沥青路面施工离析与早期损坏关系的研究论文_贾永信

徐州市三环路公路管理站 江苏省徐州市 221007

摘要:沥青路面施工离析,主要指的是施工过程中热拌沥青混合料中存在的粗集料以及细集料在路面上分布不够均衡的现象。一般情况下,也将其称作是级配离析。对初期损坏原因的说法较多,主要是道路通行过程中所处环境和施工质量与后期养护之间存在着一定的关系。进行公路建设过程中,沥青路面的铺设出现离析情况时,在很大程度上会对工程质量有所影响,离析现象会影响沥青路面,并且是导致沥青路面损坏的核心理由。

关键词:沥青路面;离析;早期损坏

一、沥青路面的施工离析

1、沥青路面层的施工过程

沥青路面层是直接与车辆接触的部分,因而其施工质量对整个路面的影响至关重要。沥青路面层的施工过程主要包括以下部分:

(1)对路面层沥青混合料进行选择,并严格按照级配对混合料进行拌和;

(2)通过运料车将混合料送至施工地点并卸料,然后利用摊铺机进行摊铺,使用压路机对混合料进行压实等。通过完成以上工作,保障路面层的强度及稳定性满足相关标准要求。

2、沥青路面上的施工离析类型

从广义上讲,沥青路面的离析是指沥青混合土材料在性能上的不均匀变化,其主要体现在级配离析、温度离析以及碾压离析等。级配离析主要是指热拌沥青混合料在生产、运输或铺设过程中的失误造成路面沥青分布量不均,进而难以发挥其理想级配效果;温度离析则因热拌沥青混合料从混合生产到路面铺设过程中,受天气、设备等外界因素的作用,使得混合料各部分的热量散发不同,进而导致其各自温度体现差异性,路面上温度低的沥青混合料硬度较大,施工压实难度大,因而会增大路面的空隙率,如此便增加雨水等渗透风险,加剧路面的损坏程度;最后是碾压离析,其主要是由于碾压设备在路面不同部分的不均衡的压实力引起路面施工质量与理想指标不同。

3、沥青路面的离析特征

在沥青路面发生施工离析时,级配离析主要是在沥青路面的不同区域,其粗、细集料明显分离,即某个区域集中为粗集料,而另一区域则以细集料为主,进而使得路面在使用性能上体现差异性,其受损程度也不同;温度及碾压离析则体现为不同压实作用下路面承重能力的不同。

二、路面离析的检测与评价

1、现场检测方法

在施工现场使用离析判别数据采集的设备是无核密度仪PQI,这种检测仪较为轻便,并且方便携带,具有较高的测量精度、检测时速度较快,还可以进行连续测量。其具体的检测方法主要是,对连续确定施工批次进行确定,对于每个施工批次,需要选取一个检测路段。例如:一个路段的横断面的宽度是11.35m,纵向检钡(的长度是40m,在被检测的路段以lxlm的方格网当作检测单元,尽可能的将方格网的中心作为检查点,那么沿着横断面,需要将其分为11个单元格,从纵向上可以分为40个检测单元,在这一个检测路段,一共有440个检测单元。为了使检测结果的准确性得到保障,检测过中,不能使路面受到污染,并且不能受到雨水的侵蚀,需要在各层施工完成后,对交通进行封闭,等到第2天,再进行检测。

2、离析程度的判定

无核密度仪的检测结果主要是利用对检测区域的检测所得密度进行换算形成孔隙率,再对其进行检测和分析,进行离析等级的界定,并且通过离析程度的灰度图,对路面施工均匀性作出直观反应。选定被检测路面密度期望值和构造深度期望值,也就是对无离析区域的标准值进行选定,一般是利用以下几个方面的方法进行确定:对被公认为最合适的区域的表面密度值进行测定,并且进行取芯标定。

对实验室进行测定,按照目标配合比制成标准件密度值。

选取检测路段的平均值作为无离析沥青混合料的密度期望值。

当无离析沥青混合料的期望值被得出后,结合这一差值的大小以及和所推荐的离析度标准对照做出判定,进而确定离析是否严重。当下,我国国内现行的规范中,还没有对离析的判别标准,表1为离析检测方法相对应的质量评价标准。

为了方便施工路段整体的离析程度以及施工效果,通常的做法是根据施工路段每个档的离析程度的百分比,对总离析的百分率进行计算。

三、施工离析的原因分析

1、级配设计对混合料离析的影响

通过对相关材料的分析,可以发现不同的最大粒径混合料在摊铺过程中,产生的离析程度不同,即使是相同结构,对最大粒径用量的不同也会产生不同的离析程度。

2、施工过程对沥青混合料的影响

在生产环节,对原材料质量的管理;矿料级配所具备的稳定性;装料、运输过程的摊铺环节等;原始的施工材料;运输过程中的相关参数;操作。

2.1原材料质量管理

当原材料进场后,不正确的管理方式会导致材料崩塌现象发生,进而使原材料的级配受到影响。对筛分的结果进行分析,可以看出,施工筛选以及抽样等的相关材料具有一定的代表性,不然就会造成筛分后的相关结果不够准确和完整。同样,在混合料方面也可能会出现一定误差,进而导致混合料质量受到影响。

2.2矿料级配的稳定性

矿料级配的离析主要是因为拌和机矿料的控制系统不够稳定造成的,通常情况下,拌和机的称量系统进行称量时会存在一定的提前量,对提前量进行合理设置可以最大限度的提高称量的标准性,进而对混合料级配的稳定性做出保证。一些有经验的拌和机操作员会结合热矿料的多少对提前量进行调整。

四、控制施工离析措施

1、严控矿料级配

对每个工程项目施工的具体情况进行结合,对沥青级配进行因地制宜的优化和设计,在设计阶段,需要做出相应的实验以及检测工作,在大量实验过程开展过程中,得出最佳的混合料级配,尽可能的防止离析现象的发生。例如,在不同施工阶段对工艺设计的要求不尽相同,为了使高温方面的稳定性得到保障,可以对沥青混合料的级配进行改变。间断级配所出现的离析现象比例会更高,在进行施工的过程中,施工人员需要对其进行不断试验并筛选,进而使设计工艺得到优化,并且对混合料的级配进行严格控制。

2、合理设计摊铺的宽度

为了使沥青混合料的高温稳定性得到稳定,在环境温度受到影响的情况下,高速公路路面主要以AC类型的混合料为主。因为这一类型原料的粗骨料相对较高,在整个摊铺的过程中,因为摊铺机旋转动力对其具有一定影响,进而很可能导致离析现象的发生,因此需要合理设置摊铺进度,通常情况下将路宽作为标准,并选择几台摊铺机,通过梯队的形式开展摊铺工作。与此同时,结合实际的摊铺状态对摊铺机送料螺旋位置进行送料,经过长期工程经验,说明合理控制摊铺机工作,可以在很大程度上防止离析现象。

3、进一步完善摊铺技术

对摊铺机料斗的操作流程进行控制,进而防止粗骨料和细骨料之间产生离析现象。当摊铺机的刮板还有lOcm没有露出时,开始实施拢料作业。这时正好转运车退出。当摊铺机的受料斗两翼退回到开始的位置时,下一辆转运车正好进入,并且准备卸料。在这种情况下,可以使连续供料得到保障,也可以在最大限度上预防粗骨料过于集中的问题。不然当混合料进入受料斗之后,粗骨料以及细集料在不同区域集中,在卸料过程中,粗骨料会流向受料斗的底层区域,进而产生块状离析。

结束语

沥青混合料是当前公路建设的首选面层配料,其施工质量决定着后期公路投人使用的寿命。在沥青路面施工过程中,离析现象是威胁到其施工质量的重要因素,且加速沥青路面的早期损坏进度。因而在实际施工时,应对混合料的级配、运输、摊铺等环节严格把控,尽量减少施工离析的发生;此外,在道路建成通车后还应加强对路面的定时维护工作,从而全方位地保护路面,提高其使用时限。

参考文献:

[1]刘洋.沥青路面施工离析现象分析和解决方法探讨[J].中小企业管理与科技,2012(10):159-160.

[2]尹健标,王端宜.沥青路面施工离析与早期损坏关系的研究[J].中外公路,2010(2):75-79.

论文作者:贾永信

论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期

论文发表时间:2017/12/28

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