沥青混合料离析防治及路面压实技术

耿蕊

（唐山交通建设工程监理咨询有限责任公司，河北唐山063000）

0 引言

随着公路工程施工技术水平的不断提高，施工过程中的质量控制也逐渐向动态质量控制转变，而施工过程中的离析防治和压实度的控制是动态质量控制中的关键部分。沥青混合料施工过程中，油石比、原料、改性剂掺量、施工环境等因素都会对混合料的离析和压实产生影响[1]，从而导致路面后期不良状况的产生。本文依托实际项目，对影响沥青混合料离析和压实的因素进行分析，为该工程项目的施工提供实际依据。

1 工程概况

某公路新建项目，该公路所处地区交通量较大，且道路通行车辆中货车居多，为了保证该公路投入使用后路面质量的长期稳定，本文从混合料施工时的离析防治和压实技术入手，以控制沥青路面的施工质量，路面详细结构见表1。

表1 路面结构层样式

2 工程实践

2.1 路面离析状况调查与分析

沥青混合料施工过程中的离析主要包括级配离析、集料—沥青离析、温度离析、运输过程中的离析等。为减少施工过程中混合料的离析，在施工前进行路面离析状况调查，并分析离析原因，为该项目的施工提供参考。

本研究调查对象为某公路工程，现有的离析调查方法主要包括铺砂法、钻芯取样法、红外线摄像法、核子密度分析法等[2]。本文选用铺砂法和钻芯取样法对该高速公路离析状况进行调查，以分析混合料施工过程中离析的原因。本次调查结果如表2～表3所示。

表2 铺砂法检测结果

表3 钻芯取样检测结果

根据以上调查结果，可知混合料在4.75～16mm 之间的离析比较严重，路面左右两侧构造深度与规范要求的差异性较大。分析原因，可能是由于在施工过程中，运输车在运往现场后，倾倒过程中粗集料向两侧边缘滚落，细集料则集中在中间位置，经过摊铺机的摊铺和压路机的碾压之后，最终导致路面在已经离析的条件下完成碾压[3]，因此本项目在施工时应严格注意上述情况的发生，避免混合料的离析问题。

2.2 原材料对离析的影响

本文所选原材料为SBS改性沥青、玄武岩集料，原材料的各项理化指标检测结果如表4～表5 所示。现有研究表明，不同的集料形状将会对混合料的离析产生影响，因此本研究计划将所选集料粒径大于9.5mm 的按不同形状分为三类，即圆滑状、扁平状、针片状，将三种不同形状的混合料按照同一级配和油石比进行拌和，利用沥青混合料离析程度室内模拟装置，进行离析试验。

表4 SBS改性沥青理化指标

表5 集料物理性能

根据计算，本项目最佳油石比为5.57%，以1 000mm 的高度，使混合料垂直下落，然后收集I、M、O 三个区域的混合料，燃烧后进行水洗筛分，筛分后按照以下公式进行离析程度的计算。试验及计算结果见表6～表8。

表6 圆滑状集料拌和而成的沥青混合料各区域检测结果

表7 沥青混合料数据分析

表8 离析程度指标加权沥青用量差Q和加权级配偏离值S计算结果

式（1）～式（5）中：mi为区域内沥青混合料质量，i=1，2， 3，分别代表I、M、O 三个区域；m为沥青混合料总质量；ki为质量加权系数；pi为区域内离析混合料实际沥青用量；p为级配最佳沥青用量；Qi为区域内沥青用量变化；Q为质量加权沥青用量差；pm,j为区域内设计级配集料筛孔j的通过百分率；pa,j为区域内实际集料筛孔j的通过百分率；Si为区域内计算级配差异值；S为质量加权级配偏离值。

根据表8试验结果可以看出，圆滑状集料拌和而成的沥青混合料，在1 000mm高度下落后，混合料在O区的质量多于扁平状和针叶状集料拌和而成的混合料，各区沥青用量的变化值Qi也比针叶状和扁平状集料拌和成的混合料更加明显；根据离析程度加权沥青用量差Q和加权级配偏离值S计算结果可以看到，扁平状类集料拌和成的混合料Q和S变化量相较于针叶状和圆滑状更小，表明混合料离析程度更小。因此，在混合料拌和过程中，为减少混合料的离析，应更多地使用针叶状和扁平状集料。

2.3 施工过程中离析与压实控制

施工过程中，混合料的堆料、拌和、装料、卸料、摊铺5个阶段，都应该注意混合料的离析问题。堆料阶段应采用斜坡式分层堆料，避免直接倾倒，导致粗细集料的相互分离；拌和时冷料仓使用梯形卸料口，热料仓使用粉料沿仓壁流下的方式；装料和卸料过程是混合料最易发生离析的施工阶段，由于装料和卸料时混合料均从高空落下，因此，在装料时将混合料分为三堆，然后按先两边再中间的方式，这样可以保证粗细集料的混合；卸料时尽量使混合料一次性卸完，因此在装料前需将装卸车的内壁刷涂一层润滑油，保证混合料的光滑脱落；摊铺过程中，摊铺车中途避免停顿，并且使下一车与前一车的残留集料重新拌和，以减少离析[4]。

沥青路面压实过程中，会受到材料、压实温度、施工条件等多种因素的影响，因此在施工过程中应对不同的集料、沥青采用不同的压实机械；由于沥青混合料的温度敏感性，应严格控制好压实温度，同时，考虑到自然条件对施工的影响，应避免在雨雪天气、大风和温度较低的天气施工，以免混合料温度快速流失，导致压实时混合料温度无法满足要求，使得压实度不足。

3 结语

本文依托实际项目，通过对现有公路路面离析状况的调查分析，混合料室内离析的研究，得出以下结论：使用扁平状集料可以更好地避免混合料离析，在施工过程中按本文所提出的施工方法和注意事项，可以有效减少公路沥青混合料在施工过程中的离析；压实过程中综合考虑多方面因素，注意所选施工方法和外界环境，可以确保混合料充分压实。