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基于預防離析的瀝青路面機械化施工技術探討
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基于預防離析的瀝青路面機械化施工技術探討
2021年05月27日    閱讀量:20325    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

我國高速公路瀝青路面很多在早期就出現各種損壞,這些損壞與瀝青路面施工過程中鋪筑材料的離析有很大關系。瀝青混合料離析現象的成因是復雜的,它涉及到瀝青路面施工中的各個環節。因此對瀝青路面施工過程進行合理的控制,可以有效預防瀝青混合料離析的發生,可以提高瀝青路面的鋪筑質量,獲得良好的經濟效益和社會效益瀝青網sinoasphalt.com


  從宏觀上講,熱拌瀝青混合料的離析大致有3種類型:

  (1)骨料離析。熱拌瀝青混合料在生產、運輸、攤鋪、壓實過程中的不當操作造成瀝青混合料粗細集料分別聚集,出現明顯不均勻狀態。粗骨料較為集中的瀝青路面的空隙率較大,導致瀝青路面抗水損害能力及耐久性降低,從而產生裂縫、唧漿、坑洞及剝落等病害。細集料較為集中的瀝青路面的空隙率較小,瀝青含量相對較大,易產生車轍、泛油、波浪、癰包等病害。

  (2)溫度離析。熱拌瀝青混合料在運輸、攤鋪過程中,位于運料車及攤鋪機不同位置的溫度下降不一致,導致瀝青混合料的溫度差異,產生溫度離析,使瀝青路面碾壓后的密實度不同,造成網裂、沉降等病害。

  (3)集料一瀝青離析。含油量較大的瀝青及SMA混合料易產生這種離析。由于瀝青混合料離析的危害很大,近年來各施工單位和科研院所針對瀝青混合料產生離析的主要原因,著手研究改進施工工藝和質量監控,努力提高瀝青路面的施工質量。

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   1  ——   瀝青混合料生產

  1.1選料在高速公路瀝青路面材料中,采用的不同規格碎石都是從市場上購買來的。為保證原材料供應,會有多個碎石場同時供料,各個碎石場沒有統一的規范和統一的破碎與篩分設備,因此各個碎石場生產的同一規格碎石其實際尺寸也不一樣。因此公路工程建設單位要和承包商一起根據實際需求確定采石場,使用相同的碎石機和篩分設備,減少原料的不均勻性,有條件的施工單位可在原料進場后對碎石進行重新篩分。


  1.2堆放

  (1)準備好表面堅固清潔的集料場;

  的清潔,同時集料場地要排水通暢;

  (3)瀝青混合料拌和站對于不同規格的集料要分別堆放,有可靠的隔離設施,避免集料混雜;

  (4)堆料的方法有幾種,最好采用一層一層的堆積,逐漸加高,這種分層堆積可以減少因骨料重力而引起的離析。運料卡車傾倒骨料時要一車接一車緊挨著料堆表面傾倒,若采用起重抓斗堆積骨料時應沿一個面、一斗緊挨一斗的放下,不可拋擲。


  1.3鏟運一切鏟運工作對各種骨料都會在一定程度上造成剝落,并使不同尺寸的骨料離析,因此應當盡量減少鏟運次數以減少剝落和離析。


  1.4配比

  (1)連續型的密度級配瀝青混合料要比間斷型級配的瀝青混合料容易產生離析現象,所以在配比設計及拌和生產中要嚴格控制骨料的級配均一,使其級配誤差控制在規定的范圍內,并接近標準要求級配曲線范圍的中值;

  (2)控制好填料的粒度和含量,保證骨料被瀝青完全覆蓋,通常填料顆粒粒徑應大于0.075mm,其含量接近設計下限為宜;

  (3)控制瀝青用量,使之在設計所要求的誤差范圍以內;

  (4)礦粉可提高瀝青混合料的穩定性、避免離析,但摻量不宜過大,礦粉與瀝青之比以(1:1)~(1:2)為宜;

  (5)改變以前只做一次生產配比就不再改變的做法,而應每隔一段時間根據熱拌倉和控制室中篩分出的結果重新調整骨料配比,這樣可以大大減少瀝青混合料的顆粒組成變異性。

  1.5拌和生產

  (1)冷料斗上口要隔開,避免向某冷料斗裝料時進入別的料倉;

  (2)采用自動卸料斗,使冷骨料沿冷料斗的開口均勻喂料,從而消除導致離析的架橋現象;

  (3)熱骨料提升裝置要合理,避免大骨料從頂部滑落;

  (4)若瀝青攪拌機中振動網篩局部破裂,會使瀝青混合料有部分超規格大粒徑骨料,因此應對其經常檢查,必要時更換振動篩網;

  (5)在熱料倉中的上部加一擋板,使粉塵沿擋板滑到料倉中間,并與粗集料均勻拌和;

  (6)拌和時間短可能導致瀝青混合料拌和不均勻或溫度不均勻,因此嚴格控制拌和時間,注意觀察瀝青混合料中是否有明顯的大骨料與小骨料聚集的現象,如有應及時查明原因并及時處理;(7)采用防離析料斗。每個成品料倉頂部都有一個接料斗,它將瀝青混合料集中后流入成品料倉,使成品料倉內的瀝青混合料保持同一高度而不形成錐體料面,從而避免成品料離析。

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  2  ——   瀝青混合料運輸


  2.1裝料由儲料倉向運輸車卸料時,由于有一段落差,瀝青混合料在車廂內會堆積成錐體,使粗細骨料分離一錐體下部粗料偏多,上部細料偏多。所以卸料時,除減少卸料高度外,還要讓運輸車前后移動,減少錐體的形成,使瀝青混合料保持均勻一致。


  2.2運輸運輸過程中的顛簸也會造成大粒徑骨料的集中。同時,由于運輸過程中料堆表面與空氣接觸,溫度下降較快,而料堆內部溫度下降較慢,因而形成溫度離析。所以在攪拌廠選址時,要盡量使其與攤鋪現場距離不要太遠。同時,應適當平整運輸道路,降低行駛速度,盡量減少運料車顛簸,同時對車廂采取保溫措施。


  2.3傾倒瀝青混合料卸向攤鋪機時,大骨料滾落在接料斗的兩側。因此應將運料車的車廂大角度快速提升,使瀝青混合料整體滑落,以避免大骨料向接料斗兩側滾動和堆積。建議在施工中使用移動式轉運車,轉運車安置在自卸車和攤鋪機之間,這樣可以有效地避免瀝青混合料的骨料離析和溫度離析。

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  3  ——  瀝青混合料攤鋪


  3.1操作攤鋪作業時正確操作瀝青攤鋪機,對減少瀝青混合料的離析很重要。

  (1)正確操作接料斗兩翼邊斗升起,避免接料斗內固定集料過多和翻動過快,減少邊斗的翻起次數以減少瀝青混合料的移動頻率;

  (2)控制布料器處于中擋或高擋位置;

  (3)控制送料倉開口度;

  (4)瀝青攤鋪機將要攤鋪完一車料時,應適當控制攤鋪機速度,關閉送料器,等下一車倒入后再進行均勻送料和布料;

  (5)在攤鋪過程中保持瀝青攤鋪機布料器不停轉動,攤鋪槽兩端保持瀝青混合料不少于分料器高度的三分之二。


  3.2布料器瀝青攤鋪機產生離析的主要環節在螺旋分料過程。攤鋪時瀝青混合料通過螺旋分料器由中心向兩邊送料,而中心部分靠瀝青混合料自重下落,這樣中心部分容易產生離析,即常見的帶狀離析。當用于大寬度、大厚度攤鋪時,由于輸送量加大,而螺旋葉片只有位于物料內部的部分才有輸送能力。因此,為滿足作業要求只能將轉速提高,這樣高速旋轉且暴露在空氣中螺旋布料器頂段就會向物料層上部的空間拋送物料,這是分料過程形成離析的主要原因。解決的措施有:

  (1)在分料器螺旋葉片二分之一處的邊端裝反向螺旋葉片,使兩端的瀝青混合料二次拌和;

  (2)盡量采用大直徑、低轉速的螺旋布料器;

  (3)降低螺旋布料器的工作高度,并使瀝青混合料的高度超過螺旋布料器。


  3.3攤鋪寬度據有關資料,攤鋪寬度為10.5m的瀝青路面鋪層取樣表明,骨料離析相當嚴重:兩側大骨料占64%,而中間僅為35%,均超出規定的級配范圍。因此在攤鋪寬度較大時,應采用多幅攤鋪方式,每幅寬度最好不超過6~7m。


  3.4攤鋪厚度當集料的最大粒徑與厚度的比值較大時,攤鋪時就會出現離析。由于大顆粒骨料的限制,使瀝青混合料不能平整攤鋪,而產生拖痕,即在顆粒骨料后面形成空缺。前者可控制集料顆粒的大小,后者需要在攤鋪前不僅要控制路基的高度,而且也要控制路基的平整度、壓實度在施工規范要求的范圍內。


  3.5補救對攤鋪中表面層出現的離析應及時補救,如采用人工細篩方法,篩出適量細瀝青混合料灑在出現離析的表面層并及時碾壓,這樣可以緩解離析的影響。


  4  ——   瀝青混合料壓實

  壓實是瀝青路面施工的最后一道工序,其目的是提高其強度、穩定性以及抗疲勞特性,壓實度應控制在98%以上。瀝青路面的壓實應按初壓、復壓、終壓(包括成型)3個階段進行,并嚴格按照《公路瀝青路面施工技術規范》的要求進行。壓路機不得在未碾壓成型、未冷卻的路段上轉向、調頭或停車,振動壓路機在已成型的路面上行駛時應關閉振動。只要我們嚴格執行瀝青路面施工的各項標準,并根據實際情況和借鑒國內外先進經驗就能很好的預防瀝青混合料離析的產生,從而防止瀝青路面早期破壞并延長其使用壽命,取得良好的經濟效益。

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標簽:道路建設施工案例技術中心瀝青混凝土
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