公路沥青路面损坏原因的分析

公路沥青路面损坏原因的分析

杨磊1张玲燕2

杨磊1张玲燕2（1、宁夏路桥工程股份有限公司，宁夏银川7500012、宁夏国土资源环境监测院，宁夏银川750001）

摘要：沥青混合料在公路施工过程中，由于受原材料、拌和、生产、运输及摊铺的影响，很容易形成离析，这就会给公路路面的质量造成影响。由于沥青混合料形成离析就会使路面发生早期损坏，因此在施工过程中必须采取措施对沥青混合料加以控制，避免沥青混合料形成离析。

关键词：沥青；混合料；措施

沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒服、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便且适宜于分期修建等优点，在公路及城市道路中已广泛应用。但沥青路面在使用时常发生早期破损现象。如：在寿命的1/4~1/3期间内，沥青路面出现开裂、松散、变形及泛油、翻浆等各种形式的路面破损，如不及时治理，将会给工程造成巨大的经济损失。沥青路面早期破坏的成因比较复杂，涉及设计、施工、养护、管理等诸多方面。

1沥青混合料离析的含义

沥青路面离析是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。公路沥青路面的一些早期损坏，如由水损害造成的形变和坑槽、网裂、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均、横向裂缝多等等，都与沥青混合料的离析相关。

2沥青混合料离析的分类

从宏观上讲，热拌沥青混合料的离析大致有三种类型。

2.1级配离析热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均，产生离析。

2.2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。

2.3集料-沥青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，SMA混合料易产生这种离析。

3沥青混合料形成离析的主要原因

3.1原材料及拌和生产的影响。①沥青路面的施工质量，首先取决于原材料的质量。在高速公路沥青路面材料中，采用的不同规格碎石都是从市场上购买来的。为保证原材料供应，会有多个碎石场同时供料，各个碎石场没有统一的规范和统一的破碎与筛分设备，因此各个碎石场生产的同一规格碎石其实际尺寸也不一样。集料的不均匀性导致沥青混合料级配不合理，产生离析。②混合料拌和生产过程中，由于上料时冷料斗混料、冷料仓进料比例不准确、热料仓筛网损坏等原因，致使骨料未能按设计配合比进入拌缸，导致混合料离析。

3.2运输及摊铺的影响。①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，形成骨料的离析。②运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机受料斗两边，小骨料留在摊铺机中间又再次形成了骨料离析。③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。④摊铺机熨平板不是整块，有接缝，即使有少许接缝不平整，也会产生离析问题，布料器也是拼装，叶片在布料器连接位置不是很平顺，一样可以在此位置留住大骨料，产生离析。

3.3温度的影响。在热混合料运输过程中，近处还好，尤其是运距越长，越会造成车厢底、侧及顶面温度降低，在运至施工现场时，表面温度大约在110℃左右，甚至更低，而其内部温度依旧能保持150℃左右，在改性沥青路面中，由于温度要求高，这样的现象就越明显。卸料时料在顶面温度低的料落在摊铺机受料斗的两侧，当料车卸完料以及受料斗中料堆接近消失时，两侧冷料向内落下，被输送带送到后面的布料器，并被整平，熨平板不可能使较冷的混合料与高温混合料一样固结，在摊铺层上就会出现小面积离析。由于每一车料都可能产生这种由于温度差异而造成的离析破坏，周期性的离析现象也就更加明显。

4避免沥青混合料形成离析的措施

针对沥青混合料离析产生的原因，在实际施工中可采取相应的控制措施来减少和避免沥青混合料离析。

4.1对原材料及拌和的控制。①选料。施工单位应根据实际需求确定采石场，使用相同的碎石机和筛分设备，减少原料的不均匀性，有条件的施工单位可在原料进场后对碎石进行重新筛分。②集料堆放。沥青混合料拌和站对于不同规格的集料要分别堆放，有可靠的隔离设施，避免集料混杂。堆料的方法有几种，最好采用一层一层的堆积，逐渐加高，这种分层堆积可以减少因骨料重力而引起的离析。运料卡车倾倒骨料时要一车接一车紧挨着料堆表面倾倒。③拌和生产中要严格控制骨料的级配均一，使其级配误差控制在规定的范围内，并接近标准要求级配曲线范围的中值。④控制好填料的粒度和含量，保证骨料被沥青完全覆盖，控制沥青用量，使之在设计所要求的误差范围以内；矿粉可提高沥青混合料的稳定性、避免离析，但掺量不宜过大。⑤改变以前只做一次生产配比就不再改变的做法，而应每隔一段时间根据热拌仓中筛分出的结果重新调整骨料配比，这样可以大大减少沥青混合料的颗粒组成变异性。

4.2运输及摊铺控制。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。应适当平整运输道路，降低行驶速度，尽量减少运料车颠簸。②采用两台相同型号的摊铺机成梯队方式摊铺。③沥青混合料卸向摊铺机时，大骨料易滚落在接料斗的两侧。因此应将运料车的车厢大角度快速提升，使沥青混合料整体滑落，以避免大骨料向接料斗两侧滚动和堆积。建议在施工中使用移动式转运车，转运车安置在自卸车和摊铺机之间，这样可以有效地避免沥青混合料的骨料离析和温度离析。④提高面层摊铺质量：摊铺温度应控制在130~160摄氏度之间，摊铺厚度均匀，保证沥青面层的压实度，压实设备与摊铺速度应配套，速度控制在2m/min左右，碾压遍数不能太少，以免混合料空隙太大；基层雨后潮湿未干，不得摊铺，更不得冒雨摊铺。纵向、横向接缝应紧密、平顺，各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。⑤防止卸料、运输离析。

4.3沥青混合料温度控制。①沥青混合料拌和时严格按规范控制沥青温度、骨料温度及出料温度，并根据施工时的气温情况适当调整出料温度。拌和时间短可能导致沥青混合料拌和不均匀或温度不均匀，因此严格控制拌和时间。②由于运输过程中料堆表面与空气接触，温度下降较快，而料堆内部温度下降较慢，因而形成温度离析。所以在搅拌厂选址时，要尽量使其与摊铺现场距离不要太远。在对混合料覆盖的同时也要对车厢采取保温措施。③充分加热摊铺机，尽量连续作业。

4.4严格控制沥青砼的实际配合比和拌合质量，发现糊料和离析应立即进行处理，加大马歇尔试验频率，严格控制油石比、稳定度、流值等指标。

4.5在新铺沥青路面上不得泄露机械燃油或润滑油。

5摊铺现场沥青混合料离析的补救

对摊铺中路面出现的离析应及时补救，如采用人工细筛方法，筛出适量细沥青混合料洒在出现离析的表面层并及时碾压，这样可以缓解离析的影响。

6结论

公路建设的水平需要与公路的功能相适应，其中包含了难以估量的社会效益，因此修建寿命长久的沥青路面的关键在于沥青混合料的均匀性，施工过程中应加强对沥青混合料离析的有效控制，就能预防沥青混合料离析的产生，防止沥青路面早期破坏并延长其使用寿命，取得良好的经济效益。