温 刚
(江苏省高邮市高强公路工程有限公司,江苏 高邮 225600)
沥青路面出现离析现象一般是路面施工项目早期阶段所出现的常见质量通病之一。它的出现严重影响道路施工项目的工程质量,对人们出行及人身安全保障带来重大隐患。
(1)端部离析。沥青面层端部离析属于常见离析类型,一般在沥青路面上表现为翼状态离析。出现该离析现象时比较容易鉴别。一般在摊铺机中央区域内集料较多或较少时都能容易辨别。如果中央区域内细集料含量多,且相对密实,其表面纹理则相对较浅;如果是摊铺机两端粗集料相对集中,且沥青与细砂含量较少,一般其纹理相对较深,并且空隙率会很大。
(2)接缝离析。上述已经提到沥青混合料或多或少都会出现离析端部离析现象。同样,沥青混合料含量较多时,则能影响着其两侧的压实质量,所以摊铺机两侧的沥青混合料不均匀时则会造成接缝处出现离析现象,即一般表现为在接缝厚度较薄的一侧不易压实。这样一来如果碾压过程中加上混料对温度的极为敏感,就会出现接缝离析现象。
(3)温度离析。事实上,路面施工出现离析现象并非是单纯某种因素发生变化而发生离析,就如端部离析与集料多少、温度变化等有着必然联系。一般温度离析出现通常发生在存储、运输以及摊铺等过程中。因为这些过程会出现热量损失进而导致面层结构出现温度差异,致使路面压实不均匀等。
结合公路施工实践经验表明,防治离析现象发生,控制沥青混合料的粒径与压实厚度比值研究十分关键。一般,要求中、下层的混合料粒径与压实厚度比值控制在1∶2.6 为宜;而上面层一般会控制在1∶3 以内。比如,对于AC-25 型的沥青混合料,其最大尺寸是26.5mm 的混合料型号,它一般比较合理的压实厚度为6.9cm。显然,如果是5cm 的中面层与其并不适用,所以结合实际要求可选用AC-20 型的沥青混合料。但如果必须坚持选用AC-25 型结构,则可以调整中面层厚度,将5cm 调整为6cm。当然,某些路面施工项一般不能轻易变更厚度与混合料结构型号,所以调整混合料级配也能达到有效控制离析的目的。
沥青混合料在经过一系列的设计阶段、生产时期、以及使用过程等都可能会发生不少破坏因素生成。事实上,沥青路面施工同样属于一类系统工程项目产品,它的施工质量除却人力管理因素之外,就完全取决于设别操作、材料品质、以及设计人员业务水平等。因此,加强沥青路面原材料的组织管理,在工艺设备操作方面下功夫,包括制定合理的质量控制及验收制度等都非常有必要。为此,沥青混合料的质量控制应能加大集料的检测力度,确保项目施工质量可靠。
一般而言,沥青粘附性非常好的粗骨料往往能够在材料性能上来防治离析现象产生。因此,首选材料应选择SiO2 含量较低,且带有良好粘附性、碱值高的作业原料。此外,选型石料用以当作粗集料也能十分明显的看出沥青膜是否能够较快剥离。这样一来,沥青面层就会存在空隙率较大,出现渗漏严重的现象,进而对项目产品的运营寿命造成不利影响。基于此,在选用原材料时,要结合项目实际概况下的结构属性合理配套应用集料类型。此外,如果集料在磨光值、压碎值等技术指标满足规范设计要求时,也应尽量选用一些碱性集料,目的是增强集料的粘附性,以有效控制施工作业时出现离析。
一般沥青路面施工对拌和设备要求都很高,特别是现代高速公路施工,考虑到各个施工合约段施工,以及作业规范要求所需,一般都应用间歇式沥青拌和楼。但是,拌和楼热骨料振动筛网在作业时会时常出现故障,进而很难筛出一些大骨料粒径,一旦投入到摊铺环节中则可能加大离析发生几率。而据实践数据分析,近年来路面骨料所致的离析现象发生,有将近50%以上的离析发生都是由超粒径骨料导致的。因此,我国这些年来也从国外引进了一些不同类型的拌和设施器材。当然,这些设备在投入到拌和使用环节中时,有足够耐用的,也由损耗相对严重的,甚至振动轴承时常会出现不同程度的开裂等。因此,在选用设备时也应当予以高度重视。此外,设备在投入使用环节中时,应能定期性、经常性的检查筛分系统是否处于作业负载或故障状态;同时,每天要按时检查热料仓级配是否正常;包括在生产环节调试配合比时,也要能够反复核查各个冷料仓供料情况,以确保在满足材料级配要求时,促进各热料仓集料应用实现供需平衡。
一般而言,在存料仓输运卸料至运料车的这一时间段内,为控制混合料由于温度热损变化而出现离析现象发生,应尽可能缩短出料交接的时间,确保车厢下料距离得到有效控制,保持出料口与车厢距离为50cm 为宜。此外,运料车也应尽量在不同方位受料;包括混料料装车以后,应能尽量选用大吨位运料车,这是因为沥青混合料如果处在温度较低的车厢周边,其混合料会逐渐由中间部位向周围两遍传导。而选用大吨位车辆却能较好的实现保温效果。
摊铺机摊铺集料时应确保整个过程能够均匀而平整,并要持续推进完成这一过程。不过,事实上做到这两条存在一定技术难度。也就是说,摊铺机在进行摊铺动作时由于和阻力有关,但阻力指标却随时随地都在发生改变,进而很难做到恒速或匀速的稳定摊铺。此外,摊铺设备的阻力变化又与路面结构坡度、设备运行的摊铺轨迹、卸料车推进供料等有关。因此,这一摊铺行进过程中阻力的变化属于一种随机变量。基于以上分析,避免沥青混合料在这一阶段出现离析,摊铺时应尽量选用直径较大、低转速的螺旋布料器。一般这种设备属于低转速、大扭矩的摊铺机。如此一来,通过该类型的摊铺机运用,能够控制物料之间存在的惯性差异,所以可有效缓解摩擦阻力对供料推进的影响。此外,也要注意混合料应能向两端沿着断面予以出料,而并非是上下倾推出料,这样才能避免物料在推进滚动中出现竖向离析。
沥青混合料属于路面施工环节中较为常见的质量通病之一。一般在施工早期阶段多体现为混合集料性质的离析现象和温度离析,所以一旦离析现象大量的出现必然会对路面施工项目产品质量带来不利负面影响。因此,在防治面层离析问题时应能清晰的熟知该离析类型是否属于温度离析抑或混合集料离析等,从而才能结合摊铺工艺、原料选用、级配设计、拌和控制等方面进行针对性防治,以保障项目产品成型质量。
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[2]诸启贤.浅谈沥青路面施工过程中的离析现象及控制对策[J].科技资讯,2010(17).