量就会减少，大料多，细料减少，级配不均匀，容易造成离析。解决离析的方法是尽量减少最大粒径的集料和细料的含量，增加中间粒径。

3.5 选用沥青原材料质量要过关

沥青材料的质量对路面的低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐久性有着非常直接的关系，要选择使用优质的沥青，沥青既要满足规范的要求，还要尽量提高指标

要求。

除此之外，对高速公路上面层，要尽量采用改性沥青，改性沥青与普通沥青相比对高温稳定性的次数要高一倍以上，对低温弯曲试验的破坏应变能力也有大幅度的提高。在重载较多并且气候条件较差时，高速公路沥青路面的中面层也要尽量采用改性沥青。

4 结语

公路沥青混凝土路面离析现象要从其发生的原因及可能产生的后果等方面采取措施，时行有效控制，只有这样，才能有效减少沥青混凝土路面离析现象的发生，延长沥青混凝土路面的使用期限，达到沥青混凝土路面表面光滑、行车舒适且养护容易的施工要求。

参考文献

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