摘要:隨著我國公路事業的快速發展,瀝青路面得到了廣泛的應用,但常常由于路面質量引起路面的早期損壞,瀝青路面的離析就是其中的一種弊病。本文根據在SUP-25瀝青路面攤鋪過程中所出現的離析現象進行分析,找出了解決辦法,最大限度地減少離析現象,確保瀝青路面的質量。
關鍵詞:瀝青路面 離析 施工 解決方法
瀝青混凝土路面具有表面平整、行車舒適、震動小、噪音低、施工期短、養護維修方便等優點,隨著施工技術和管理水平的不斷發展,其越來越得到廣泛的應用。隨著國民經濟的迅猛發展,交通量日益增大,且超大超重車輛日益增多,使我國高速公路路面面臨嚴峻的考驗,通車幾年后早期損壞的現象也時有發生。瀝青路面早期損壞一個最重要的原因就是瀝青路面的不均勻性—離析造成的。以某高速公路瀝青路面下面層SUP-25為例,進行詳細分析探討瀝青路面的離析現象和解決方法。
1 離析造成的危害
瀝青路面的離析,通常分為溫度離析、骨料離析和碾壓離析。溫度離析是指瀝青混合料中各部分溫度出現明顯差異;骨料離析是指瀝青混合料中大粒徑骨料從混合料中分離出來,處于明顯的不均勻混合狀態。這些離析會造成路面表面不均勻,以一塊是大料一塊是細料或呈一片、呈一條帶等現象出現,對路面的使用壽命有很大的影響。一旦路面表面產生離析現象,離析處往往會缺少細集料,造成離析面上粗集料與粗集料接觸,只有少數接觸點粘有瀝青,隨著時間的延長,瀝青會老化剝落,使瀝青與集料的粘結力減弱,如有水滲入孔隙,在行車的動水壓力重復作用下,就會導致瀝青剝落使路面產生嚴重的水破壞現象,相反,在細集料集中的地方,尤其是條帶狀離析,在高溫季節還可能發生車轍的危害。實際施工中,我們在離析地點進行了取芯檢測,在粗集料集中點檢測壓實度嚴重不足;通過對攤鋪時離析表面的瀝青混合料抽提檢測,發現粗集料偏多、細集料很少、油石比偏小,檢測的級配和油石比與設計值相差很大。同時對離析點進行現場滲水檢測,離析(粗集料集中)嚴重的地點滲水很大,這就為路面的使用壽命埋下了可怕的禍根。
2 造成離析的原因分析和解決措施
2.1 某高速公路瀝青路面下面層采用的結構形式為SUP-25,在施工中,發現瀝青路面表面有明顯的離析,而在AC25-I型瀝青面層施工時,瀝青路面表面基本無明顯的離析。原因之一是由于SUP-25級配偏粗造成的離析。
SUP-25與AC25-I型的級配對比如表1:
解決措施:按照級配要求,我們對SUP-25級配進行了認真的分析,在試鋪段采用SUP-25級配的中值進行指導施工,通過對試鋪段瀝青表面外觀檢查,發現存在部分的離析現象,大顆粒的集料在表面較多。針對該種現象,我們借鑒了AC-25改進型級配和其他高速公路上采用的SUP-25的級配,對SUP-25進行了優化,優化級配如表2:
并用優化后的級配進行攤鋪,所鋪設的瀝青路面外觀有了很大的改觀,減少了離析現象的出現。
2.2 集料在生產、場地堆放過程中,料堆越高,大顆粒集料越易滾落到底部,易出現上部小顆粒集料多、下部大顆粒集料多的現象,形成集料離析。
解決措施:加強原材料的級配和質量控制。同時原材料到場后,采用裝載機和運輸車搭配堆料,堆料采取一層一層的堆載,嚴格杜絕從高處向下倒料,避免堆料時的大小顆粒的集料離析,為拌和樓提供穩定的料源,保證拌料時不出現等料和缺料的現象,使級配穩定,確保成品料拌和均勻一致。
2.3 在拌和過程中,拌和時間不夠就會造成混合料不均勻而產生離析;在往運輸車輛中放料時,出料口與車廂之間的距離過高也會產生離析。
解決措施:拌和樓在拌和瀝青混合料時應嚴格按照設定的干拌時間和濕拌時間進行操作,杜絕由于拌和時間過短而造成混合料的不均勻?;旌狭习韬秃煤?,將車停在混合料出料口接料,車廂高度離出料口為30~50cm為宜,接料時,要求運輸車每裝一斗移動一下車位置,先裝前部而后裝后部再裝中部,裝好一層后又按照以上方法進行第二層的裝料,做到平衡裝料,盡量減少因落差而造成的裝料離析。取消裝料小車和成品料倉,因為這期間存在可能造成的離析:①拌鍋向小車放料過程中的離析。②小車向成品料倉放料過程中由于落差而造成的離析和溫度離析。③從成品料倉向運輸車放料過程中產生的離析。
2.4 運輸車輛在運輸過程中由于料車的顛簸和混合料溫度的散失而造成集料離析和溫度離析。
解決措施:加強道路修整,保持便道路面平整,同時在不平路段限制車速,減少運輸過程中由于車輛顛簸而造成的離析;對裝好的瀝青混合料使用蓬布和棉被覆蓋,同時使用保溫棉和棉被固定在車廂的周圍,起到保溫的作用,盡量減少由于溫度的差異而造成的溫度離析。
2.5 在攤鋪瀝青面層時,選用兩臺性能良好的德國進口ABG423攤鋪機呈梯形作業的組合方式進行攤鋪,這樣會減少路面兩端粗集料的離析,但攤鋪機調整不好,就會多出現以下的幾種離析現象:
①在攤鋪機的中縫出現細集料集中,有時還伴有油斑和泛油的可能。這是由于攤鋪機的熨平板變形不平形成三角帶而造成的,因為攤鋪機熨平板是由幾塊板拼在一起的,該處又是攤鋪機螺旋分料器的動力分離處,阻力較大,熨平板比較容易變形。
解決措施:調整熨平板拱度,保證熨平板底面基本保持在一個平面上,差值不超過3mm,如果拱度太大,鋪筑面會出現兩側疏松、中間緊密并刮出亮痕和縱向撕裂狀條紋。反之,如果拱度太小就會出現兩側緊密、中間疏松并被刮出亮痕和縱向撕裂狀條紋。此外,可同時采取在攤鋪機中間加上反向葉片的措施。
②在每臺攤鋪機螺旋吊臂處攤鋪出的路面上出現左右兩條粗集料集中帶,這是由于吊螺旋處吊臂的阻力產生的離析,這種離析呈帶狀分布。因為螺旋分料器在輸料的過程中是利用葉片的旋轉把料逐漸輸送到兩端的,此過程中吊臂會產生很大的阻力,使料位產生大的落差,大料均滾落在低洼的地方,形成大料的集中。
解決措施:在鋪筑過程中,攤鋪機應調整到最佳工作狀態,調試好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板運料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配,螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器中心為度,使熨平板的擋料板前混合料在全寬范圍內均勻分布,攤鋪機螺旋送料器應不停的轉動,兩側應保持有不少于送料器高度2/3的混合料,使料的輸送連續平穩,盡量不形成料位差,減少這種離析。為了進一步消除吊臂產生的離析,我們對ABG-423攤鋪機進行了改進,將螺旋處的吊臂改裝到螺旋分料器的兩端,并對吊臂的形狀,吊臂安裝處軸承的大小等做了改進,盡量減少了葉片輸送料的阻力。我們還定制了2套整體通軸的螺旋布料器,通過在實際中應用,這種方法可以減少由螺旋的拼接而造成的條帶狀離析,效果顯著。
③攤鋪出的路面中常出現一種有規律的間斷性的大料聚集現象,一般間隔20米左右,多半位于攤鋪機的中部,這是由于攤鋪機料斗內的混合料被刮料板刮剩的大料鋪筑而產生的。
解決措施:運料車往攤鋪機料斗中卸料時快速起斗,收斗時嚴禁將斗內料排空,而且不得撞擊瀝青攤鋪機,同時攤鋪機操作手應認真負責,保證攤鋪機不停機待料、杜絕每車料收攤鋪機料斗一次,按照攤鋪3~5車料收一次攤鋪機料斗的規定操作,讓攤鋪機料斗內兩旁的大料收到中間并和下車料混合后再攤鋪,并做好料車的接位工作,保證下一輛運料車能及時供給攤鋪機攤鋪,做到連續供料來避免粗料集中。通過以上措施可以避免出現這種離析現象。
④由于攤鋪機螺旋分料器內的螺旋太短,料輸送不到分料器的兩端,而形成較大的料位落差,并在重力的作用下大顆粒料向下滾落,形成端部離析。同時熨平板的前擋板離地面太高或螺旋軸離熨平板側擋板的距離太遠,也會出現離析帶。
解決措施:調整螺旋軸離熨平板側擋板的距離,控制距離在30~50cm左右,降低螺旋分料器熨平板的前擋板離地面距離,控制在18~22cm,同時調整螺旋分料器熨平板的前擋板距螺旋布料器軸的距離,距離控制在27cm左右;這樣就能避免離析。
⑤攤鋪時振搗夯錘行程調節不到位或振幅和振頻調節不合理,就會出現大面積的離析,攤鋪的路面表面均是大料。
解決措施:根據熨平板夯錘的新舊程度和磨損情況,結合現場攤鋪出的外觀進行調整。
⑥由于兩臺攤鋪機呈梯隊作業而造成接縫處的離析。
解決措施:提高前面攤鋪機的側擋板高度,使接縫成斜接縫,兩幅之間留有30-60mm左右的搭接,同時盡量縮短兩臺攤鋪機的距離,保持在3~5米為宜,躲開車道輪跡帶,加強膠輪的碾壓,就能消除這種離析。
在采取上述措施的基礎上增加前場補料人員,對攤鋪后離析的表面進行及時的修補,并對碾壓完成的路面進行檢查,一旦發現問題及時進行解決。相信只要加強各個環節的控制,并保證每個環節有專人負責各項工作,充分調動員工的主觀能動性,就可以從各個方面入手最大限度的解決離析問題。