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【摘要】分析沥青路面出现离析的危害性及造成离析的原因,从原材料、配合比设计、拌和设备、摊铺设备及施工操作多方面介绍离析的防治措施,以提高路面的使用质量、耐久性。
【关键词】路面离析;混合料;防治措施
近年来,随着我国公路建设事业特别是高等级公路建设事业的飞速发展,我国公路施工企业的施工水平、机械设备装备也有了很大的提高。但在施工过程中都会有不同程度的离析现象发生,路面离析问题成为困扰施工单位、监理单位及机械制造厂家的难题。离析造成路面的不均匀,而路面的不均匀是高速公路早期破坏的重要原因之一。
1. 离析的种类
1.1沥青混合料离析的类型。在混合料生产过程中,堆料、集料运输、混合料拌和、输送、储存、卡车装卸料及摊铺机摊铺的任一环节中均有可能产生离析,导致混合料的不均匀。热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:
1.1.1级配离析。热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程操作不当造成混合料中粗细集料分布不均,产生离析。粗骨料较为集中区域沥青路面的空隙率相对较大、沥青含量低,路面渗水系数较大,易导致沥青路面产生早期水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中区域沥青路面的空隙率相对较小、沥青含量高,路面抗滑性能相对较差,易产生车辙、泛油等病害。
1.1.2温度离析。热拌沥青混合料在运输、摊铺过程中,由于不同位置的混合料温度下降速率不一致,使混合料产生温度离析。运料车顶部表面的混合料、运料车车箱两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
1.1.3集料-沥青离析。在实际生产过程中,沥青含量较高的混合料易发生这种离析,类似于沥青混合料的析漏,SMA混合料易产生这种离析。
1.2路面离析的类型。沥青路面常见的离析一般可分为四种类型:
(1)运输车末端离析。在刚摊铺完的一幅内出现翼状的离析(见图1),翼状的离析区域粗骨料比较集中,与原配合比设计相比,这些离析区域的混合料级配更像开级配,如果离析较为严重,沥青路面短期内将会遭到破坏,出现坑洞等病害。运输车末端离析主要原因是运输车不正确的卸料方式及摊铺机每次把运料车卸料铺完后才装料。
3. 离析的防治措施
3.1设计。
(1)路面结构设计中,要使混合料的最大公称粒径与沥青面层的层厚相适应,一般的要求是层厚应大于混合料最大公称粒径的三倍。如果层厚太薄,如采用5cm的AC-25,沥青路面在施工中会容易出现离析。
(2)合理的配合比设计对防治离析也很重要的。混合料设计中最易造成混合料离析的是沥青含量。不考虑级配的因素,低沥青含量比高沥青含量的混合料更容易离析;反“S”型级配(粗集料多,细集料也多)容易离析,所以尽量设计“S”型级配(中间料多,粗细集料少)以减少离析现象。
(3)浙江省龙庆项目某标段下面层设计级配见图5。
3.2拌和楼筛网尺寸的选择。拌和楼筛网尺寸的选择对防治沥青混合料离析非常关键。拌和楼筛网设置应能起到控制0.075mm、2.36mm、4.75mm、公称最大粒径和最大粒径五个关键筛孔的目的。筛孔设置跨度不宜过大,以每个热料仓控制两个通过率为宜。本项目下面层拌和楼筛网所用尺寸为3.5*3.5mm、6*6mm、12*12mm、18*18mm、32*32mm。这样可以有效的控制关键筛孔尺寸,同时在在交叉施工时,只需要更换一个筛网就可满足中面层施工的需求。
3.5摊铺机。摊铺机的发动机功率要充裕,保证有足够的功率用于螺旋传输系统。同时两台摊铺机的型号、新旧程度尽量保持一致。摊铺机操作手的不规范操作将会不同程度地使路面产生离析现象,以下是防止摊铺机操作中引起离析的几条措施:
(1)摊铺机料斗内混合料应富裕,应尽量减少拢料次数,合理掌握拢料的时机,拢料的时候传送带停止运转。粗集料容易聚集在运料车的两边,卸料时直接滚到摊铺机料斗的两侧,把粗集料留在摊铺机中,与下一车的细料重新拌和,可以减少混合料的离析。
(2)尽可能将料一次性卸到摊铺机的料斗内。因摊铺机的料斗比较满时,可以减少运料车卸料时混合料的滚动。
(3)摊铺机料斗的仓门要尽量开大,以保证有足够的料进入螺旋布料器进行摊铺。不要让料门太低和螺旋布料器中料太少,因为布料器中的细料容易直接漏在中间,而粗料被送到螺旋的两端,易造成路面的离析。施工中混合料在螺旋中应保持1/2的料位。
(4)在施工过程中摊铺应连续,摊铺机要快速启动。摊铺过程中尽量不要停机,尽量调节好摊铺机的摊铺速度,让拌和楼的产能和运料车的运能与摊铺速度相匹配。
(5)保证螺旋布料器连续旋转,施工中应保证螺旋运转的时间在80%以上。螺旋布料器连续旋转能保证摊铺出连续的料流,路面将比较均匀。螺旋的转速太块,会导致螺旋时停时转,导致摊铺离析。
(6)摊铺机螺旋布料器的长度要足够长,若螺旋布料器不够长,沥青混合料不是通过布料器均匀布到摊铺机两端,而是通过沥青混合料自然滑落,也易造成两端粗集料集中,从而形成混合料离析。
4. 结束语
(1)沥青路面离析现象的产生,涉及到配合比设计、拌和、运输、摊铺等各个环节,是一个比较复杂的技术性问题,需要针对具体问题逐一排查、分析和解决。
(2)拌和楼筛网尺寸的选择对防治离析能起到很好的效果。拌和楼筛网尺寸不能跨度过大,特别是几个关键筛孔的控制上一定要选择合理的筛网尺寸。
(3)应重视温度离析对路面压实度不均匀的影响。应做好对出场混合料及运料车的保温工作,防止因混合料温度离析造成路面压实度不均匀现象,从而导致路面早期破损出现。
[文章编号]1006-7619(2013)01-12-043
【关键词】路面离析;混合料;防治措施
近年来,随着我国公路建设事业特别是高等级公路建设事业的飞速发展,我国公路施工企业的施工水平、机械设备装备也有了很大的提高。但在施工过程中都会有不同程度的离析现象发生,路面离析问题成为困扰施工单位、监理单位及机械制造厂家的难题。离析造成路面的不均匀,而路面的不均匀是高速公路早期破坏的重要原因之一。
1. 离析的种类
1.1沥青混合料离析的类型。在混合料生产过程中,堆料、集料运输、混合料拌和、输送、储存、卡车装卸料及摊铺机摊铺的任一环节中均有可能产生离析,导致混合料的不均匀。热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:
1.1.1级配离析。热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程操作不当造成混合料中粗细集料分布不均,产生离析。粗骨料较为集中区域沥青路面的空隙率相对较大、沥青含量低,路面渗水系数较大,易导致沥青路面产生早期水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中区域沥青路面的空隙率相对较小、沥青含量高,路面抗滑性能相对较差,易产生车辙、泛油等病害。
1.1.2温度离析。热拌沥青混合料在运输、摊铺过程中,由于不同位置的混合料温度下降速率不一致,使混合料产生温度离析。运料车顶部表面的混合料、运料车车箱两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
1.1.3集料-沥青离析。在实际生产过程中,沥青含量较高的混合料易发生这种离析,类似于沥青混合料的析漏,SMA混合料易产生这种离析。
1.2路面离析的类型。沥青路面常见的离析一般可分为四种类型:
(1)运输车末端离析。在刚摊铺完的一幅内出现翼状的离析(见图1),翼状的离析区域粗骨料比较集中,与原配合比设计相比,这些离析区域的混合料级配更像开级配,如果离析较为严重,沥青路面短期内将会遭到破坏,出现坑洞等病害。运输车末端离析主要原因是运输车不正确的卸料方式及摊铺机每次把运料车卸料铺完后才装料。
3. 离析的防治措施
3.1设计。
(1)路面结构设计中,要使混合料的最大公称粒径与沥青面层的层厚相适应,一般的要求是层厚应大于混合料最大公称粒径的三倍。如果层厚太薄,如采用5cm的AC-25,沥青路面在施工中会容易出现离析。
(2)合理的配合比设计对防治离析也很重要的。混合料设计中最易造成混合料离析的是沥青含量。不考虑级配的因素,低沥青含量比高沥青含量的混合料更容易离析;反“S”型级配(粗集料多,细集料也多)容易离析,所以尽量设计“S”型级配(中间料多,粗细集料少)以减少离析现象。
(3)浙江省龙庆项目某标段下面层设计级配见图5。
3.2拌和楼筛网尺寸的选择。拌和楼筛网尺寸的选择对防治沥青混合料离析非常关键。拌和楼筛网设置应能起到控制0.075mm、2.36mm、4.75mm、公称最大粒径和最大粒径五个关键筛孔的目的。筛孔设置跨度不宜过大,以每个热料仓控制两个通过率为宜。本项目下面层拌和楼筛网所用尺寸为3.5*3.5mm、6*6mm、12*12mm、18*18mm、32*32mm。这样可以有效的控制关键筛孔尺寸,同时在在交叉施工时,只需要更换一个筛网就可满足中面层施工的需求。
3.5摊铺机。摊铺机的发动机功率要充裕,保证有足够的功率用于螺旋传输系统。同时两台摊铺机的型号、新旧程度尽量保持一致。摊铺机操作手的不规范操作将会不同程度地使路面产生离析现象,以下是防止摊铺机操作中引起离析的几条措施:
(1)摊铺机料斗内混合料应富裕,应尽量减少拢料次数,合理掌握拢料的时机,拢料的时候传送带停止运转。粗集料容易聚集在运料车的两边,卸料时直接滚到摊铺机料斗的两侧,把粗集料留在摊铺机中,与下一车的细料重新拌和,可以减少混合料的离析。
(2)尽可能将料一次性卸到摊铺机的料斗内。因摊铺机的料斗比较满时,可以减少运料车卸料时混合料的滚动。
(3)摊铺机料斗的仓门要尽量开大,以保证有足够的料进入螺旋布料器进行摊铺。不要让料门太低和螺旋布料器中料太少,因为布料器中的细料容易直接漏在中间,而粗料被送到螺旋的两端,易造成路面的离析。施工中混合料在螺旋中应保持1/2的料位。
(4)在施工过程中摊铺应连续,摊铺机要快速启动。摊铺过程中尽量不要停机,尽量调节好摊铺机的摊铺速度,让拌和楼的产能和运料车的运能与摊铺速度相匹配。
(5)保证螺旋布料器连续旋转,施工中应保证螺旋运转的时间在80%以上。螺旋布料器连续旋转能保证摊铺出连续的料流,路面将比较均匀。螺旋的转速太块,会导致螺旋时停时转,导致摊铺离析。
(6)摊铺机螺旋布料器的长度要足够长,若螺旋布料器不够长,沥青混合料不是通过布料器均匀布到摊铺机两端,而是通过沥青混合料自然滑落,也易造成两端粗集料集中,从而形成混合料离析。
4. 结束语
(1)沥青路面离析现象的产生,涉及到配合比设计、拌和、运输、摊铺等各个环节,是一个比较复杂的技术性问题,需要针对具体问题逐一排查、分析和解决。
(2)拌和楼筛网尺寸的选择对防治离析能起到很好的效果。拌和楼筛网尺寸不能跨度过大,特别是几个关键筛孔的控制上一定要选择合理的筛网尺寸。
(3)应重视温度离析对路面压实度不均匀的影响。应做好对出场混合料及运料车的保温工作,防止因混合料温度离析造成路面压实度不均匀现象,从而导致路面早期破损出现。
[文章编号]1006-7619(2013)01-12-043