沥青混凝土路面施工中的离析现象及控制

2018-03-22曹广艳

山西建筑 2018年31期

曹广艳

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

沥青混凝土路面施工中会碰到的普遍问题之一是路面离析现象，这种现象会在早期破坏路面，形成剥落、松散、坑槽等病害，不但会使得路面使用寿命大大缩短，还会影响行车的安全和舒适性，甚至会给我国经济带来损失。因此，分析沥青混凝土路面施工中的离析现象并探讨其的控制具有重要深远的意义，能够提高沥青路面的使用性能及使用寿命，从而最大程度减少沥青路面的早期破坏。本文将对这一问题进行分析和探讨。

1 沥青混凝土路面离析现象分析

1.1 离析现象种类及形成原因

离析即路面混合料组成成分不均匀，油石分离或粗细分离，有结团成块现象。沥青混凝土路面离析现象一般有骨料离析和温度离析两种：

1)骨料离析。是指由机械或施工工艺因素引起的沥青混合料中大粒径骨料聚集、处于明显不均匀混合状态的现象，这些因素概括起来有：a.摊铺机收斗引起的离析。通常是由于摊铺机料斗两端有从运料车上卸料时滚落的混合粗骨料，当摊铺完料斗中部细料后，将两端粗骨料摊铺路中，从而形成的规则的、间隔相同的路面离析。b.带状离析。摊铺设备操作存在的一些问题，如摊铺机斗料、螺旋输送器转速不够、不当的熨平板安装等会在摊铺机中央或两侧引起的一种普遍的离析现象。c.由于沥青铺装层较薄，且摊铺后的沥青混凝土温度散失快，水泥混凝土强度高和机械碾压的大吨位或碾压不当等原因造成的桥面沥青混凝土铺装层离析。d.由或多或少的接缝处混合料引起的纵向接缝离析和由熨平板预热不够、较低的先摊铺混合料温度、过快的起车速度引起的横向接缝离析。e.由螺旋布料装置高速旋转的抛扬离心作用产生的粗骨料摊铺两边造成的横向离析。f.在螺旋前挡板离地间隙大且料槽缺料时造成的螺旋料槽上粗骨料沿开口挡板间隙和卸荷口处向下滚落造成的竖向离析。g.当半埋螺旋叶片或输料槽缺料时，离析混合料二次搅拌形成片状离析。

2)温度离析。由于沥青搅拌站运输到施工现场的沥青热混合料在散热不均的情况下有一定的温差，输送到螺旋输送器的凉料在烫平摊铺后不能被压实，温差会破坏摊铺面，其中冷点会造成路面密度不均，从而形成粗糙度和空气间隙，特别是冬季渗进沥青混凝土内的水结冰后会破裂沥青混凝土从而形成路面凹陷。

1.2 离析危害

沥青混凝土路面离析危害极大，主要有：1)过多的粗集料离析部位因为缺乏细集料，沥青含量低且有大的空隙率，当有水渗入且在长期行车负荷和高速轮压的作用下，对滞水层面形成的水破坏，导致沥青混凝土强度缺失，路面形成网裂或形变，路面遭受破损。2)粗细或油石分离的离析部位沥青混凝土结构变化，会降低混合料强度和粘结力，当有行车负荷时会形变或松散进而路面遭到破坏。3)沥青含量过高的离析部位，由于自由沥青多，当行车量大特别是有重型车通过时，会压迫混合料，使得自由沥青上移从而出现泛油情况。若高温季节雨水渗透，会使得沥青从混合料表面剥落上移，严重泛油且空隙率低，会使得路面抗滑性能差，不利于行车安全。

2 沥青混凝土路面离析现象的控制——预防、检测与处理

沥青混凝土路面离析会造成危害，应控制这种现象的产生，通过预防、检测和处理进行事前、事中和事后控制。

2.1 事前预防措施

1)设计配合比。主要是从混合料的集料配比上消除离析现象的产生，施工中尽量使用连续级配集料组合使得各粒径含量范围处于规范中值，油石比要尽量降低，施工中以集料颗粒刚好将沥青结合料全部包裹为最佳。

2)控制集料稳定性。要通过除尘设备等尽量稳定集料生产中的各规格集料粒径成分，并分批分期检验施工集料，对不合格集料及时清除。一旦出现拌合站热料仓少料或多料情况，要及时查明原因并对集料粒径变异情况及时进行严格检验，及时调整稳定集料粒径的生产配合比，同时保持原目标配合比中级配组成不变，从而减少集料变异离析。

3)控制拌合站。拌合站进料生产配合比要严格控制，对热料仓振动筛的堵塞或破损一旦发现要及时清理或更换。时间上要采用多次试拌并目测混合料配合比的均匀度并最终敲定拌合时间，以沥青膜包裹集料颗粒最佳，并要对异常现象及时分析和处理。温度上，要尽量使得混合料能够流动，并能再定位集料粒径从而减少不均匀现象；温度不能太高，否则会降低沥青的粘附性，并易发生沥青老化。

4)控制运输。拌料时，尽量选择施工较近的沥青混凝土拌合站；装料时，要通过尽量多移动运输车保持装载均匀的高度从而降低粗细料离析，如要保障出料口与车厢底板的高度，为减少装箱起堆的离析现象，可以采用前、后、中三次装满沥青混合料以减少一次装料的起堆；运料时要采用篷布等注意防雨保温并避免颠簸；卸料时，尽量采用大吨位自卸车。

5)其他措施。一是从源头上尽量选择大型专业的集料生产供应商，并与之建立长期、稳定、合作的供应关系，保障料源质量，最大限度降低质量引发的成品料离析现象，在购进料源时要考虑购进片石的洁净程度、石料的强度性能及沥青的粘附性等，同时还要关注会直接影响配合比设计的关键指标：扁平颗粒含量；二是在施工中，尽量采用多台摊铺机平行操作，并通过科学合理的方法确定和严格限制摊铺宽度，避免骨料离析；摊铺前，特别是在高等级的公路施工中，要对沥青混合料进行二次拌合，以消除温差离析；特别是对于连续密级配的沥青混凝土AC结构还可以通过大吨位的轮胎碾压控制提高AC结构沥青混凝土泌水性，对沥青混凝土的局部搓揉碾压可使得粗集料排序更有序并且填充更充实，进而减少离析；三是要加大自检力度，注重细节，如配合料生产加工中，通过试验室的抽提试验检验产品是否合格，试验人员的技术水平和试验设备的精准度等都需要提高。

2.2 事中检测方法

施工沥青混凝土路面是否发生离析现象，需要通过科学的方法进行检测，常规方法有：

1)视觉检测。即通过主观判别或过去经验判断路面表面状况是否出现离析。该方法没有明确的离析程度判别标准，适用于大粒径较粗的沥青混合料，而不适用于小粒径或细级配的沥青混合料，显然该方法有局限性，往往不同的判别者会产生不同的判别结果。2)钻芯检测。即通过钻芯取样样品的初级配、沥青用量、芯样密度等作为判别路面是否离析的指标，从而评定是否离析及离析的程度。3)核子密度仪检测。即通过该仪器检测路面路段密度的变化范围进而确定无破损路面路段的离析程度的方法。该方法快速、简便且无损坏路面。