沥青混合料施工离析的分析与控制

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【摘 要】文章结合重庆奉溪路面标沥青混合料离析进行了分析。从摊铺机操作手操作、机械参数调试和摊铺机自身性能因素、运输方式、混合料的本身和摊铺方式进行攻关，同时注重摊铺作业各环节的连续性，在分析的基础上，通过采取相应的改进措施，使得混合料离析得到了有效的控制。

【关 键 词】沥青混合料；离析；分析；控制

中图分类号：TQ522.65 文献标识码：A 文章编号：

沥青路面的离析现象会引起沥青路面的早期损坏，很大程度上缩短了沥青路面的使用寿命，对沥青路面的各方面性能影响较大，是引起路面损坏的基本原因。目前我国对沥青路面离析的研究非常重视，已经开展了防止离析的相关研究，一些国家还将离析指标作为路面工程验收的依据之一。

沥青路面离析是在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。沥青碎石粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，集料非常容易被压碎，骨料表面积增大，改变了原设计的路面配合比，油料偏少，造成集料碾压成型后松散，破坏路面结构，影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。粗集料集中，局部密实度差，孔隙率高，容易在路面形成积水，影响路面质量、平整度及路面外观美感。

从宏观上讲，热拌沥青混合料的离析大致有三种类型：

（1）级配离析新拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的操作不当造成混合料粗细集料分布不均，产生离析。

（2）温度离析热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中，由于不同位置的混合料温度下降不一致，导致混合料的温度差异，产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。

（3）集料离析含油量较大的混合料易发生这种离析，类似于沥青混合料的析漏。

1沥青摊铺离析现象分析

奉溪路面标使用的是福格勒2100型沥青摊铺机，在施工过程中发现，由摊铺机造成的离析很难控制，主要是料斗离析、螺旋布料器离析、摊铺离析和随机性离析。

1.1摊铺机操作手操作、机械参数调试

摊铺机操作手不规范的操作和不适当的参数设定，将会造成沥青混合料的离析。

1.1.1在施工过程发现摊铺机料斗往往频繁拢料，甚至是车车手斗，这将会使料斗两侧聚集的粗集料通过刮板输料器一并摊铺，由此造成中间链条箱位置粗集料密集，形成一定距离的料斗离析带。

1.1.2螺旋布料器转速调节带有一定的盲目性。而摊铺机手习惯的进行手动操作，必将造成螺旋布料器转速时快时慢，这将引起粗集料被抛甩严重，从而引起在混合料厚度范围内下部过度集中。

1.1.3摊铺机行驶速度的设定不规律，且往往不及时进行相应参数调整，例如夯锤振幅、轴旋转频率等，造成不同断面上新铺的沥青混合料密度不均匀，形成片状的碾压离析。

1.2摊铺机自身性能因素

奉溪路面标使用的摊铺机是全新的福格勒2100型，在我项目是第一次使用，使用前各方面性能不是很稳定，同时没有根据施工一线具体的情况进行改进，使得摊铺机自身性能因素出现的离析现象一直不容易根除。

本标段在沥青的混合料摊铺过程中发现，福格勒2100型摊铺机在两侧螺旋支撑轴及摊铺机中间链条箱附近易出现3条离析带。经分析螺旋支撑轴附近的两条离析带主要是由于支撑处螺旋输料不畅，破坏了混合料沿螺旋在宽度方向上输送的连续性，从而影响了该处的密实度和级配所致。中间链条箱的离析带主要是由于螺旋驱动链条箱的空间干涉，使左右螺旋在中缝处断开一定距离，这一断裂处的沥青混合料得不到螺旋的强制搅拌，单独依靠混合料的自然流动了来填充，造成摊铺后密实度很低且级配不均，从而形成一条明显的条形离析带。

1.3 运输方式

沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢附近，形成粗集料第一次集中。运输车里的混合料卸向摊铺机料斗时，大骨料滚落在摊铺机料斗两侧，形成粗集料的第二次集中。摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时，形成粗集料的第三次集中。

1.4混合料的本身因素

混合料的级配的调整对现场沥青摊铺产生离析也有关系。粗集料比重过大，造成混合料粒径大小的悬差，沥青用量过大或过小都是产生离析的因素。

1.5摊铺方式

本标段在服务区首先进行沥青混合料的施工，摊铺方式采用两台摊铺机梯形摊铺作业，施工过程中频频出现多达7处严重的条形离析带，尤其在两台摊铺机中间结合部位和摊铺机两侧十分明显。中间结合部位的离析带主要是由于前台摊铺机边部摊铺后大粒径骨料受自身重力影响首先滚落下方，造成厚度方向上的下部过度集中。同时梯形作业中间结合部不能及时碾压，造成混合料温度的下降，都是导致离析的原因。

2离析防控措施

重庆奉溪路面标施工过程中针对沥青摊铺存在的离析问题，结合以往实践，对沥青摊铺机机械操作制订了明确的规程，并对福格勒摊铺机进行了针对性的改进。

2.1 规范机械操作

2.1.1明确操作机手尽量减少手斗次数，同时禁止每次收斗后掏空斗内沥青混合料，要求留有约10cm厚的混合料。

2.1.2对刮板输料器、闸门开度及螺旋布料器进行调试，要求混合料埋置螺旋4/5以上或满埋螺旋，同时使得螺旋布料器转速控制在低速挡位，尽量避免进行手动操作。

2.1.3摊铺机行走速度要求基本达到匀速，速度差异控制在0.5m/min范围内，要求配备足够数量的运输车，避免停机等料。

2.2 摊铺机自身改进和优化

就摊铺机自身而言，减少沥青混合料的离析和提高摊铺路面的平整度，主要通过螺旋布料器的结构设计和改变运动学参数来实现。

奉溪项目根据摊铺后存在离析带位置的分析，决定主要对螺旋布料器进行针对性的改进。在离两侧螺旋支撑轴的第一节螺旋位置加装了圆周角为110度左右的反向叶片；在摊铺机中间链条箱附近加装了角度可调的反向叶片。同时根据摊铺厚度的变化，相应的对螺旋布料器的离地高度进行了调节，保证布料槽内具有合适的料位。另外对摊铺机布料槽前挡板加装一节高度可调节的橡胶垫块，使得由于螺旋抛扬产生的副作用减少到最低限度。

2.3运输车辆方面解决措施

2.3.1从拌和机贮料罐向运料车上卸料时，分三层放料，即每卸一斗混合料，汽车挪动一个位置。等一层放完后，再逐次进行第二、三层放料，从而减少粗集料的集中。

2.3.2施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料，即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富裕。

2.4混合料本身解决措施

2.4.1减少混合料粒径大小悬差。

2.4.2控制沥青用量，使之偏高于设计用量。

2.5摊铺方式

结合奉溪路面标服务区下面层的施工，我项目将两台摊铺机梯形作业改为一台摊铺机全断面作业，有效的控制了离析现象的产生。

3结束语

在奉溪高速路面标沥青路面施工中，对沥青混合料摊铺的离析问题进行了针对性的攻关，在充分分析离析产生原因的基础上，通过采取相应的解决措施，使得实际摊铺的沥青沥青混合料的级配得到了有效的控制，这对于确保新铺沥青混合料质量具有重要的意义。

改进前改进后

参考文献

1 沈金安．关于沥青混合料的均匀性和离析分析[J]．公路交通科技，2001，（06）．

2 刘洪海，张建．沥青路面离析的材料和设备机理研究 [J]．武汉理工大学学报，2009，（04）．   转

作者简介：孙德环，男，1986.07出生，本科，助理工程师