预防和减少沥青路面施工离析问题的几个关键要素.doc

1、预防和减少沥青路面施工离析问题的几个关键要素摘 要：本文笔者通过拌和站、配合比、原材料摊铺碾压等几个方面，详细论述了在施工过程中如何减少沥青混凝土路面的离析问题，可为同行工程人员提供参考。 关键词：沥青路面；料源；碾压；施工控制 高速公路的沥青路面面层的结构类型以 AC 结构为主，对照规范发现粗型级配发展的趋势。这样就导致在施工过程中施工配合比设计过程中粗集料用量的增加，施工过程中产生离析现象的可能性就增大，因此如何减少施工过程中的离析现象是提供沥青路面使用性能的关键所在。 1 理论分析与施工控制 在沥青混凝土施工过程中，出现、产生离析现象是不可避免的。在施工过程中如何最大程度地控制离析现象的

2、出现，应从以下几方面加以控制。 1.1 科学、合理的配合比设计 规范在配合比设计中较多的引入了美国 SU-PERPAVE 混合料设计体系，因此要改变原有矿料级配处于中值的观念。选择满足各项技术指标的级配曲线才是关键。规范中关于矿料间隙率 VMA 和设计 VV 的规定比较详细，这就是配合比设计的原则：在满足 VMA 前提下，达到预期设计的空隙率（VV） ，同时满足沥青饱和度要求的矿料级配和沥青用量才是最佳的配合比设计。 在实际配合比设计过程中，会出现 VMA 与 VV 相矛盾的情况，就是满足了设计的 VV，会出现 VMA 偏小的情况，如果满足了 VMA，而实际的 VV又大于设计的 VV。因此，级

3、配曲线的选定应该是不断调整的过程中确定的，而且曲线不能在较大范围内波动。这样就给我们的施工带来了一定的困难。 1.2 拌和站的控制 理清混凝土的配合比设计仅仅是停留在试验室阶段，将试验室确定的最佳配合比运用到大规模的生产中才是关键所在，这就取决于拌和站的控制。随着装备制造业的快速发展，沥青拌和设备的自动化程度越来越高，计量系统越来越精确，沥青混合料的质量也得到了保障。但在施工过程中应从一下三方面进行控制，以减少离析的发生。 1. 2. 1 认真完成生产配合比的设计 生产配合比是试验室和拌和站共同配合完成的一项重要工作，这一阶段是试拌试铺阶段。生产配合比是大规模生产沥青混合料的根本依据。原则上已

4、经确立的配合比设计设定的热料仓比例不得随意改变。但不能仅仅停留在但不能仅仅停留在“各热料仓筛分结果的合成级配”以及“计算出各热料仓比例满足目标配合比设计级配曲线”这个层面上。还应该着手于“各档集料在不同热料仓的分仓比例” ；“不同集料、不同分仓的集料不同的筛分曲线”等更细致的工作。只有这样才能更为有效地面对施工过程中出现的“集料级配发生变化” 、 “如何确定冷料仓进料比例”等更深层次的问题。 1. 2. 2 标定冷料仓 沥青混合料规范中规定的各项技术指标大多都是体积指标。冷料仓在送料比例的控制是通过冷料仓料斗的仓门开关大小以及相对应的冷料仓的皮带转速控制的，标定冷料仓是采用不同的皮带转速和仓门

5、开启程度称量不同的冷料重量，除去集料的含水量，绘制出的不同的冷料仓，不同规格集料的集料质量和皮带转速的直角坐标曲线。只有这样才能控制不同的冷料仓进料的质量比例与目标配比确定的质量比例相一致。 1.2. 3 加大加工过程中的自检力度、频率，注意细小环节 在生产加工过程中，试验室的自检结果是衡量产品合格与否的唯一标准，但就试验本身而言（沥青混凝土级配检测的方法主要是抽提试验）存在许多可能产生偏差的细节。这就要求试验人员提高试验技术水平同时增加试验设备的投入。只有精确的试验数据才是日常生产调整的依据。抽提试验可以在测定沥青含量基本无误的前提下，判定拌和过程中是否产生了混合料级配不均匀的情况，同时可以

6、根据多次的抽提筛分结果对热料仓或冷料仓进行小幅度的调整，以达到各项体积指标的要求。 在拌和站还存在着可能产生离析的一个环节，那就是在成品仓往运输车辆装料过程中产生离析。成品仓出料口距车厢底板有一定的高度，这就使得成品沥青混合料有一个装厢起堆的过程。而起堆则必然导致离析（大料分散在料堆底部，细料集中在顶部） 。减少起堆的次数是减少离析的一种方法。比如沥青混合料装车要分三次装满，可以按照前、后、中的顺序减少一次起堆。 1.3 原材料控制 高速公路的修建过程中，沥青路面采用的各种粗、细集料大多都是由施工单位自行采购或加工生产。在原材料加工生产过程中，为确保沥青混合料使用性能达到配合比设计要求，在原材

7、料加工方面应注意以下几点： 1. 3. 1 严格控制料源 提及控制料源，一般会考虑到购进片石的洁净程度、石料的强度性能以及原材料与沥青的粘附性能，这当然是最基本的材质要求。在满足材质基本要求的同时，还应该关注加工后集料的另外一个关键指标：针片状（扁平颗粒）含量。针片状颗粒的多少直接会影响到配合比设计过程中各项体积指标的精确度，特别是在 SMA 的组成设计中粗集料骨架间隙率（VCA）的测定中，会产生相当大的偏差而直接影响 VMA 的计算结果，以及马歇尔试件击实成型后 VV 的计算结果。 1. 3. 2 稳定的料源 在沥青混凝土配合比设计过程中，与体积相关的技术指标只有四组数据是通过试验直接实测得

8、出的：集料的级配曲线、集料的各种相对密度、马歇尔试件的毛体积相对密度（沥青混合料的最大理论相对密度） 。其余的体积指标都是根据以上数据通过计算得出的。稳定的料源则能够控制集料的各种相对密度基本不变化，从而由此计算出集料的吸水率、合成毛体积相对密度、合成表现相对密度以及有效相对密度才能保持相对稳定，由此计算的 VV、VMA、VFA 才能保持稳定。 1.4 摊铺控制 摊铺机本身的一些部件如熨平板、螺旋布料器、自动找平系统等的完好，也是减少离析的前提条件。另外，根据不同的摊铺厚度，调整螺旋布料器和熨平板前缘之间的距离，也能减少混合料出现离析。热拌热铺密级配沥青混合料的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径

9、的 2. 5-3 倍。在混合料集料粒径较大，摊铺层较厚的情况下，螺旋布料器离下层的距离和离熨平板前缘的距离都应稍大，反之可适当调小。螺旋布料器离熨平板前缘的距离在保证供料充分，满足摊铺厚度要求的前提下，宜尽量调小。这样能保证摊铺后表面平整及厚度均匀，减少离析。 在摊铺过程中，摊铺机的行进速度发生改变的情况下，摊铺机速度的变化会带来熨平板下面混合料数量和密度的变化。当速度变慢，单位时间会导致摊铺厚度不均匀而发生离析。随着熨平板底部混合料数量增加，熨平板将被抬高，同时又因熨平板前的混合料积多，密度变大，当进入熨平板底部后，密度大的混合料变形率小，熨平板亦相对抬高，导致摊铺层变厚。相反，当速度变快，

10、将导致摊铺层变薄。 1.5 碾压控制 碾压过程本身并不能减少沥青混合料的离析，但是对于连续密级配沥青混凝土的 AC 结构来说，大吨位的轮胎进行复压可以提高 AC 结构沥青混凝土的密水性。因为轮胎压路机的轮胎之间存在一定间隔，可以对沥青混凝土进行局部的搓揉碾压，使碾压范围内粗集料排列更有序，细集料填充更密实。 2 结语 以上介绍的是如何减少沥青路面施工过程中的离析现象。但有一点必须充分认识，离析本身是很难完全消除的，这也就是为什么在高速公路养护与维修过程中要加强的原因，出现离析现象后水损害是最为普遍的破坏形式的原因。因此，在设计过程中，必须得有新的设计思路，施工过程中必须要对离析现象引起重视，以防止因离析而水损害给路面的使用性能带来破坏。 参考文献： 1 JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范M.北京：人民交通出版社， 2005.