沥青路面摊铺均匀性实时方法研究

郑鑫 梁策

摘要：研究表明，由于离析的影响，沥青面层的使用寿命大大缩短，严重离析的路面使用寿命可能会减少50%以上。可以说，路面大部分早期损坏类型都是起源于混合料的不均匀，这已经成为决定路面质量的重要因素；一旦沥青混合料在施工过程中发生离析，一切关于材料设计的努力都变得徒劳了。因此，提高沥青路面的均匀性，对提高路面的使用质量，减少甚至基本消除沥青路面的多种早期破坏现象以及保证路面的使用寿命具有十分重要的意义。

关键词：沥青路面；摊铺均匀性；实时方法

1 导言

沥青路面的摊铺技术是决定路面平整度、密实度和控制沥青混合料离析率的关键工序，其操作好坏直接影响行车的舒适性和耐用性。本文阐述了严格控制沥青路面平整度、压实度和离析率的一些具体关键技术措施。

2 沥青路面质量不均匀性具体表现形式

2.1 原材料生产质量不均匀

原材料生产过程中，母岩质量不均匀，软弱颗粒、含泥量等技术指标随母岩质量的变化而随机波动，造成原材料生产过程质量不均匀。

2.2 原材料堆积离析

原材料进入料场时，料仓隔墙设置不规范，造成集料间混仓或粗集料集中滚落下部，形成单粒级级配离析。

2.3 混合料拌和离析

热料仓筛分过程中，时常会出现筛网破损，或计量偏差过大，造成合成级配偏离设计从而产生离析。

2.4 混合料运输离析

混合料运输过程造成的离析最为严重。运输料车裸露卸料造成局部温度散失，卸料时尾留的那一部分混合料级配离析最为严重，非常普遍。拌和楼拌缸掉下来的冷料块，料车倒料时尾留的粗料冷料，这些料的温度已降到70℃以下，远低于初始碾压温度的要求。这些料无论如何碾压，都达不到应有的密实度。成型后的路面，在下雨时观察最为明显，即下雨时雨水下渗，检测渗水系数则为超标。这些地方通车后最容易出现水损坏。

2.5 混合料摊铺离析

当采用多台摊铺机时，搭接的部位容易出现纵向离析；如果摊铺机型号不一致，各项技术参数设置不一致，就会出现摊铺面初始密实度不一致；每台摊铺机因螺旋输送器高度或螺旋直径不合适等因素，会使摊铺面粗集料过于集中。

2.6 沥青混合料温度离析

由于沥青混合料热量散失不均匀，造成各部分存在温差，从而产生离析。

2.7 沥青路面压实度的不均匀

在沥青路面碾压过程中，由于碾压速度过快或漏压，或外界气候影响，将导致压实度不均匀。

3 提高沥青路面施工质量均匀性的措施

3.1 集料

为减少原材料在生产过程中质量的不均匀或原材料在料堆坡面上远距离滚动引起离析，应分层堆积或取用。

3.2 混合料拌和

为了降低混合料拌和过程中离析现象，拌和场应配备有经验的管理人员，从原材料进场到成品混合料出厂，从各个环节避免混合料产生离析行为，特别是拌和站的计量系统和温控系统一定要准确。技术人员随时目测混合料，对异常混合料及时通知实验室取样检测反馈，根据检测结果及时查找原因并调整。同时，拌和楼技术人员不可忽略对振动筛网和搅拌齿的检查，以及计量秤的随时标定。

3.3 混合料运输

沥青混合料的运输环节主要是快速、不离析地把沥青混合料运送到施工现场进行摊铺，因此规范了装卸料工艺以减少级配离析。同时，用非常措施保证将温度损失降到最低。

首先要选用具有以下功能的混合料运输专用车：（1）车厢四周全部用保温材料制作，厢盖也用保温材料制作，用液压推杆自动开合，既快捷安全，保温质量又好；（2）车厢内部至少有4个温度探头，车外和驾驶室有数显，既方便管控又节约测温时间；（3）车厢底部安装一个自动推杆，可以把车厢底部最后剩余的一点尾料一起推出来，可清理车厢底部不留余料，减轻料车卸料时尾留料的离析；（4）安装车厢监视装置，以便驾驶员在驾驶室可以查看车厢里的卸料情况，以防冷料块余留；（5）车辆发动机排出的尾气热量可以再利用，排气管道尽量经过车厢最容易降温处，既保温又节能。其次是规范装料。装料时，车要停在拌和楼下料口的中间地方，不能左右偏离。装料时料车要前后移动，单数次装载。如果车厢高度超过1m，宜分两层装料，以尽可能减少粗集料的滚动引起离析。

3.4 混合料摊铺

为了减少摊铺过程离析，半幅2车道时建议采用一台摊铺机进行摊铺。目前施工中常采用两台以上摊铺机，采用双摊铺机并机梯形联合施工法，即前面1台摊铺机先完成一半路幅的摊铺，在相距一定距离（如10～20 m）處，用另1台摊铺机完成另一半路幅的摊铺作业，由于纵向接缝正好在路幅中央，故不会影响路面的摊铺质量，而且可以有效地控制沥青混合料在摊铺过程中的施工离析，提高路面的使用性能。我国5公路沥青路面施工技术规范6（JTG F40）也规定：铺筑高速、一级公路沥青混合料时，1台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6 m（双车道）～715 m（三车道以上），通常宜采用2台或更多台数的摊铺机前后错开呈梯队方式同步摊铺。

3.5 减少混合料温度损失

除了运输阶段要保温外，在摊铺过程中，由于受料斗两侧粗集料集中的地方在空气中暴露的时间长，热传递面积大，其中的混合料需要外力干预，或尽早摊铺或人工铲除；摊铺面的热传递面积较大，因此碾压要及时。有的地方在施工沥青路面时于两侧的碾压段设挡风墙，以保证具有较高的温度。

3.6 混合料碾压

碾压过程是一个紧张有序的环节，对操作手的专业素质和责任心有较高的要求。要防止漏压或过压，可采用智能化、碾压轨迹可追溯的碾压设备。只要将整体压实度提高，路面压实度的均匀性就会得到显著的提高，对于预防水损害和车辙极为有利。

4 结语

沥青路面的局部破坏已成为我国沥青路面早期损坏的主要现象，而其主要原因在于沥青混合料在施工过程中产生的离析而形成不均匀的路面。沥青混合料的级配离析和温度离析由多种影响因素造成，从混合料类型选择、混合料配合比设计、原材料质量控制、拌和、运输、摊铺等方面采取有效措施，防止沥青混合料离析的发生，对于提高沥青路面的均匀性，保证沥青路面修筑质量，提高路面使用寿命，具有重要意义。

参考文献：

[1]张颖.有关公路沥青路面摊铺和碾压施工技术分析[J].黑龙江交通科技.2015（01）.

[2]李锦洋.郑开线快速通道沥青路面施工质量过程控制技术研究[D].长沙理工大学2008.

（作者单位：沈阳众磊道桥有限公司）