摘 要：當(dāng)前，公路運(yùn)輸是我國最為常用的運(yùn)輸方式之一。2019年，我國公路里程為501.25萬公里，高速公路里程14.96萬公里。貨物與旅客的周轉(zhuǎn)量都在不斷增加。而當(dāng)前，瀝青混凝土是高速公路面層的主要形式。瀝青路面在施工的過程中容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，這會(huì)造成水損壞，影響運(yùn)輸質(zhì)量。除了橫向和縱向離析之外，溫度與級(jí)配而引發(fā)的離析也是比較常見的。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)離析的控制，工作人員需要對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)拌合、運(yùn)輸過程中溫度的控制，最后還要對(duì)攤鋪工藝進(jìn)行優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：瀝青路面;離析;控制技術(shù);
作者簡介：?？似?1985-),男，工程師，主要研究方向：公路工程。;
我國公路建設(shè)的規(guī)模宏大，在路面施工當(dāng)中運(yùn)用了先進(jìn)的技術(shù)，建設(shè)的質(zhì)量也在不斷提高。與其他材料的路面相比，瀝青路面的平整度比較高，行駛噪音比較小，這種路面的后期養(yǎng)護(hù)也比較方便，因此在世界各地都得到了廣泛的應(yīng)用[1]。對(duì)于瀝青混合料，我國研究人員已經(jīng)對(duì)其組成成分進(jìn)行了大量的研究，但是在使用的過程當(dāng)中離析問題的出現(xiàn)頻率仍然比較高[2]。其中比較常見的形變、坑洞、車轍、裂縫等問題當(dāng)中，很多都與瀝青混合料的離析有直接的關(guān)系。本文基于離析的種類及其原因，對(duì)離析控制技術(shù)進(jìn)行了分析。
離析指的是瀝青混合料在使用的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的級(jí)配非均勻變化的現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)象來劃分，可以被大致地分為材料離析和溫度離析這兩種類型。前者的表現(xiàn)為粗集料與細(xì)集料相互分離，瀝青的含量與孔隙率都存在不同。而后者的表現(xiàn)為在不同位置材料的溫度出現(xiàn)較大差異，在使用相同工藝進(jìn)行壓實(shí)的情況下，不同位置的壓力度明顯不同。
在道路施工的過程中，如果材料質(zhì)量不符合要求，人員技藝不達(dá)標(biāo)，都可能會(huì)造成橫向離析的發(fā)生。與此同時(shí)，螺旋布料器在材料輸送的過程當(dāng)中產(chǎn)生的離心力比較大的話，也會(huì)導(dǎo)致那些粒徑比較大的材料被拋至外側(cè)[3]。在這樣的情況下，隨著攤鋪寬度的不斷增加，路面在橫向就會(huì)出現(xiàn)離析。
與橫向離析相同，縱向離析的發(fā)生通常也與攤鋪操作有直接的關(guān)系。在操作過程當(dāng)中所使用的雙機(jī)攤鋪機(jī)在接縫處經(jīng)常會(huì)留下縱向的離析帶，如果施工人員沒有對(duì)其進(jìn)行處理的話就會(huì)導(dǎo)致道路在后期產(chǎn)生縱向的離析。除此之外，在碾壓操作的過程中，如果用力不均勻，也會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)的離析帶密實(shí)度不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而產(chǎn)生縱向離析。
溫度也是離析發(fā)生的一個(gè)重要因素。在瀝青材料運(yùn)輸?shù)倪^程中，底部的材料與運(yùn)輸車輛直接接觸會(huì)出現(xiàn)溫度下降的現(xiàn)象，而側(cè)面的材料則受到空氣流通的影響溫度也會(huì)有所降低。在這樣的情況下，到達(dá)目的地時(shí)瀝青材料的內(nèi)外部溫度差比較大，通?？梢赃_(dá)到40～50℃,這是離析的重要誘因[4]。
與此同時(shí)，在卸料的時(shí)候，頂部和兩側(cè)的材料經(jīng)常會(huì)滑落到料斗的兩側(cè)，隨后進(jìn)入到布料器當(dāng)中。在使用這些材料開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的時(shí)候，熨平板很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)所有的材料進(jìn)行固結(jié)，這導(dǎo)致攤鋪層會(huì)在小面積內(nèi)發(fā)生離析。
在實(shí)踐當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，級(jí)配離析現(xiàn)象出現(xiàn)的概率比較高，背后的原因也較為多樣。首先，如果瀝青材料的質(zhì)量不符合要求，或者在運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過程當(dāng)中由于維護(hù)不當(dāng)而變質(zhì)，就會(huì)對(duì)攤鋪的均勻性造成不良的影響，進(jìn)而引發(fā)離析的現(xiàn)象。其次，瀝青材料本身的含油量就存在一定的差異，如果部分材料存在嚴(yán)重貧油的問題，整體含油量差異比較大的話，在使用的過程中也會(huì)誘發(fā)離析[5]。最后，在對(duì)瀝青材料進(jìn)行堆放存儲(chǔ)的時(shí)候，如果沒有按照逐級(jí)堆積的原則進(jìn)行保管，就會(huì)導(dǎo)致材料在重力的作用下產(chǎn)生離析[6]。
使用高質(zhì)量的材料可以保持級(jí)配的穩(wěn)定，從源頭上降低離析現(xiàn)象發(fā)生的概率。施工企業(yè)需要對(duì)瀝青材料顆粒組成的變異性進(jìn)行控制，盡量確保所有的材料都出自于同一個(gè)碎石場。如果因?yàn)楣こ滩牧闲枨罅看蠡蛘咂渌驘o法達(dá)到這一條件、需要從不同的碎石場進(jìn)行取料的話，需要使用相同的碎石機(jī)和篩分機(jī)來對(duì)這些石料進(jìn)行統(tǒng)一混合、按照相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分[7]。具體來說，要將那些規(guī)格最大的粗篩余料進(jìn)行廢棄，然后使剩下的余料進(jìn)入下一規(guī)格的篩分，再次進(jìn)行淘汰與選擇，這樣才能得到粒徑相近的石料。如果瀝青材料的變異性比較大的話，熱料倉中材料的變異性也會(huì)隨之增加。面對(duì)這一問題，工作人員可以根據(jù)白料篩分結(jié)果來對(duì)生產(chǎn)配合比和級(jí)配進(jìn)行調(diào)整，然后再進(jìn)行混合。
第一在瀝青材料拌合的過程中，要對(duì)拌和設(shè)備進(jìn)行有效控制，提前做好檢查、定期做好維護(hù)，確保設(shè)備在使用的過程中能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第二拌合料在裝車的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大骨料滾落到運(yùn)輸車側(cè)面的情況。為了避免這一情況，在卸料的時(shí)候可以堅(jiān)持三層放料的原則[8]。具體來說，在卸完一斗料之后，車輛向前挪動(dòng)一個(gè)位置，當(dāng)材料均勻分布在第一層之后再依次進(jìn)行后續(xù)放料。這樣可以使粗骨料與細(xì)骨料混合均勻。第三施工單位要控制好攪拌場地與攤鋪場地之間的距離，同時(shí)還要保持運(yùn)輸通道的平整性，駕駛?cè)藛T在運(yùn)輸?shù)倪^程中要保持低速行駛，盡量減少車輛的顛簸。如果運(yùn)輸距離比較遠(yuǎn)或者環(huán)境溫度比較低的話，還需要通過覆蓋等方式來進(jìn)行保溫，并適當(dāng)?shù)靥岣叱鰪S溫度，這樣可以使材料在施工的時(shí)候能夠保持溫度的適宜。最后，將材料由運(yùn)輸車轉(zhuǎn)移到攤鋪機(jī)料斗內(nèi)的時(shí)候，需要安排專門的工作人員負(fù)責(zé)指揮，必要情況下可以使攤鋪機(jī)保持傾斜，車廂也要大角度快速升起，在二者的密切配合下才能使材料快速地滑落到料斗內(nèi)部，避免兩側(cè)的骨料以及體積較大的骨料向外側(cè)滾動(dòng)與堆積[9]。
在選擇攤鋪機(jī)的時(shí)候，要注意以下幾個(gè)問題：第一要結(jié)合實(shí)際情況合理確定螺旋輸料器的高度，使所有的混合料能夠被勻速輸送，不同粒徑的顆粒也能相互混合，這樣可以確保攤鋪的厚度符合實(shí)際要求。第二要合理控制螺旋輸料器的兩邊擋板的離地間隙，在條件適宜的情況下該間隙要盡可能地被縮小，這樣可以防止那些粒徑比較大的材料從擋板下沿處滾落至地面，出現(xiàn)攤鋪的下層多為大骨料、上層多為小骨料的現(xiàn)象。第三要合理控制輸料槽的寬度，確保整個(gè)輸料過程的通暢性，不會(huì)出現(xiàn)材料阻塞和滯留的現(xiàn)象，進(jìn)而降低離析問題發(fā)生的概率。第四，還要對(duì)攪拌葉片的數(shù)量和傾斜度進(jìn)行有效控制，這樣才能使機(jī)身中部的材料充分地混合。
在操作攤鋪機(jī)的時(shí)候，則要做好以下的工作：第一要對(duì)送料器和螺旋輸料器進(jìn)行勻速操作，保持適宜倉口的開度。當(dāng)完成一整車材料的攤鋪之后，送料器將會(huì)被關(guān)閉[10]。這樣可以避免設(shè)備的空轉(zhuǎn)，同時(shí)保持運(yùn)行的勻速。第二如果在攤鋪過程當(dāng)中發(fā)生了離析現(xiàn)象的話，施工人員需要在第一時(shí)間補(bǔ)救。比如篩選出適量的細(xì)料撒在表面并進(jìn)行碾壓。
在對(duì)瀝青路面進(jìn)行碾壓的過程當(dāng)中，采取合適的工藝是十分重要的，這不僅可以確保路面的平整度與壓實(shí)度，同時(shí)還可以降低離析現(xiàn)象發(fā)生的概率。在碾壓之前，要先進(jìn)行試壓，并根據(jù)試壓的結(jié)果來合理使用壓路機(jī)，運(yùn)用相應(yīng)的組合壓路方式。無論是初壓、復(fù)壓還是終壓，都要在比較高的溫度下完成。如果溫度比較低的話，可能會(huì)導(dǎo)致材料棱角出現(xiàn)磨損，對(duì)材料的嵌擠造成不良的影響。除此之外，在碾壓的過程中還要注意以下幾個(gè)問題：第一是如果壓路機(jī)需要停留或者轉(zhuǎn)向的話，需要在碾壓成形的路段上進(jìn)行操作，不能在尚未碾壓的路段進(jìn)行。第二是在操作壓路機(jī)的過程中，為了防止出現(xiàn)混合料粘輪的問題，操作人員會(huì)進(jìn)行噴水。在這個(gè)過程中要對(duì)噴水的量和頻率進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免碾壓輪上的水流道路面上。否則可能會(huì)導(dǎo)致混合料的溫度被降低，進(jìn)而產(chǎn)生離析的問題。第三是在操作壓路機(jī)的時(shí)候，要控制好碾壓的速度，不能為了追趕工期而加快碾壓。
綜上所述，離析現(xiàn)象不僅會(huì)對(duì)瀝青路面的美觀性造成影響，同時(shí)還會(huì)降低路面的強(qiáng)度與均勻性。在運(yùn)行的過程中，受到行車荷載的影響，離析部位的路面容易產(chǎn)生水損壞，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫、破損等更為嚴(yán)重的現(xiàn)象。為了避免發(fā)生離析的現(xiàn)象，施工單位需要做好對(duì)原材料的質(zhì)量控制，加強(qiáng)對(duì)施工過程的管理，采取積極的質(zhì)量控制措施。除此之外，在完成施工之后，還可以運(yùn)用核子密度儀等設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，在確保美觀與均勻的基礎(chǔ)上達(dá)到密實(shí)、平整的施工要求。
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