沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法

'　　沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法1.乔广辉2.董立强摘要：沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨.关键词：道路桥梁现场施工一、工程概况　　本工程为一段一级公路，路线全长286km。设计行车速度100km／h。路基宽度24.50m，其中中间带3.0m(含路缘带2×0.5m)，行车道为2×3.75m，硬路肩为2×2.5m(含路缘带2×0.5m)，土路肩2×0.75m。1.行车道及路缘带路面结构　　采用沥青混凝土路面，即4cm中粒式沥青混凝土抗滑层＋5cm粗粒式沥青混凝土＋6cm热拌沥青碎石＋1cm砂粒式沥青混凝土，基层采用二灰碎石，底基层采用二灰上。2.沥青路面面层配合比设计　　该段沥青路面面层，AC-16Ⅱ、AC-30Ⅰ、AM-30、AC-5Ⅰ沥青混凝土配合比设计是根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)进行设计的，其中试验是根据《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)和《公路工程集料试验规程》(TJT058-94)进行的。沥青新加坡70#重交通沥青用于AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土，克拉马依70#重交通沥青用于AC-SOI粗粒式沥青混凝土，AM-30沥青碎石，AC-5Ⅰ砂粒式沥青混凝土。矿料采用：碎石采用大石山通宇公司生产的1-3碎石，瓜子片(0.5～1.5)，米砂(0.2～0.7)；黄砂采用新沂产的河砂；矿粉采用洪泽水泥厂的矿粉。　　AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土级配如下：　　二、问题的提出　　我们在该段施工时，发现在沥青碎石铺筑时沥青混合料出现严重离析现象，其离析位置具有规律性。于是我们把该段做为试验路段，对其进行了专门的分析研究，并探索出了具体解决办法。　三、研究过程1.沥青碎石形成离析带的原因　　根据现场离析带形成的状况与特点，我们发现沥青碎石形成离析带主要有以下几个方面的原因： 　　①沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢附近，形成粗集料第一次集中。　　②运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机半厢附近，形成粗集料的第二次集中。　　③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，形成粗集料的第三次集中。　　2.沥青碎石离析的危害　　①沥青碎石粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，集料非常容易被压碎，骨料表面积增大，改变了原设计的路面配合比，油料偏少，造成集料碾压成型后松散，破坏路面结构，影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。　　②粗集料集中，局部密实度差，孔隙率高，容易在路面形成积水，影响路面质量。　　③粗集料集中，影响路面平整度及路面外观美感。3.解决沥青碎石形成离析带方法　　为解决沥青混合料出现规律性离析现象，我们在研究中从以下几个方面进行控制和解决。　①从运输车辆方面来解决。从拌和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；施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料，即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。　②从摊铺机本身操作方面来解决。在摊铺机螺旋二分之一处，边端装反向螺旋叶片；控制布料器处于中挡或高挡位置；控制适宜的送料仓口开度；均匀操作送料器和布料器；摊铺机摊铺一车料将完时，控制摊铺机速度，关闭送料器，等下车料倒入后再进行均匀送料和布料；在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动，摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合料。　③从混合料本身来解决。减少混合料粒径大小悬差；控制沥青用量，使之偏高于设计用量。　④通过中粒式沥青混凝土面层平整度的控制来最大限度减小离析现象对行车效果及行车安全的影响为了进一步控制中粒式沥青混凝土路面面层的平整度，本工程沥青路面面层施工中首先选用如下施工机具：　　(1)摊铺机熨平板下垫板厚度测量：摊铺前先将摊铺机熨平板底高程测出，加上垫板后使之与钢丝绳的标高一致。　(2)混合料摊铺过程控制其平整度 　　沥青混合料必须缓慢、均匀，连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时，操作人员注意前后、左右的变化，根据既定的摊铺速度进行摊铺。我们使用的两台帕克1000型沥青混凝土拌合楼，其产量为每台70t／h，根据拌和楼产量来确定摊铺速度，运输车数量，每车发车时间间隔及合适的作业段长度，来保证混合料摊铺的连续性，以确保沥青路面平整度。拌和机5个成品料仓贮料380t，5辆太脱拉扩容贮料100t，共480t，混合料总重量达到480t时，前场摊铺机开始摊铺。　　每车发车时间间隔计算：　　为保证前场摊铺的连续性，摊铺前必须有料车等待卸料，运料车辆必须按规定的时间发车。　　每延米各种沥青面层的重量：　　砂粒式沥青混凝土0.377t，沥青碎石1.450t，粗粒式沥青混凝土1.246t，中粒式沥青混凝土1.001t。　　由上述计算得各层次的摊铺速度：　　V砂粒＝4.33m／min，V沥碎＝1.13m／min　　V粗粒＝1.31m／min，V中粒＝1.63m／min　　运输车辆为太脱拉，每车装料为20t，可以计算出一车混合料摊铺时间为：　　T砂粒＝20／0.377／4.33＝12.25(min)　　T沥碎＝20／1.450／1.13＝12.21(min)　　T粗粒＝20／1.246／1.31＝12.25(min)　　T中粒＝20／1.001／1.63＝12.26(min)　　因此可以确定：不论铺筑砂粒、沥青碎石、粗粒式沥青混凝土、中粒沥青混凝土哪一种混合料，均可每隔10分钟发一车料。'