摘要：沥青混凝土路面作为国内外公路的主要路面结构形式，在各等级路面中均占有很高的比例。在公路建成通车后，因行车荷载、外界环境影响以及施工中存在不足，导致沥青混凝土路面逐渐出现发生网裂、松散、坑洼、局部泛油等，这些问题都会严重影响沥青混凝土路面的建设质量。而造成上述诸多问题的根本原因是未处理好沥青混凝土路面的离析，为此，本文将结合中非共和国BOUAR - GAROUA BOULAI项目对沥青混凝土路面施工离析控制与检测技术进行探讨。
关键词：沥青混凝土；级配离析；温度离析；密度离析；预防
引言
非洲的多数公路工程普遍处于重载交通条件下的运行状态，所以使用寿命往往达不到预期。其中，混合料离析是造成这一现状的主要原因，引发各种类型的病害，严重影响其正常使用。因此，应重视离析的分析与预防。
1 工程概况
中非BGB项目起点位于中非共和国境内的BOUAR镇，终点为中非共和国和喀麦隆边境的GAROUA BOULAI镇。路线全长47公里，路面宽度9米，设计时速120公里/小时。路面结构为：20cm红土砾料成型层，15cm红土砾料底基层，19cm级配碎石基层，4cm沥青混凝土路面层。BGB项目所在地域气候炎热，年均气温26°C，全年分旱季和雨季，5月-10月为雨季，11月至次年4月为旱季，年均降雨量为1000-1600毫米
2 离析的类型
沥青混合料离析是指沥青混合料性能的不均匀性变化，通常包含级配离析、温度离析和碾压离析。（1）级配离析是热拌沥青混合料各组成部分分布不均匀造成的设计级配的误差，沥青含量的不均匀与设计的最佳沥青用量不相符，使配合比设计形同虚设。（2）温度离析是沥青混合料温度出现较大差异。混合料现场温差大，温度相对较低的混合料难以压实，可能发生水损坏，缩短了路面的使用寿命。（3）碾压离析是在碾压过程中，由于不同的压实程度的变化和空隙率的不同使沥青混凝土路面产生离析现象。
3 离析危害
沥青混合料出现离析现象会造成极大的危害。首先，离析现象会导致碎石粗料集中，在车辆碾压下很容易压碎，进而使骨料的受压表面积增大，原来的沥青混凝土路面配合比也会随之发生改变，使路面结构变得不合理，沥青路面的强度下降，行车安全以及沥青混凝土路面的使用寿命都会受到影响。其次，离析会导致粗集料集中，从而影响路面的密实度，路面空隙率会增加，容易渗匀而降低路面质量，此外还会影响沥青混凝土路面的平整和美观。
4 沥青混凝土路面施工过程离析产生原因
(1)横向离析:摊铺机布料器在持续输送集料的过程中产生一定离心力，使粒径相对较大的集料开始向外侧运动，导致摊铺宽度增加，加重了横向集料的离析。(2)竖向离析:因摊铺机前挡板和下承层之间有很大孔隙，对混合料进行运送时大部分粗集料将从空隙进入摊铺下层，使竖向集料产生离析。(3)纵向离析:两台摊铺机接缝部位产生一条竖向离析带，一直存在于中缝位置，产生纵向离析。另外，在碾压过程中受力无法保持均匀，导致搭接处两侧无法达到密实。(4)片状离析:摊铺机布料器未满载时，运料车在卸料过程中没有缓慢提升车厢，或摊铺机多次收斗，使集料未能得到有效的二次搅拌，最终产生片状离析。(5)温度离析:混合料运输、摊铺机碾压过程中受到外界环境及机械设备等因素的影响，导致温度存在较大差异，使路面混合料的压实不均匀，产生温度离析。通过以上分析可知，离析是多种因素共同作用的结果，在实际工作中，应根据具体的产生原因和影响因素制定相应的措施，同时还要在此基础上加强检查与管控。
5 离析病害的控制
5.1原材料选择及拌合过程的控制
施工单位应该使用相同的碎石机和筛分设备，保证材料的均匀性。对沥青混合料的集料应分开堆放，可以设置隔离设施来避免集料的混杂。堆料要逐层堆积，这样可以减少离析现象的产生。拌合过程中，应该严格控制骨料的级配均匀，控制在误差范围内，并尽量接近级配标准值。
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5.2运输过程及摊铺过程的控制
（1）从运料车上卸料时，应该分三层放料，这样会减少粗集料的集中，运输道路应平整，均匀行驶，减少颠簸。（2）在摊铺宽度很大的情况下，应采用2台相同型号的摊铺机进行摊铺。（3）在沥青混合料送入摊铺机时会使大颗粒骨料落在接料斗的两侧，所以车厢应该大角度迅速提升，这样沥青混合料可以整体滑落，可以减少大颗粒骨料向接料斗两侧滚动与堆积的问题。（4）摊铺时应正确操作摊铺机，这对减少离析现象很重要。在摊铺全过程中应该保持摊铺机布料器始终在正常工作，还应保持摊铺槽两端沥青混合料高于布料器高度的1/3。（5）为了使沥青混合料填满螺旋叶片，应调整超声波料位器，物料应该从中间向两边移动，这样可以避免大小颗粒分离现象的产生。在所有的吊臂处安装过渡叶片，这样可以使混合料平稳过渡。（6）卸料时速度快可以减小物料的离析，应该采用物料转运车进行二次搅拌，避免在运输、装载及倾倒过程中的离析。
5.3 沥青混凝土混合料温度的控制
（1）沥青混合料拌合的温度应严格控制，包括沥青的温度、骨料的温度以及出料的温度。拌合时间过短，会导致沥青混合料拌合不均匀或温度不均匀，所以要严格控制拌合时间。（2）温度离析产生的原因是料堆表面与空气接触，而料堆内部无法与空气接触，内外温度下降不一致造成的。（3）摊铺机应该充分加热，尽量连续不断的工作。（4）为了减小温度离析，可以使用大功率搅拌螺旋机构。
6 沥青混凝土路面施工过程中离析预防措施
6.1 预防级配离析的措施
造成级配离析现象出现的原因有多种，如粗细料在一定范围内的分布不均匀，级配和沥青的用量出现差错都会对路面的结构和纹理造成影响，进而会使得沥青混凝土路面出现级配离析的现象。级配离析的表现方式有多种，例如，路面在长时间使用后出现车辙、拥包、网裂、水损等损坏现象。级配离析的不同的表现方式也反映了不同的造成级配离析产生的原因。施工单位在实际施工的过程中为有效防止级配离析的现象出现，需要制定详细的预防级配离析现象出现的措施。首先要规定沥青混合料配合的比例并加强对配比材料人员的管理，以确保他们在作业时严格按照沥青混合料的配合比例进行作业。在规定沥青混合料配合比的时候，可以借鉴国外的一些经验对细集料开展棱角性试验，控制粗集料的时候可以借助粗糙度和摊铺系数之间的关系。落实原材料的控制工作可以有效减少拌和离析的产生。施工单位在实际施工的时候要严格控制拌和的数量、温度及时间与各原材料在沥青混合料中的比例。
6.2 预防温度离析的措施
当路面产生温度离析时，工后检测会出现纹理深度较大、孔隙率较大、压实度偏离的情况，在温度离析严重的地方，路面使用寿命将会大大缩短。当沥青混凝土应用到桥面上，由于桥面与路面实际情况不一样，在摊铺过程中沥青混合料温度下降更快，桥面上又不能加大压实度，更容易使桥面产生水损现象，使桥的使用寿命大为缩短。尽量选择离施工区域较近的场地作为拌和场，缩短运输距离，运输过程中可以盖上帆布进行保温；跟随温度的变化对施工过程进行相应调整，温度较低时，要及时对摊铺的沥青混合料进行碾压；如果是采用多台摊铺机同时进行摊铺工作，在碾压时要进行实时测温，防止因不同区域温度相差过大造成路面离析；尽可能在沥青黏温曲线压实温度范围内进行碾压，以免出现施工停顿，导致沥青混合料温度下降，错失路面压实的最佳时机。
6.3 密度离析
多台摊铺机共同作业的时候容易出现密度离析的现象，多台摊铺机在共同工作的时候容易出现施工接缝处分料不均的现象，而且厚度也会出现一定的落差。施工单位为有效预防密度离析在正式施工前需要测试摊铺机的技能是否达标，坚决禁用出现故障的摊铺机。除此之外，施工单位要严格要求驾驶机械人员的业务水平，对机械操作人员的工作质量严加管理以使根本上避免机械驾驶不当出现的问题，保证工作的质量。
综上所述，路面施工中沥青混合料的离析现象是可以通过人工避免的，路面施工人员为保证路面施工的施工质量，保证高速公路在使用过程中的交通安全、有效避免离析现象的发生，需要对产生离析现象的原因进行分析并寻找相对应的切实有效的解决方案。除此之外，施工人员在实际施工的过程中还有注意落实相应的工作，确保施工过程中各方面的工作能够有序运转。
参考文献：
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[3] 石立,郭再龙,吴昊.沥青混凝土路面施工离析原因分析与对策研究[J].北方交通,2006(08):26-27.
论文作者:姚凤刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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