水稳基层集料离析的探讨

金向阳 王启光

（1.烟台市福山交通局 山东 烟台 264000；2.烟台市福山公路局 山东 烟台 264000）

在水稳基层施工过程中，由于集料按照配比掺入一定的碎石，特别是在上基层铺筑中，碎石比例较大，如果在施工中没有引起足够的重视，有时会出现纵向、横向、上下部分骨料堆积，严重影响了基层的铺筑质量，下面就集料的离析进行探讨：

1 离析的危害

1.1 离析部位最主要的危害是造成局部配合比的改变，即缺少填缝细料，空隙率偏高，密实度达不到设计要求，满足不了该部位的设计强度。

1.2 由于骨料之间层叠堆积，在压路机进行碾压过程中，便会出现骨料被压碎，对于压碎值不足的骨料将会被碾成粉末状，压碎面无任何水泥含量，使得该部位的基层只是简单的骨料罗列，不存在整体强度。

1.3 由于原设计是按照混合料拌合均匀的状态下，进行各含量的配比，骨料的过分集中，容易造成其他部位骨料偏低。达不到基层应有的设计强度和力学性能。

1.4 搭接处集料不均匀，特别是有较大颗粒材料时，该部位压实系数不同于其他部位，碾压时会产生不平整，特别是基层的铺筑，直接影响面层沥青混凝土的质量。

1.5 较大的空隙率，使得冬季雪水渗透，产生冻胀、翻浆等水破坏，造成早期路面破损。

1.6 横向离析现象极易导致油面出现反射裂缝。

2 离析产生的原因

2.1 纵向离析。主要出现在摊铺机绞拢的输出末端、中间驱动链轮箱底部、两端加长支撑等部位，材料在传输过程中受到阻力作用，形成多条离析带。

2.1.1 搅拢输出末端。由于离心力和惯性作用，随着搅拢不均匀转动，造成较大的骨料被集中传送到摊铺机两端的搅拢输出末端。

2.1.2 中间驱动链轮箱底部。其位置处于左右螺旋的中心，这段距离的物料得不到螺旋的强制挤压和搅拌，在摊铺后密实度比较低，级配不均匀。

2.1.3 螺旋支撑处结构尺寸不合理，使物料在支撑处受阻集中，出现大小粒径过分集中，产生离析带。

2.2 横向离析。横向离析一般是由作业条件和方法引起的，从备料、拌合、运输、摊铺等几个工艺流程造成实际铺筑过程中的横向离析现象。

2.2.1 材料进场不符合要求，材料储备不当，场地拥挤，常有混料现象发生，导致混合料的级配偏离标准级配。

2.2.2 在集料经过破碎、过筛中最大粒径含量和级配操作不规范，物料按照设计配比从拌缸拌和出来后，由传送带运输车辆卸料，形成规则一致的横向离析。

2.2.3 当运输车辆将物料卸在摊铺机料斗，大料滚落在摊铺机料斗的两端，摊铺机在将中间的细料摊铺完后，再收料斗，两端的大料被摊到路面中去，形成规则一致的横向离析。

2.2.4 摊铺机在行进的过程中，由于操作人员的不熟练或者料位仪故障，螺旋输料不稳定，频繁间断启动螺旋，对混合料造成一定的冲击和加速度，在高速抛撒、快速推移运动中，不同粒径物料在不同的受力情况下发生再次离析。

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2.2.5 每天作业接缝挖出距离过短，由于摊铺机在每天最后作业即将完成时，要将摊铺机内边角的料一起摊到路面中去，而边角的料往往是传送、搅拌不到位的部位，因此常常集中堆塞某种粒径的混合料，摊到路面同样也会造成离析。

3 在施工中怎样减少离析现象的发生

很难完全避免离析现象的发生，只能采取措施最大限度减少离析现象的发生。

3.1 首先，要提高刮板和螺旋料位传感器料位控制点，保证摊铺机熨平板前物料输料高度位于螺旋中心上方叶片直径2/3处为宜。如果螺旋料位较低，螺旋的挤压效果和熨平板的震动效果得不到保证，将会减少螺旋埋于物料底部而增加二次搅拌效果。

3.2 增大螺旋输料能力

3.2.1 加大螺旋的驱动转矩，并改变驱动器方案，改变摊铺机流行采用高速轴向柱塞马达加减速机的传动方案，直接采用低速径向柱塞大扭矩马达驱动，并且将摊铺机700mL/r左右的马达等效排量增加到1300mL/r，转矩和功率与ABG-423相比增加了1倍。物料满埋螺旋降低转速到80-90r/min以下，可以有效防止大颗粒物料随输送距离增大对输料产生离析。降低螺旋驱动转速，减小螺旋起动工作的冲击和加速度，使之缓慢起动。

3.2.2 采用变径螺旋设计。摊铺机的螺旋分料器是一种半开放式的结构，它在分输料过程中一边卸料一边输料，最终将物料均匀的送于熨平板的整个幅宽上。不同位置的螺旋应有不同的输料能力，在施工中可以采用变径螺旋设计，使螺旋自内向外直径逐渐减小，整体断面包络线呈梯形，可以近似为几种间断的直径结构。

3.3 在施工中，操作人员应注意物料传输的连续性，避免料槽因缺料造成输料间断产生离析，同时应避免在螺旋与前挡板之间产生的粒料滚落斜坡，可以在前挡板下方加装上下高度可调的前导板，根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙。

3.5 从拌合机贮料罐向运料车上卸料时，分三层放料，即每卸一斗混合料，汽车挪动一个位置。等一层放完后，再逐次进行第二、三层放料，从而减少粗集料的集中。

3.6 供料的各个碎石场没有统一的规范和统一的破碎与筛分设备，各个碎石场生产的同一规格碎石实际尺寸也不一样。因此要根据实际需求确定采石场，使用相同的碎石机和筛分设备，减少原料的不均匀性，有条件的施工单位可在原料进场后对碎石进行重新筛分，同时应准备好原材料的分类存放。

3.7 对于不同规格的集料要分别堆放，有可靠的隔离设施，避免集料混杂；堆料的方法有几种，最好采用一层一层的堆积，逐渐加高，这种分层堆积可以减少因原料重力而引起的离析。运料卡车倾倒原材料时要一车接一车紧挨着料堆表面倾倒。必要时需用铲车将堆积在料堆底部的较大粒径进行清除或者拌匀。

3.8 运输过程中的颠簸也会造成大粒径骨料的集中，应适当平整运输道路，降低行驶速度，尽量减少运料车颠簸。

3.9 倾倒混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在接料斗的两侧。因此应将运料车的车厢大角度快速提升，使混合料整体滑落，以避免大骨料向接料斗两侧滚动和堆积。

3.10 摊铺厚度当集料的最大粒径与厚度的比值较大时，摊铺时就会出现离析。由于大颗粒骨料的限制，使混合料不能平整摊铺，而产生拖痕，即在颗粒骨料后面形成空缺。前者可控制集料颗粒的大小，后者需要在摊铺前不仅要控制路基的高度，而且也要控制路基的平整度、压实度在施工规范要求的范围内。

3.11 补救对摊铺中表面层出现的离析应及时补救，如采用人工细筛方法，筛出适量细料混合料洒在出现离析的表面层并及时碾压，这样可以缓解离析的影响。在摊铺机后面设专人消除粗集料的离析现象，特别应铲除局部粗料“窝”，并用新料填补。

4 结束语

离析现象是施工中普遍存在的问题，在没有更先进设备的情况下，适当采取措施，施工人员尽心仔细会减少离析现象的发生。