公路瀝青面層施工中離析原因分析及防治措施

陳廣宇

1 離析原因分析

1.1 基層頂面標高超限

由于水泥碎石基層施工時對頂面標高控制不嚴,而瀝青下面層施工前對基層頂面標高沒有認真復核,加之瀝青下面層施工是采用了走鋼絲的厚度控制方式,故使瀝青下面層施工初期出現離析,如對出現塊狀離析處鉆取芯樣檢查,發現瀝青下面層厚度達不到規定值(4cm),個別地方僅2cm,說明基層頂面標高誤差過大的地方容易使粗細骨料分離。

1.2 原材料及混合料配合比所致

如設計或施工中混合料的瀝青含量不合適,使集料包裹的瀝青厚薄不均,影響瀝青混合料壓實性能;集料的性質,尤其是粗集料的最大粒徑與鋪筑厚度比值偏大很容易導致瀝青混合料攤鋪層不均勻。

1.3 瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪時產生的離析

(1)拌和均勻性欠佳的瀝青混合料,鋪面將出現塊狀離析。瀝青混合料拌和不均除容易出現顏色不均花白顆粒外,還會導致粗細顆粒的分布不均而產生瀝青鋪面的離析。

(2)運輸:瀝青混合料從儲料倉或拌和機向運輸車放料時出料口到料車的距離過大或若運輸車未按規定挪動汽車位置,將會引起細粗集料的離析。

(3)攤鋪:一是由于攤鋪機激振頻率與攤鋪速度未建立相關聯系,攤鋪速度的變化導致攤鋪壓實密度不均產生碾壓離析。二是攤鋪機集料斗未及時攏料,這樣集料斗兩翼內側的余料會形成向內的斜面,開始卸料時,粗顆粒將流向集料斗底部,攤出的鋪面將出現等距離的塊狀離析。三是熨平板是由多塊拼合而成,每塊熨平板中由于夯錘新舊程度和磨損情況不盡相同,因而各塊熨平板的激振強度會有所差異,激振強度大的熨平板會把較多的細料振到鋪層的下部,表面呈現較多的粗料;而激振強度較弱的熨平板振動鋪層下部細料較少,而鋪層表面細料較多。整個鋪面也就呈現出條帶狀的粗細料不均勻的現象。

1.4 壓實過程中產生的離析

壓實過程中瀝青混合料的壓實溫度時高時低,而壓實設備不可能跟隨變化,因而使攤鋪的瀝青混合料壓實度不均勻而產生碾壓離析;另外由于壓實時要求部分重疊、壓實到鋪層邊緣時無側限、壓路機的運行速度以及振動壓路機起步、停止等都會引起壓實功的變化,導致瀝青混合料碾壓離析的產生。

2 減少混合料離析的措施

(1)為了減輕離析,提高混合料的均勻性,在設計上應選擇與壓實層厚度相匹配的混合料類型,適當減少集料最大粒徑外,建議攤鋪厚度與混合料中骨料的最大粒徑比值在2.5～3.0較適合。

(2)加強集料生產管理,努力使用清潔的、均質的集料。盡量由統一廠家生產,原材料礦石種類一致,破碎碎石工藝相同,要求反擊式碎石機。并要求各機篩孔相同,并及時更換,對于不同廠家的集料要混合后重新篩分,確保集料規格一致。拌和樓應將集料堆放在硬化的土地上,細集料要加棚蓋,集料堆積時要使用推土機和鏟車,并應避免料堆過大或過高。

(3)加強拌和樓冷料倉隔離效果。上料裝載機大鏟寬度要與料斗寬度相應,不得過寬,上料時避免料斗內集料超高而導致與相鄰料倉混料,引起級配發生變化。對拌和樓熱料倉構造不合理之處適當加以改造,避免吐料時由于骨料搭橋,產生吐料盲區引起離析。

(4)拌和機要選擇合理的振動篩篩孔,嚴格控制碎石超粒,將超粒徑排出去。對拌和機的傳感器要仔細標定,嚴禁使用稱量不準的拌和機,拌和機每出次料必須打印出料倉和瀝青的數量,記錄集料、瀝青和混合料的溫度,并隨時檢查打印結果與設定值之間的差異有無大的波動,如有疑問立即停止拌和。

(5)礦粉含量盡量控制在級配范圍的中值附近,不宜過多,若確有需要,則相應增加拌和時間,確保充分拌和,無花白料,無離析。控制含泥量,若含泥量過高則相應增加干拌時間,避免結團現象。

(6)混合料的運輸宜采用大噸位汽車,因為它形成的離析量要少,自卸汽車在裝料時應該在每裝一鍋后移動一下位置,并按車廂前、后、中的裝料順序,以避免粗骨料滾動在車廂四周,自卸汽車卸料時要快速卸下,避免發生物料滾落,以減少粗骨料向外側堆積。

(7)拌和能力與攤鋪能力相匹配,保持攤鋪機刮板輸料器和螺旋分料器穩定、連續地工作是減少混合料離析的主要方法。從過內外研究和實踐表明:保持攤鋪機刮板輸料器和螺旋分料器穩定、連續地工作,螺旋分料器腔內的混合料略高于螺旋分料器長線(即螺旋的填充系數穩定在0.7～0.75左右),刮板輸料器和螺旋分料器的實際運轉時間不得少于攤鋪機作業時間的80%,則混合料將始終沿燙平板寬度方向均勻分布,混合料產生的離析將降低至最少。實踐證明:刮板輸料器和螺旋分料器的轉速不斷變化,造成的離析量比轉速均勻造成的離析量增大十倍以上。

(8)選用高性能攤鋪機鋪筑瀝青路面,高性能的攤鋪機可以使瀝青混合料的供應與攤鋪速度、寬度和厚度相適應,能夠保證攤鋪機穩定、連續地工作,從而減少離析的產生。如采用全自動控制的輸料系統,可以使攤鋪機刮板輸料器和螺旋分料器的供應實現全自動按比例控制,從而實現穩定連續的供料。又如選擇作業速度自控裝置,可以不受外界因素影響干擾保持速度穩定等等。所以選擇高性能的攤鋪機能夠獲得較高的鋪筑質量和減少離析的發生。

(9)控制攤鋪速度,確保慢速、均勻、不間斷的攤鋪。嚴格控制攤鋪機鋪筑寬度,一般不宜超過6～8m,宜采用兩臺攤鋪機梯隊作業。并在螺旋分料器兩端改裝反向葉片,在螺旋分料器兩端將螺旋葉片反向安裝,使混合料在分料時兩端形成二次拌和從而減少粗骨料的堆積。

(10)加強壓實管理,合理安排壓路機的數量和類型,初壓要跟緊攤鋪機碾壓,提倡采用大噸位輪胎壓路機碾壓。

(11)加強質量檢查,通過紅外線溫度檢測器檢查溫度、核子密度儀檢測密度、鋪砂法檢測構造深度等手段,對離析情況和均勻性作出評價,如發現有嚴重離析現象,必須返工,不留后患。

3 瀝青路面離析處理辦法

3.1 表面離析的處理

對于表層離析,宜在碾壓前進行處理,攤鋪后立即補撒細料,填補空隙,然后碾壓。也可待已碾壓的路面溫度降到室溫后在離析部位均勻噴灑改性乳化瀝青粘層油,灑布量以0.4～0.6kg/m3為宜,根據離析程度確定,不得少量,也不宜超量。噴灑改性乳化瀝青后適量撒布瀝青預拌石屑,然后適當碾壓,清除多余的石屑,保證路面平整度。

3.2 貫穿離析的處理

貫穿離析一般成塊狀,應返工處理,混合料攤鋪后宜立即更換均勻料,適當撫平,然后碾壓。也可在路面碾壓完畢后處理,挖除離析料,將邊部切齊,均勻涂刷一層同標號的熱瀝青或改性乳化瀝青,然后按松鋪厚度加入均勻料,再碾壓密實。

參考文獻

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