摘要：瀝青混凝土路面施工中經(jīng)常出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象，本文將從熱拌瀝青混合料(HMA)礦料級配角度，分析如何減少瀝青路面施工中的離析現(xiàn)象，從而提高瀝青路面的使用性能及使用壽命，最大程度上減少瀝青路面的早期破壞。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土 路面施工 離析

高速公路路面早期損壞的一個(gè)重要原因是路面的不均勻性，而瀝青混合料的離析問題是造成路面的不均勻性的主要原因，是降低路面使用性能的頑癥�；旌狭习l(fā)生離析時(shí)，粗集料和細(xì)集料分別集中于鋪筑層的某些位置，使瀝青混凝土不均勻、配合比級配與原設(shè)計(jì)不符， 導(dǎo)致路面產(chǎn)生一些破壞，縮短路面使用壽命。

瀝青混合料從貯料罐向運(yùn)輸車?yán)镙斔蜁r(shí)，由于高度原因，大骨料滾落在車廂附近，形成粗集料第一次集中。運(yùn)輸車?yán)锏幕旌狭闲断驍備仚C(jī)時(shí)，大骨料滾落在攤鋪機(jī)半廂附近，形成粗集料的第二次集中。攤鋪機(jī)送料器在送料過程中，先將中間集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，攤鋪機(jī)收斗時(shí)，形成粗集料的第三次集中。

瀝青碎石粗集料一旦形成集中，在碾壓過程中，集料非常容易被壓碎，骨料表面積增大， 改變了原設(shè)計(jì)的路面配合比，油料偏少，造成集料碾壓成型后松散，破壞路面結(jié)構(gòu)，影響路面強(qiáng)度、行車安全和行車效果以及道路使用壽命。粗集料集中，局部密實(shí)度差，孔隙率高， 容易在路面形成積水，影響路面質(zhì)量，影響路面平整度及路面外觀美感。在施工過程控制中如何最大程度減少離析，主要應(yīng)該從以下幾方面控制：

一、科學(xué)、合理的配合比設(shè)計(jì)

嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，是所有過程控制的前提條件。由于新規(guī)范在配合比設(shè)計(jì)中較多的引入美國 SUPERPAVE 混合料設(shè)計(jì)體系， 因此首先要改變原有礦料級配曲線盡量靠近中值的觀念。選擇滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的級配曲線才是關(guān)鍵所在。新規(guī)中關(guān)于礦料間隙率 VMA 和設(shè)計(jì)VV的規(guī)定較原規(guī)范更為詳細(xì)，這也是配合比設(shè)計(jì)的原則：在滿足VMA的前提下，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的空隙率(VV)，同時(shí)滿足瀝青飽和度(VAF)要求的礦料級配和瀝青用量才是最佳的配合比設(shè)計(jì)。該原則從瀝青路面的路用性能的角度可以理解為：在滿足高溫穩(wěn)定性能(有足夠的 VMA)的前提下，達(dá)到充分的防水性能(滿足設(shè)計(jì)VV要求，一般 AC 結(jié)構(gòu)設(shè)定為 4%)，同時(shí)滿足長期使用的效果(滿足VFA，可使瀝青用量增大，以達(dá)到抗疲勞損害的長期路用性能) 。

二、拌和站控制

1、認(rèn)真完成生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

生產(chǎn)配合比是試驗(yàn)室和拌和站共同配合完成的最為重要的一項(xiàng)工作， 生產(chǎn)配合比是大規(guī)模生產(chǎn)瀝青混合料的根本依據(jù)。原則上依然確立配合比設(shè)計(jì)設(shè)定的各熱料倉比例不得隨意改變。 但不能僅僅停留在 “各熱料倉篩分結(jié)果的合成級配” 以及 “計(jì)算出各熱料倉比例滿足目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)級配曲線” 這個(gè)層面上。還應(yīng)該著手于 “各檔集料在不同熱料倉的分倉比例” ;“不同集料、不同分倉的集料不同的篩分曲線” 等更細(xì)致的工作。只有這樣才能更為有效地面對施工過程中出現(xiàn)的“集料級配發(fā)生變化” 、“如何確定冷料倉進(jìn)料比例” 等更深層次的問題。

2、標(biāo)定冷料倉

瀝青混合料規(guī)范中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)大多都是體積指標(biāo)。如VMA、VV、VFA 等， 而拌和設(shè)備各熱料倉稱重計(jì)量過程是一個(gè)質(zhì)量比例的摻配。確保熱料倉各質(zhì)量比例的摻配達(dá)到設(shè)計(jì)要求的體積指標(biāo)，冷料倉的標(biāo)定是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。冷料倉在送料比例的控制是通過冷料倉料斗的倉門開關(guān)大小以及相對應(yīng)的冷料倉的皮帶轉(zhuǎn)速控制的，標(biāo)定冷料倉是采用不同的皮帶轉(zhuǎn)速和倉門開啟程度稱量不同的冷料重量， 除去集料的含水量，繪制出的不同的冷料倉， 不同規(guī)格集料的集料質(zhì)量和皮帶轉(zhuǎn)速的直角坐標(biāo)曲線。只有這樣才能控制不同的冷料倉進(jìn)料的質(zhì)量比例與目標(biāo)配比確定的質(zhì)量比例相一致。

3、加大加工過程中的自檢力度

在生產(chǎn)加工過程中，試驗(yàn)室的自檢結(jié)果是衡量產(chǎn)品合格與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但就試驗(yàn)本身而言存在許多可能產(chǎn)生偏差的細(xì)節(jié)。以當(dāng)前試驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)程度，抽提試驗(yàn)的精度在瀝青含量的測定方面可以達(dá)到±0.1%以內(nèi)，同時(shí)瀝青拌和設(shè)備，特別是進(jìn)口瀝青拌和設(shè)備都具備瀝青計(jì)量 “二次補(bǔ)償” 功能，使得混合料的瀝青含量更為精確。因此抽提試驗(yàn)可以在測定瀝青含量基本無誤的前提下，判定拌和過程中是否產(chǎn)生了混合料級配不均勻的情況，同時(shí)可以根據(jù)多次的抽提篩分結(jié)果對熱料倉或冷料倉進(jìn)行小幅度的調(diào)整， 以達(dá)到各項(xiàng)體積指標(biāo)的要求。

成品倉出料口距車廂底板有一定的高度，這就使得成品瀝青混合料有一個(gè)裝廂起堆的過程。而起堆則必然導(dǎo)致離析，減少起堆的次數(shù)是減少離析的一種方法。比如瀝青混合料裝車要分三次裝滿，可以按照前、后、中的順序減少一次起堆。

三、原材料控制

1、嚴(yán)格控制料源

提及控制料源，一般會(huì)考慮到購進(jìn)片石的潔凈程度、石料的強(qiáng)度性能以及原材料與瀝青的粘附性能。在滿足材質(zhì)基本要求的同時(shí)， 還應(yīng)該關(guān)注加工后集料的另外一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)： 針片狀(扁平顆粒)含量。針片狀顆粒的多少直接會(huì)影響到配合比設(shè)計(jì)過程中各項(xiàng)體積指標(biāo)的精確度，特別是在 SMA 的組成設(shè)計(jì)中粗集料骨架間隙率(VCA)的測定中，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的偏差而直接影響VMA 的計(jì)算結(jié)果，以及馬歇爾試件擊實(shí)成型后VV 的計(jì)算結(jié)果。另外，穩(wěn)定的料源也是關(guān)鍵。在瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)過程中，與體積相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)只有四組數(shù)據(jù)是通過試驗(yàn)直接實(shí)測得出的：集料的級配曲線、集料的各種相對密度、馬歇爾試件的毛體積相對密度。其余的體積指標(biāo)都是根據(jù)以上數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出的。穩(wěn)定的料源則能夠控制集料的各種相對密度基本不變化，從而由此計(jì)算出集料的吸水率、合成毛體積相對密度、 合成表現(xiàn)相對密度以及有效相對密度才能保持相對穩(wěn)定，由此計(jì)算的 VV、VMA、VFA 才能保持穩(wěn)定。

2、碎石加工設(shè)備的控制

如果采用反擊破碎石加工設(shè)備自行加工原材料的話，配合比設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該考慮的是如何選定碎石加工用的振篩的孔徑以及振篩安裝的傾用。選擇的依據(jù)主要是與瀝青拌和站振篩的孔徑、傾角相匹配。碎石加工是一個(gè)時(shí)間相對較長的工序，在加工過程中，應(yīng)該定期檢查振篩篩孔的磨損情況和進(jìn)行集料篩分試驗(yàn)，使得原材料的級配維持在一個(gè)相對穩(wěn)定的范圍以內(nèi)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，在碎石加工過程中， 篩孔變化可能會(huì)達(dá)到3mm-4mm的變化，粗集料的篩分結(jié)果會(huì)有偏粗的趨勢。因此定期檢查篩孔，更換振篩是保證原材料級配穩(wěn)定的一項(xiàng)重要措施。

四、攤鋪控制

攤鋪過程是離析最容易產(chǎn)生的一個(gè)工序，根據(jù)不同的攤鋪厚度，調(diào)整螺旋布料器和熨平板前緣之間的距離， 減少混合料出現(xiàn)離析。熱拌熱鋪密級配瀝青混合料的壓實(shí)厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.5-3 倍。在混合料集料粒徑較大，攤鋪層較厚的情況下，螺旋布料器離下臥層的距離和離熨平板前緣的距離都應(yīng)稍大，反之可適當(dāng)調(diào)小。螺旋布料器離熨平板前緣的距離在保證供料充分，滿足攤鋪厚度要求的前提下，宜盡量調(diào)小。這樣能保證攤鋪后表面平整及厚度均勻，減少離析。

在攤鋪過程中，攤鋪機(jī)行進(jìn)速度的變化會(huì)帶來熨平板下面混合料數(shù)量和密度的變化。當(dāng)速度變慢，單位時(shí)間的縮短會(huì)導(dǎo)致[U1] 攤鋪厚度不均勻而發(fā)生離析。在其他條件不進(jìn)入熨平板底部混合料數(shù)量增加，熨平板將被抬高，同時(shí)又因熨平板前的混合料積多，密度變大，當(dāng)進(jìn)入熨平板底部后，密度大的混合料變形率小，熨平板亦相對抬高，導(dǎo)致攤鋪層變厚。相反，當(dāng)速度變快，將導(dǎo)致攤鋪層變薄。在運(yùn)輸車輛卸料完成后， 后面一輛運(yùn)輸車進(jìn)入卸料料斗前會(huì)有一小段時(shí)間間隔，通常攤鋪操作手會(huì)將攤鋪機(jī)料斗兩側(cè)的擋板合攏繼續(xù)向前攤鋪，直至料斗空倉再讓自卸車卸料。其實(shí)料斗擋板兩側(cè)的瀝青混合料是粗集料最集中的部位，攤鋪在路面上非常容易形成 “粗集料窩” 。建議在卸料攤鋪過程中，攤鋪機(jī)始終不要將料斗合攏，等到當(dāng)天攤鋪?zhàn)詈蠼Y(jié)束時(shí)，一次性將該部分混合料清除，做廢料處理。

五、碾壓控制

碾壓過程本身并不能減少瀝青混合料的離析，但是對于連續(xù)密級配瀝青混凝土的AC結(jié)構(gòu)來說，大噸位的輪胎進(jìn)行復(fù)壓可以提高AC 結(jié)構(gòu)瀝青混凝土的密水性。因?yàn)檩喬�壓路機(jī)的輪胎之間存在一定間隔，可以對瀝青混凝土進(jìn)行局部的搓揉碾壓，使碾壓范圍內(nèi)粗集料排列更有序，細(xì)集料填充更密實(shí)。

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