浅谈基于预防离析的黑色路面机械化施工技术

来源:用户上传      作者: 罗 环

　　摘 要：文章主要从沥青混合料的生产、拌和、运输、摊铺及压实等去论述基于预防离析的黑色路面机械化施工技术。
　　关键词：预防离析；黑色路面；机械化；施工技术
　　中图分类号：U416.04　文献标识码：A　文章编号：1000－8136(2010)15－0017－02
　　
　　沥青路面离析是指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等。从而加速了沥青路面的损害。目前，我国高速公路沥青路面的一些早期损坏。如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青路面的构造深度不均等，都与沥青混合料的离析相关。沥青混合料离析现象的成因是复杂的，它涉及到沥青路面施工中的各个环节，在水的影响下，沥青路面中产生离析的沥青混合料受动荷载作用时会加速破坏，会形成松散脱落、坑槽、推挤等破坏现象。不仅影响路面美观，甚至影响路面的平整度和使用功能。因此，为有效预防沥青混合料离析的发生，以提高沥青路面的铺筑质量，本文将主要谈谈基于预防离析的黑色路面机械化施工技术。
　　
　　1 沥青混合料的离析种类
　　
　　从宏观上讲，热拌沥青混合料的离析大致有3种类型：
　　
　　1.1　级配离析
　　热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺、压实过程中的不当操作造成沥青混合料粗细集料分布不均匀，产生离析。粗骨料较为集中的沥青路面的空隙率较大，导致沥青路面抗水损害能力及耐久性降低，从而产生裂缝、坑洞及剥落等病害；细集料较为集中的沥青路面的空隙率较小。沥青含量相对较大，易产生车辙、泛油等病害。
　　
　　1.2 温度离析
　　热拌沥青混合料在运输、摊铺过程中，位于运料车及摊铺机不同位置的温度下降不一致，导致沥青混合料的温度差异，产生温度离析，使沥青路面碾压后的密实度不同，造成网裂、沉降等病害。
　　
　　1.3 集料――沥青离析
　　含油量较大的沥青及SMA混合料易产生这种离析。类似于沥青混合料的析漏。
　　
　　2 基干预防离析的黑色路面机械化施工技术
　　
　　2.1 沥青混合料生产
　　2.1.1 选料
　　首先，在材料设计上应尽量选择与压实层厚度想匹配的混合料类型，适当的减少集料的最大粒径。要严格控制沥青混合料的矿料级配，在生产过程中尽量使级配处于规定的级配范围内并接近中值。为减少原料的不均匀性，在生产过程中，应使用相同的碎石机和筛分设备；有条件的施丁单位可在原料进场后对碎石进行重新筛分。
　　其次，尽量选用表面干燥洁净的碱性集料，以提高集料与沥青自身的粘附能力，减少离析。选择与集料有良好黏附性能和高温稳定性好的沥青，必要时，可加入外加剂，提高集料与沥青的粘附性能，同时改变集料的表面性质。
　　2.1.2 堆放
　　在高速公路的施工现场，应准备好表面坚固、清洁的集料场，且要保证排水通畅；对于不同规格的集料，沥青混合料拌和站应将其分别堆放，有可靠的隔离设施。避免集料混杂；集料的堆放最好采用一层一层的堆积，逐渐加高，以减少因骨料重力而引起的离析；运料卡车倾倒骨料时要一车接一车紧挨着料堆表面倾倒，若采用起重抓斗堆积骨料时应沿一个面、一斗紧挨一斗的放下，不可抛掷。
　　2.1.3 铲运
　　为减少铲运作业对骨料的离析，应尽量减少铲运次数以减少剥落和离析。
　　2.1.4 配合比
　　严格控制填料的粒度和含量，通常填料颗粒粒径应大于0.075 mm，其含量接近设计下限为宜；控制好沥青用量，使之设计在所要求的误差范围以内；为提高沥青混合料的稳定性、避免离析，矿粉的掺量不宜过大，矿粉与沥青之比以(1：1)～(1：2)为宜；应每隔一段时间根据热拌仓和控制室中筛分出的结果重新调整骨料配比，以大大减少沥青混合料的颗粒组成变异性。
　　
　　2.2 沥青混合料的拌和工艺
　　沥青混合料达到均匀的两个基本要素是拌和温度与拌和时间。经试拌后，在生产过程中不应随意变动。同时应将冷料斗上口隔开，应采用自动卸料斗，使冷骨料沿冷料斗的开口均匀喂料；应随时检查沥青搅拌机中的振动网筛局部是否破裂，如破裂应及时更换振动筛网；应随时观察拌锅内出的混合料的外观，查看其是否均匀一致、无花白料、粗细集料分布均匀、无粗细料分离现象，如有分离，应查明原因，并及时调整拌和温度和适当延长拌和时间；应采用防离析料斗等。拌和均匀性不好的沥青混合料，铺筑路面将出现块状离析。
　　
　　2.3　沥青混合料运输
　　2.3.1 装料
　　从拌锅内卸料装上运料车过程中，除减少卸料高度外，运料车应前后移动不少于3次，且要分几次装混合料，使沥青混合料保持均匀一致，从而避免一次装料，因为混合料在车厢内形成一个大锥体，使粗细骨料分离――锥体下部粗料偏多，上部细料偏多。这种离析的混合料，摊铺后面层将出现块状离析。
　　2.3.2　运输
　　运输过程中的颠簸也会造成大粒径骨料的集中。同时。由于运输过程中料堆表面与空气接触，温度下降较快，而料堆内部温度下降较慢，最终形成温度离析。因此，运输时，应适当平整运输道路，降低行驶速度，尽量减少运料车颠簸；另外不论气温高低均应用棉被覆盖，防止混合料表面温度降低、结壳，造成温度离析。
　　2.3.3　倾倒
　　为避免沥青混合料卸向摊铺机时，大骨料向接料斗两侧滚动和堆积，因此应将运料车的车厢大角度快速提升，使沥青混合料整体滑落，以有效地避免沥青混合料的骨料离析。
　　
　　2.4 沥青混合料摊铺
　　沥青混合料的摊铺过程是影响沥青路面质量的关键因素，因此，要严格控制摊铺工艺，避免离析现象的发生。主要有：
　　(1)摊铺前，应严格控制路基高度，且应控制路基的平整度、压实度在施工规范要求的范围内。
　　(2)避免运输车起斗太快，保证连续均匀的供应沥青混合料。
　　(3)调节料位传感器，使螺旋输料器的转速尽可能均匀。
　　(4)正确操作接料斗翼板，避免接料斗内固定集料过多和翻动过快，减少边斗的翻起次数以减少沥青混合料的移动频率。
　　(5)摊铺速度确定后，应尽可能保持稳定和连续；在摊铺过程中保持沥青摊铺机布料器不停转动，摊铺槽两端保持沥青混合料不少于分料器高度的2／3。当沥青摊铺机将要摊铺完一车料时，应适当控制摊铺机速度，关闭送料器，等下一车倒人后再进行均匀送料和布料。
　　(6)尽量采用多台摊铺机梯队作业的方式；尽量使用大直径、低转速的螺旋布料器。
　　(7)应严格控制摊铺宽度，其应与沥青混合料摊铺机的摊铺能力相适应，不宜摊铺过宽；当摊铺宽度较大时，应采用多幅摊铺方式，每幅宽度最好不超过6m～7m。
　　(8)合理地选择摊铺机振动系统的振动力和频率。
　　(9)摊铺机螺旋布料器的高度应根据摊铺层厚度的变

化而变化；沥青混合料的高度应超过螺旋布料器的高度，
　　(10)对摊铺过程中表面层㈩现的离析。应及时人丁补充适量的细沥青混合料予以补救。
　　
　　2.5 沥青混合料压实
　　压实是沥青路面施工的最后一道丁序，其目的是提高其强度、稳定性以及抗疲劳特性，压实度应控制在98％以上。沥青路面的压实应按初压、复压、终压(包括成型)3个阶段进行：
　　(1)初压。第一条碾压带开始前进碾压时用静压，直到摊铺机前；第二条以至其它的碾压带前进碾压时，仍用静压，但需错轮0.2 m～0.3m，碾压至稍超过第一条碾压带时，沿原轮迹带后退振动碾压。需注意的是，从第三遍开始，碾压选择振动碾压；初压需碾压4遍～6遍，碾压速度为1.5km／h～2.0km／h；在振动压路机开始第三遍碾压时，轮胎压路机参与碾压。
　　(2)复压。用轮胎压路机进行复压。复压的碾压方式与初压相同，也需要错轮碾压；一般需碾压6遍以上，碾压速度为4km／h～5km／h。
　　(3)终压。用8t～10t两轮压路机进行终压，碾压速度为2.5 km／h～3.5km／h。
　　除以上措施外，在压实过程中，应合理选择振动压路机的振频和振幅。一般情况下，施工中选取的振频为43 Hz；当碾压层较薄时，宜选用高振频、低振幅；由于施工的碾压层较薄，因此选择的低振幅确定为0.46 mm。另外，压路机不得在未碾压成型、未冷却的路段上转向、调头或停车，振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。
　　
　　3　加强施工检验
　　
　　目前，有3种无破损测试方法鉴别沥青混合料的离析：直观法、铺砂法和密度法。直观法是指根据路面的表观状况和调查者的经验进行离析检测的方法，其只适用于大粒径及较粗的沥青混合料；铺砂法是指利用路面离析区域和非离析区域表面纹理深度的不同，以铺砂法来测路面构造深度，检测评定路面离析的程度；密度法是指利用核子密度仪来检测路面的密度，以确定该路段离析程度的等级的方法。在施工的不同阶段，采用相应方法及时检验，发现问题及时处理。
　　综上所述，沥青混合料离析是影响路面质量的主要因素之一。因此，高速公路路面机械化施丁时，应严格控制沥青混合料的生产、拌和、运输、摊铺和压实等施工丁艺，并严格执行沥青路面施工的各项标准。经实践证明，采取以上措施：可很好的预防沥青混合料的离析的产生，从而可提高沥青混合料路面的质量，延长路面的使用寿命。

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