基于转运车的高等级沥青路面施工质量试验研究

张广辉　陈兆鲁　胡浩

摘要：分析使用沥青转运车在沥青高速公路施工过程中对级配离析和温度离析的改善效果。对采用转运车和未采用转运车两种情况时，沥青转运车前后料斗内沥青混合料的级配参数和路面温度进行比较，发现采用转运车时，级配曲线极差和温差明显小于未采用转运车时的情况。该研究结果表明：在摊铺过程中， 通过转运车的再次拌和，能够更好地消除两种离析对施工路面的影响，从而保证沥青路面的平整度和均匀性。

关键词：沥青路面；离析；转运车；平整度

中图分类号：U415.52文献标志码：B

0引言

沥青路面具有行车舒适性好、维修养护方便等一系列优点，因而成为高速公路首选的路面结构[1]，在已通车的国道主干线中，沥青路面约占80%。传统的沥青路面施工工艺是在拌和站进行沥青混合料配制，将配制好的沥青混合料通过运输车运到施工现场，卸料到摊铺机的料斗中，由摊铺机按照预设的参数进行摊铺[2]。在整个施工过程中，每道工序的要求都比较严格，如果施工人员没能很好地按照施工要求进行铺筑，容易导致沥青路面产生早期破坏[35]。研究表明，造成沥青路面早期破坏的主要原因是级配离析和温度离析，如何消除这两种离析对沥青路面产生的破坏是当今交通运输领域研究的热点[6]。本文对采用转运车和未采用转运车两种情况进行试验研究，以探讨转运车对沥青路面离析状况的影响。

1传统施工工艺产生离析的原因

1.1级配离析

当沥青混合料配制好以后，由于向运输车进行装运时存在高差，大骨粒首先滚落在车厢附近，形成第一次的级配离析。转运车运输到施工现场时，沥青混合料卸载到摊铺机料斗的过程中，粗集料滚落在摊铺机半箱附近，形成第二次级配离析[7]。摊铺机进行送料摊铺时，料斗中间的集料首先进行运送，周围的粗集料最后进行运送，形成第三次离析。螺旋布料器在进行布料时，粗集料被运送到两端，形成第四次离析。

1.2温度离析

混合料的温度离析是在生产、运输、摊铺过程中，由于温度散失，沥青混合料出现温差引起的。温度离析造成路面压实度和平整度不均匀，会对沥青路面早期破坏产生巨大的影响。温度离析产生的原因主要是：在沥青混合料的运输过程中，与车厢周边接触的混合料温度会降低，而车厢中部的沥青混合料温度较高，即使车厢采用篷布进行保温，温差也非常大，运输车向摊铺机进行卸料时，温度低的混合料落在摊铺机料斗的周边或顶部，而车厢中部温度较高的混合料落在料斗的中间，在进行摊铺的过程时，料斗中间的混合料先进行运送和摊铺，温度低的混合料最后进行运送和摊铺。温度离析对后续的路面压实造成负面影响，使路面压实度不足。

2转运车的特点及物料运动学分析

2.1沥青转运车的特点

（1） 拥有单独的混合料储料仓和螺旋搅拌输送器。在螺旋搅拌输送器中，沥青混合料被重新拌和，减少了混合料的级配离析和温度离析，有助于提高路面平整度。传统的施工工艺是运输车直接将混合料卸载到摊铺机的料斗中，运输车挂空挡，依靠摊铺机的推力前进。随着摊铺的进行，外界负载不断变化，不能保证摊铺机在恒定工况下进行摊铺，严重影响路面的平整度。而采用沥青转运车，降低了级配离析和温度离析的影响，避免了路面压实度和平整度的不均匀性。传统的施工工艺中，由于运输过程管理不当，会出现摊铺机待料的情况；当摊铺机重新启动时，会影响摊铺的平整性。沥青混合料转运车具有单独的足够大的储料仓，可以有效避免摊铺机待料，提高路面的平整度。

（2） 混合料离析可导致大粒径路面产生结构层渗水、表观质量差、压实度不均匀等现象，甚至产生早期路面破坏，所以大粒径路面施工时必须采用沥青混合料转运车来解决离析问题。

（3） 使用沥青混合料转运车能够减少沥青摊铺机和运输车辆的待料时间，提高单车运输效率，减少不必要的等待和拥挤，从而降低施工成本。

2.2物料运动学分析

沥青混合料转运车的主要装置是变节距螺旋搅拌器，其功能是对运输车卸载的沥青混合料进行再次拌和，消除或减少在生产、运输及摊铺过程中产生的混合料级配离析和温度离析，提高沥青混合料的均匀性。现阶段对螺旋输送器的研究已经很多，对螺旋布料器和螺旋搅拌器的研究很少[89]。而研究螺旋搅拌器对提高沥青混合料的均匀性有至关重要的作用。沥青混合料在螺旋搅拌器中的运动不是单纯的直线运动，而是一个复杂的空间运动，其速度可以分解成圆周速度va和轴向速度vz。endprint

摘要：分析使用沥青转运车在沥青高速公路施工过程中对级配离析和温度离析的改善效果。对采用转运车和未采用转运车两种情况时，沥青转运车前后料斗内沥青混合料的级配参数和路面温度进行比较，发现采用转运车时，级配曲线极差和温差明显小于未采用转运车时的情况。该研究结果表明：在摊铺过程中， 通过转运车的再次拌和，能够更好地消除两种离析对施工路面的影响，从而保证沥青路面的平整度和均匀性。

关键词：沥青路面；离析；转运车；平整度

中图分类号：U415.52文献标志码：B

0引言

沥青路面具有行车舒适性好、维修养护方便等一系列优点，因而成为高速公路首选的路面结构[1]，在已通车的国道主干线中，沥青路面约占80%。传统的沥青路面施工工艺是在拌和站进行沥青混合料配制，将配制好的沥青混合料通过运输车运到施工现场，卸料到摊铺机的料斗中，由摊铺机按照预设的参数进行摊铺[2]。在整个施工过程中，每道工序的要求都比较严格，如果施工人员没能很好地按照施工要求进行铺筑，容易导致沥青路面产生早期破坏[35]。研究表明，造成沥青路面早期破坏的主要原因是级配离析和温度离析，如何消除这两种离析对沥青路面产生的破坏是当今交通运输领域研究的热点[6]。本文对采用转运车和未采用转运车两种情况进行试验研究，以探讨转运车对沥青路面离析状况的影响。

1传统施工工艺产生离析的原因

1.1级配离析

当沥青混合料配制好以后，由于向运输车进行装运时存在高差，大骨粒首先滚落在车厢附近，形成第一次的级配离析。转运车运输到施工现场时，沥青混合料卸载到摊铺机料斗的过程中，粗集料滚落在摊铺机半箱附近，形成第二次级配离析[7]。摊铺机进行送料摊铺时，料斗中间的集料首先进行运送，周围的粗集料最后进行运送，形成第三次离析。螺旋布料器在进行布料时，粗集料被运送到两端，形成第四次离析。

1.2温度离析

混合料的温度离析是在生产、运输、摊铺过程中，由于温度散失，沥青混合料出现温差引起的。温度离析造成路面压实度和平整度不均匀，会对沥青路面早期破坏产生巨大的影响。温度离析产生的原因主要是：在沥青混合料的运输过程中，与车厢周边接触的混合料温度会降低，而车厢中部的沥青混合料温度较高，即使车厢采用篷布进行保温，温差也非常大，运输车向摊铺机进行卸料时，温度低的混合料落在摊铺机料斗的周边或顶部，而车厢中部温度较高的混合料落在料斗的中间，在进行摊铺的过程时，料斗中间的混合料先进行运送和摊铺，温度低的混合料最后进行运送和摊铺。温度离析对后续的路面压实造成负面影响，使路面压实度不足。

2转运车的特点及物料运动学分析

2.1沥青转运车的特点

（1） 拥有单独的混合料储料仓和螺旋搅拌输送器。在螺旋搅拌输送器中，沥青混合料被重新拌和，减少了混合料的级配离析和温度离析，有助于提高路面平整度。传统的施工工艺是运输车直接将混合料卸载到摊铺机的料斗中，运输车挂空挡，依靠摊铺机的推力前进。随着摊铺的进行，外界负载不断变化，不能保证摊铺机在恒定工况下进行摊铺，严重影响路面的平整度。而采用沥青转运车，降低了级配离析和温度离析的影响，避免了路面压实度和平整度的不均匀性。传统的施工工艺中，由于运输过程管理不当，会出现摊铺机待料的情况；当摊铺机重新启动时，会影响摊铺的平整性。沥青混合料转运车具有单独的足够大的储料仓，可以有效避免摊铺机待料，提高路面的平整度。

（2） 混合料离析可导致大粒径路面产生结构层渗水、表观质量差、压实度不均匀等现象，甚至产生早期路面破坏，所以大粒径路面施工时必须采用沥青混合料转运车来解决离析问题。

（3） 使用沥青混合料转运车能够减少沥青摊铺机和运输车辆的待料时间，提高单车运输效率，减少不必要的等待和拥挤，从而降低施工成本。

2.2物料运动学分析

沥青混合料转运车的主要装置是变节距螺旋搅拌器，其功能是对运输车卸载的沥青混合料进行再次拌和，消除或减少在生产、运输及摊铺过程中产生的混合料级配离析和温度离析，提高沥青混合料的均匀性。现阶段对螺旋输送器的研究已经很多，对螺旋布料器和螺旋搅拌器的研究很少[89]。而研究螺旋搅拌器对提高沥青混合料的均匀性有至关重要的作用。沥青混合料在螺旋搅拌器中的运动不是单纯的直线运动，而是一个复杂的空间运动，其速度可以分解成圆周速度va和轴向速度vz。endprint

摘要：分析使用沥青转运车在沥青高速公路施工过程中对级配离析和温度离析的改善效果。对采用转运车和未采用转运车两种情况时，沥青转运车前后料斗内沥青混合料的级配参数和路面温度进行比较，发现采用转运车时，级配曲线极差和温差明显小于未采用转运车时的情况。该研究结果表明：在摊铺过程中， 通过转运车的再次拌和，能够更好地消除两种离析对施工路面的影响，从而保证沥青路面的平整度和均匀性。

关键词：沥青路面；离析；转运车；平整度

中图分类号：U415.52文献标志码：B

0引言

沥青路面具有行车舒适性好、维修养护方便等一系列优点，因而成为高速公路首选的路面结构[1]，在已通车的国道主干线中，沥青路面约占80%。传统的沥青路面施工工艺是在拌和站进行沥青混合料配制，将配制好的沥青混合料通过运输车运到施工现场，卸料到摊铺机的料斗中，由摊铺机按照预设的参数进行摊铺[2]。在整个施工过程中，每道工序的要求都比较严格，如果施工人员没能很好地按照施工要求进行铺筑，容易导致沥青路面产生早期破坏[35]。研究表明，造成沥青路面早期破坏的主要原因是级配离析和温度离析，如何消除这两种离析对沥青路面产生的破坏是当今交通运输领域研究的热点[6]。本文对采用转运车和未采用转运车两种情况进行试验研究，以探讨转运车对沥青路面离析状况的影响。

1传统施工工艺产生离析的原因

1.1级配离析

当沥青混合料配制好以后，由于向运输车进行装运时存在高差，大骨粒首先滚落在车厢附近，形成第一次的级配离析。转运车运输到施工现场时，沥青混合料卸载到摊铺机料斗的过程中，粗集料滚落在摊铺机半箱附近，形成第二次级配离析[7]。摊铺机进行送料摊铺时，料斗中间的集料首先进行运送，周围的粗集料最后进行运送，形成第三次离析。螺旋布料器在进行布料时，粗集料被运送到两端，形成第四次离析。

1.2温度离析

混合料的温度离析是在生产、运输、摊铺过程中，由于温度散失，沥青混合料出现温差引起的。温度离析造成路面压实度和平整度不均匀，会对沥青路面早期破坏产生巨大的影响。温度离析产生的原因主要是：在沥青混合料的运输过程中，与车厢周边接触的混合料温度会降低，而车厢中部的沥青混合料温度较高，即使车厢采用篷布进行保温，温差也非常大，运输车向摊铺机进行卸料时，温度低的混合料落在摊铺机料斗的周边或顶部，而车厢中部温度较高的混合料落在料斗的中间，在进行摊铺的过程时，料斗中间的混合料先进行运送和摊铺，温度低的混合料最后进行运送和摊铺。温度离析对后续的路面压实造成负面影响，使路面压实度不足。

2转运车的特点及物料运动学分析

2.1沥青转运车的特点

（1） 拥有单独的混合料储料仓和螺旋搅拌输送器。在螺旋搅拌输送器中，沥青混合料被重新拌和，减少了混合料的级配离析和温度离析，有助于提高路面平整度。传统的施工工艺是运输车直接将混合料卸载到摊铺机的料斗中，运输车挂空挡，依靠摊铺机的推力前进。随着摊铺的进行，外界负载不断变化，不能保证摊铺机在恒定工况下进行摊铺，严重影响路面的平整度。而采用沥青转运车，降低了级配离析和温度离析的影响，避免了路面压实度和平整度的不均匀性。传统的施工工艺中，由于运输过程管理不当，会出现摊铺机待料的情况；当摊铺机重新启动时，会影响摊铺的平整性。沥青混合料转运车具有单独的足够大的储料仓，可以有效避免摊铺机待料，提高路面的平整度。

（2） 混合料离析可导致大粒径路面产生结构层渗水、表观质量差、压实度不均匀等现象，甚至产生早期路面破坏，所以大粒径路面施工时必须采用沥青混合料转运车来解决离析问题。

（3） 使用沥青混合料转运车能够减少沥青摊铺机和运输车辆的待料时间，提高单车运输效率，减少不必要的等待和拥挤，从而降低施工成本。

2.2物料运动学分析

沥青混合料转运车的主要装置是变节距螺旋搅拌器，其功能是对运输车卸载的沥青混合料进行再次拌和，消除或减少在生产、运输及摊铺过程中产生的混合料级配离析和温度离析，提高沥青混合料的均匀性。现阶段对螺旋输送器的研究已经很多，对螺旋布料器和螺旋搅拌器的研究很少[89]。而研究螺旋搅拌器对提高沥青混合料的均匀性有至关重要的作用。沥青混合料在螺旋搅拌器中的运动不是单纯的直线运动，而是一个复杂的空间运动，其速度可以分解成圆周速度va和轴向速度vz。endprint