高速公路瀝青離析的成因及解決方法探討

1、高速公路瀝青離析的成因及解決方法探討摘要 本文通過對瀝青路面施工時出現離析現象的原因、危害的分析，從3個方面提出了減少離析現象及消除其產生后果的方法。 關鍵詞 離析現象瀝青混凝土攤鋪平整度 1工程概況 本工程屬*(*)-*(*)平原微丘區(qū)一級公路，路線全長286km。設計行車速度100km h。路基寬度24.50m，其中中間帶3.0m(含路緣帶20.5m)，行車道為23.75m，硬路肩為 22.5m(含路緣帶20.5m)，土路肩20.75m。其中淮陽市境k78400k98143段由交通 部第二公路工程局第四工程處承建。 1.1行車道及路緣帶路面結構 采用瀝青混凝土路面，即4cm中粒式瀝青混凝土

2、抗滑層5cm粗粒式瀝青混凝土6cm熱拌瀝青碎石1cm砂粒式瀝青混凝土，基層采用二灰碎石，底基層采用二灰上。 1.2瀝青路面面層配合比設計 *路k78400k98143段瀝青路面面層，ac-16、ac-30、am-30、ac-5瀝青混凝土配合比設計是根據公路瀝青路面施工技術規(guī)范(jtj032-94)進行設計的，其中試驗是根據公路瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(jtj052-93)和公路工程集料試驗規(guī)程(tjt058-94)進行的。瀝青新加坡70#重交通瀝青用于ac-16中粒式瀝青混凝土，克拉馬依70#重交通瀝青用于ac-soi粗粒式瀝青混凝土，am-30瀝青碎石，ac-5砂粒式瀝青混凝土。礦料采用：碎

3、石采用大石山通宇公司生產的1-3碎石，瓜子片(0.51.5)，米砂(0.20.7)；黃砂采用新沂產的河砂；礦粉采用洪澤水泥廠的礦粉。 ac-16中粒式瀝青混凝土級配如下： 2問題的提出 1996年3月18日至23日，我們在k87400k87750段施工時，發(fā)現在瀝青碎石鋪筑時瀝青混合料出現嚴重離析現象，其離析位置具有規(guī)律性，如圖1所示。 于是我們把該段做為試驗路段，對其進行了專門的分析研究，并探索出了具體解決辦法。 3研究過程 3.1瀝青碎石形成離析帶的原因 根據現場離析帶形成的狀況與特點，我們發(fā)現瀝青碎石形成離析帶主要有以下幾個方面的原因： (1)瀝青混合料從貯料罐向運輸車里輸送時，由于高度

4、原因，大骨料滾落在車廂附近，形成粗集料第一次集中。 (2)運輸車里的混合料卸向攤鋪機時，大骨料滾落在攤鋪機半廂附近，形成粗集料的第二次集中。 (3)攤鋪機送料器在送料過程中，先將中間集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，攤鋪機收斗時，形成粗集料的第三次集中。 3.2瀝青碎石離析的危害 (1)瀝青碎石粗集料一旦形成集中，在碾壓過程中，集料非常容易被壓碎，骨料表面積增大，改變了原設計的路面配合比，油料偏少，造成集料碾壓成型后松散，破壞路面結構，影響路面強度、行車安全和行車效果以及道路使用壽命。 (2)粗集料集中，局部密實度差，孔隙率高，容易在路面形成積水，影響路面質量。 (3)粗集料集中，影響路

5、面平整度及路面外觀美感。 3.3解決瀝青碎石形成離析帶方法 為解決瀝青混合料出現規(guī)律性離析現象，我們在研究中從以下幾個方面進行控制和解決。3.3.1從運輸車輛方面來解決 (1)從拌和機貯料罐向運料車上卸料時，分三層放料，即每卸一斗混合料，汽車挪動一個位置。等一層放完后，再逐次進行第二、三層放料，從而減少粗集料的集中。 (2)施工過程中攤鋪機前有運料車在等候卸料，即攤鋪瀝青混合料運輸車的運量較攤輔速度有所富裕。 3.3.2從攤鋪機本身操作方面來解決 (1)在攤鋪機螺旋二分之一處，邊端裝反向螺旋葉片。 (2)控制布料器處于中擋或高擋位置。 (3)控制適宜的送料倉口開度。 (4)均勻操作送料器和布料

6、器。 (5)攤鋪機攤鋪一車料將完時，控制攤鋪機速度，關閉送料器，等下車料倒入后再進行均勻送料和布料 (6)在鋪筑過程中保持攤鋪機布料器不停轉動，攤鋪機兩側保持有不少于送料器高度三分之二混合料。 3.3.3從混合料本身來解決 (1)減少混合料粒徑大小懸差。 (2)控制瀝青用量，使之偏高于設計用量。 3.3.4通過中粒式瀝青混凝土面層平整度的控制來最大限度減 小離析現象對行車效果及行車安全的影響為了進一步控制中粒式瀝青混凝土路面面層的平整度，本工程瀝青路面面層施工中首先選用如下施工機具：ac-5砂粒式瀝青混凝土，攤鋪機采用平拖式施工。ac-30，zm-30面層施工時，使用攤鋪機自動找平儀，ac-1

7、6，采用攤鋪機平拖式施工，然后從整個瀝青路面鋪筑，各個施工層進行嚴格控制，確保路面平整度小于3mm設計要求。 3.3.4.1通過測量控制來控制路面平整度 (1)中線測量：除符合線型規(guī)范要求外，打鋼釬時，中邊兩排鋼釬排成兩平順的線型，不許錯落，且遠離攤鋪機外端3060cm，以保證使攤鋪機傳感器桿與機板成45角，保證傳感位置與信息的準確性。 (2)水平測量：采用設計標高控制法，即以二灰碎石基層與瀝青面層各層次的理論(設計)高差乘以松鋪系數為鋼絲繩的標高位置，而不采用以實測的二灰碎石標高與瀝青面層各層次的高差乘以松鋪系數為鋼絲繩的標高位置。這是因為422型abc攤鋪機的雙桁振搗可使瀝青面層的壓實度達

8、到8590，二灰碎石基層頂標高符合設計要求。經實驗得出二種方法不同效果如圖2。 (3)攤鋪機熨平板下墊板厚度測量：攤鋪前先將攤鋪機熨平板底高程測出，加上墊板后使之與鋼絲繩的標高一致。 3.3.4.2混合料攤鋪過程控制其平整度 瀝青混合料必須緩慢、均勻，*續(xù)不間斷地攤鋪，攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪機攤鋪時，操作人員注意前后、左右的變化，根據既定的攤鋪速度進行攤鋪。我們使用的兩臺帕克1000型瀝青混凝土拌合樓，其產量為每臺70th，根據拌和樓產量來確定攤鋪速度，運輸車數量，每車發(fā)車時間間隔及合適的作業(yè)段長度，來保證混合料攤鋪的*續(xù)性，以確保瀝青路面平整度。拌和機5個成品料倉貯料38

9、0t，5輛太脫拉擴容貯料100t，共480t，混合料總重量達到480t時，前場攤鋪機開始攤鋪。 (2)每車發(fā)車時間間隔計算： 為保證前場攤鋪的*續(xù)性，攤鋪前必須有料車等待卸料，運料車輛必須按規(guī)定的時間發(fā)車。 每延米各種瀝青面層的重量： 砂粒式瀝青混凝土0.377t，瀝青碎石1.450t，粗粒式瀝青混凝土1.246t，中粒式瀝青混凝土1.001t。 由上述計算得各層次的攤鋪速度： v 砂粒 4.33mmin，v 瀝碎 1.13mmin v 粗粒 1.31mmin，v 中粒 1.63mmin 運輸車輛為太脫拉，每車裝料為20t，可以計算出一車混合料攤鋪時間為： t 砂粒 200.3774.3312

10、.25(min) t 瀝碎 201.4501.1312.21(min) t 粗粒 201.2461.3112.25(min) t 中粒 201.0011.6312.26(min) 因此可以確定：不論鋪筑砂粒、瀝青碎石、粗粒式瀝青混凝土、中粒瀝青混凝土哪一種混合料，均可每隔10分鐘發(fā)一車料。 (3)運輸車輛數量計算：*路瀝青混凝土帕克拌和樓，設在k86500處，距k78400，8.10km，距k98143，11.643km，因此最大運距確定為12km，車速確定為40kmh；12km行車間為12km40kmh18min。 每車往返需36min，攤鋪機前有料車等候，每6min發(fā)一車，36min需6輛

11、車才能滿足時間要求，每攤鋪機前有2輛車等待，所以共需8輛運輸車。 (4)合適作業(yè)段長度的確定 兩臺1000型帕克拌合樓有5個貯料罐可以貯料380t，5輛太拖拉擴容貯料100t，2臺拌和機時產量為140th，生產12h，共計混合料總量為2160t，每日的作業(yè)長度為： 砂粒式：21600.3775729(m) 瀝青碎石：21601.4501490(m) 粗粒式：21601.2461733(m) 中粒式：21601.0012158(m) 因此，每日合適作業(yè)長度可確定為： 砂粒式瀝青混凝土5km 瀝青碎石1.4km 粗粒式瀝青混凝土1.5km 中粒式瀝青混凝土2km 3.3.4.3碾壓過程中控制平整度 瀝青路面的平整度是衡量高等級 公路瀝青路面質量的一個重要指標，瀝青路面平整度的好壞與壓實質量有著密切的關系，而瀝青路面的壓實質量在很大程度上取決于壓實機械的壓實方式及具體操作選擇。 (1)壓實頻率選擇。瀝青混合料壓實中，振動壓路機的頻率可選用3360hz，最佳頻率為4550hz。 (2)壓實振幅選擇。瀝青混合料聯(lián)結層、磨耗層壓實時，振動壓路機的振幅可選用0.350.88mm，最佳振幅為0.40.6mm。 (3)壓實速度選擇。根據速度頻率的關系及鋪筑層厚、材料種類、級配構成因素，振動壓路機最佳碾壓速度為68kmh。 4結束語 在*