浅谈沥青混合料施工过程中的混合料离析成因及预防措施

冯明伟

（中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361021）

沥青混凝土路面以行车舒适、噪音小、易于维修、具有较好的韧性、抗压性及拉伸性能等优点越来越多地被各项目业主及设计单位所采纳，但在现场施工过程中由于原材料级配、混合料堆放、摊铺及碾压工艺等方面的问题，沥青混合料在实际施工中均会不同程度地出现混合料离析现象，粗集料集中的部位空隙率过大、沥青含量偏小，混合料的拉伸强度低，抗裂性能差，易导致开裂、坑槽;细集料集中的部位则沥青含量偏多，空隙率过小，易导致车辙、泛油。如何在施工过程中尽最大可能地减少、避免沥青混合料的离析出现，成为我们每位路面施工者所必须面临及急需解决的问题。

本文结合渔平高速公路B1合同段沥青混合料的现场施工过程中出现的一些问题，从以下几个方面浅谈一下沥青混合料离析成因及控制措施。

一、工程概况：渔平高速公路根据预测交通量及其组成以及公路的使用功能、等级、特点、使用要求及所经地区的气候、水文、地质等自然条件和筑路材料来源、施工机具、劳力和施工技术条件等因素，结合福建省该地区高等级路面的设计和施工经验进行。该路面设计本着技术先进、经济合理、安全适用、环境协调、合理选材、方便施工、利于养护原则进行路面方案的综合设计。沥青混合料路面结构层采用：4.5cmAC-16C改性沥青砼抗滑表层+5.5cmAC-20C中粒式改性沥青砼下面层+16cm ATB-25沥青稳定碎石上基层。

二、引起沥青混合料离析的成因大致有如下几种类型：

1、材料离析：沥青混合料的材料离析问题一直贯穿在整个施工过程中，在原材料从石场运至拌合站堆放时，由于高度原因，大骨料滚落在料堆的底部，形成原材料粗集料的第一次集中，这种离析现象会使拌和机在冷料上料时不易控制不同料仓的上料比例；沥青混合料从成品仓向运输自卸车放料时，由于高度落差，大骨料会滚落在车厢两侧，形成粗集料的第二次集中；运输车的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机半厢附近，形成粗集料的第三次集中；摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时，行车粗集料的第四次集中。

2、温度离析：沥青混合料在运输、摊铺的过程中，由于不同位置的混合料温度下降不一致，导致不同位置的混合料产生温度差异，产生温度离析。通常沥青混合料的温度离析多是在沥青混合料运输过程中形成的，由于车厢内外温差原因所造成，进而形成混合料表层及车厢壁部位沥青混合料温度下降，甚至表层形成结壳现象，形成温度离析，还有就是在摊铺机的两翼混合料也易形成温度离析。

3、级配不当引起的离析：沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作易造成混合料粗细集料分布不均，从而使得混合料级配不合理，产生沥青混合料的级配离析。

4、机械离析：在沥青混合料摊铺过程中，由于摊铺机螺旋布料器及熨平板拼接宽度过宽，造成摊铺机两侧粗集料集中，细集料偏少，摊铺机中央区域细料多的现象，进而造成沥青混合料的带状离析。

5、摊铺厚度与集料的最大公称粒径关系不匹配造成的混合料离析。

6、随机离析：沥青混合料在施工过程中，由于设备故障、摊铺机停机、沥青拌合站生产的混合料波动较大、碾压不及时等也会造成沥青混合料的离析，统称随机离析。

三、针对上述不同的离析成因可以采取下述预防措施

1、原材料控制：首先要控制原材料的料源，保证料源出自固定的堂口；原材料进场堆放控制各档料应分仓堆放，以免混杂；集料进场应分层堆放，并控制每层集料的堆垛高度。底部卸料按图a)所示斜堆，顶部卸料图b)所示平堆。上料时，装载机应从底部按顺序竖直装料，减小集料离析；所有集料分批验收，验收合格的的材料方可进场。

2、运料车在运输过程中加盖苫布，防止混合料表面因降温结壳。在运输途中不得随意停歇，按指定的路线进入施工场地。在运料车到达现场后，逐车检查混合料是否满足出场温度，。

3、保证沥青混合料拌和机连续生产，避免因前场待料而停机。同时拌和机设置储料仓，一般现有沥青摊铺运输车辆均要求一次装运在40t以上，如果在热料口装料，一次只有3-4t的混合料，基本上装10余次，在这种装料情况下，一方面待料时间过长而导致混合料料温不均，另一方面无论车辆怎样前后移动，减少混合料在运输车内的离析效果均不理想。通过储料仓一次性放料，而且储料仓向运料车放料时,采用多次卸料法，运料车应前后移动,分几堆装料，以减少粗集料的离析现象，即分次卸装，可以有效地避免混合料在装料过程中形成集料窝而导致粗细颗粒分离的现象。具体卸装图示如下：

4、摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2／3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。

5、采取在摊铺机输送螺旋的前挡板下部加设柔性挡板；运料车增加尾侧挡板，并多级顶升卸料；摊铺机喂料斗翼板慢速合拢等措施，以有效减少离析，确保摊铺均匀性。

6、要注意摊铺机接料斗的操作程序，以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出，尚有约10cm厚的热拌料时，下一辆运料车即开始卸料，做到连续供料，并避免粗料集中。积极采取相应措施，尽量做到摊铺机不拢料，以减小面层离析。

7、沥青混合料类型与实际施工的路面结构层厚度应匹配，由于集料最大粒径过大，大粒径集料偏多，造成混合料容易离析、压实困难、空隙率偏大。在今后施工中应严把材料关，同时合理分配分层厚度（美国Superpave研究表明沥青结构层厚度要求大于集合料最大公称尺寸的3倍，当粗集料含量高时，这个比值应更高）。

8、用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏，一般不用人工不断地整修，只有在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

结论：沥青路面的离析现象会造成沥青路面的早期损害，大大缩短沥青路面的使用寿命，因此今后施工应尽最大可能地减少、避免沥青混合料的离析现象出现。

[1]公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）.北京：人民交通出版社，2004.

[2]公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）.北京：人民交通出版社，2006.

[3]福建省高速公路标准化施工指南.路基路面.北京：人民交通出版社，2010.