高速公路沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨

2021-01-18 22:18李雷
科学与生活 2021年31期
关键词:解决方法沥青路面成因

李雷

摘要:本文主要对沥青路面离析类型、危害进行简单的阐释,分析沥青路面施工过程中离析现象的成因,并从原料选择、拌合、运输和摊铺等方面入手,提出相应的解决方法,希望有效控制沥青路面施工中离析现象,促使高速公路路面使用性能提高,为实际高速公路沥青路面施工提供参考依据。

关键词:高速公路;沥青路面;离析现象;成因;解决方法

引言

目前我国高速公路建设中多使用沥青路面,以满足路面硬度方面的要求。但沥青路面在具体施工中容易出现坑槽、局部变形及网裂等病害问题,导致这些问题的主要原因是沥青混合料的离析,不仅会降低路面施工质量,弱化其使用性能,而且会缩短路面使用年限。因此,本文对高速公路沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法进行探讨具有一定现实意义。

一、高速公路沥青路面离析现象概念、类型及危害等相关概述

(一)概念

沥青路面离析指的是路面某一区域沥青含量、添加剂含量、级配组合等混合料性质不均匀的现象,像高速公路沥青路面的变形和坑洞、局部泛油、网裂等问题,与沥青混合料离析现象有着密切的关系[1]。

(二)类型及危害

以宏观的视角将热拌沥青混合料的离析划分为级配、温度及集料—沥青这三类。其中级配离析指的是在生产、运输及摊铺操作期间,因操作不当所导致的混合料、粗细集料分布不均匀现象,粗骨料集中的区域,在对其碾压施工时,集料容易被压碎,会增大骨料的表面积,使原设计的路面配合比发生改变,意味着沥青含量较少,路面孔隙率比较大,油料相对较少,碾压成型后的路面过于松散,容易产生坑洞、剥落及疲劳裂缝等问题,与要求的路面强度存在一定的差距,路面使用的年限较短;反之,细集料集中的区域,沥青含量比较多,路面孔隙率小,容易出现泛油、车辙等问题,会降低路面的平整度。温度离析指的是在运输、摊铺混合料的过程中,因不同区域混合料温度存在差异而出现的离析,运料车箱两侧和表面、摊铺机两翼区域的混合料出现离析现象。集料-沥青离析指的是含油比较大的混合料所出现的离析,即混合料的析漏,其中SMA这种混合料容易出现离析[2]。沥青路面损坏类型如表1所示。

二、高速公路沥青路面施工过程中离析现象的成因分析

(一)原料进场

高速公路沥青路面施工质量受所使用的原料质量影响,实际所使用的碎石原料主要从市场进行采购,但由于不同进料场地所使用的筛分、破碎设备不同,生产的石料尺寸存在一定的差异,意味着碎石料大小不均匀,材料混合级配不够合理,所以,在路面施工中使用这种原料容易出现离析现象。

(二)拌料生产

在混合料拌合、生产过程中,由于部分操作人员未按照规定要求、流程进行操作,冷料仓进料比例设置不合理,进入拌缸的骨料与理论要求存在一定的差距,从而出现混合料离析的现象。

(三)混合料运输环节

将混合料从储料仓向运输车输送的过程中,受高度差因素的影响,输送期间大骨料可能滚落至车厢周围,产生离析。在将混合料运输至施工现场的过程中,道路不平会产生颠簸,导致骨料离析,并且在运输过程中热量传递不均,车厢内四周与内部的混合料之间存在一定的温度差,出现温度离析。此外,混合料在运输过程中,未采取相应的保温措施,在运输、待卸料期间车内的混合料温度会降低,与外部温度下降的幅度存在一定差距,从而产生温度离析。

(四)卸料环节

高速公路沥青路面施工中,需将混合料从卸料车卸至摊铺机,在该环节,若骨料的大小存在一定差异,大骨料会先到达摊铺机周围,此时温度会快速下降,造成温度离析。此外,骨料在从摊铺机送入布料器的过程中,中间骨料会先被送入到布料器中,料斗中剩余的多为粗集料,产生骨料离析。

(五)摊铺环节

在开展摊铺作业时,受摊铺机自身制作工艺因素的影响,熨平板接缝不够平整,也会造成离析。同时,由于布料器是拼装而成的,其叶片连接处也不够平整,在摊铺施工中,部分大骨料被剩下,造成离析。

三、高速公路沥青路面施工中解决离析问题的方法

(一)有效把控原材料质量

针对原材料质量不达标所造成的离析现象,可以从原料选购、入场及存放这几方面入手,对原材料质量进行把控。1.在原材料选择环节,应根据高速公路工程实际施工情况,从正规渠道采购原料,尽可能地采购同一型号、性能的碎石机、筛分设备,确保所筛选的原料更加均匀。2在原料进场环节,施工单位应严格按照原料验收标准、流程对其质量进行控制,防止质量不达标的原料流入施工现场,并在原料进场后,对其重新筛分[3]。3.在堆放集料的过程中,应按照集料的类别、规格将其分开堆放,通过增设隔离设施将其分开,避免不同类型的集料混在一起。此外,为了防止骨料质量差异造成的离析,应采取一层一层的堆料方法,逐渐对其加高,并在骨料卸载的过程中,需靠近前面的骨料进行倾倒。

(二)合理控制拌料操作

为了避免拌料生产过程中操作不当造成离析,在进行拌料施工时,可以从骨料级配、填料含量和粒度、加入适量矿粉及调整拌料生产配比这几方面入手。1.在拌料生产过程中,需对骨料级配值进行合理控制,通常将级配值控制在级配曲线范围内。2.为了确保沥青全面覆盖住骨料,需对填料的含量、粒度进行合理控制,并根据实际情况选择适宜的沥青量,将误差控制在允许范围内。3.为了降低拌料生产环节离析现象发生的几率,可将适量的矿粉添加至拌料中,促使混合料的稳定性提高。4.为了降低和避免沥青混合料中颗粒发生变异,影响沥青路面施工质量,改变传统生产配比固定不变的情况,定期测定热拌仓中的筛分,依据测定结果对其生产配比进行优化。

(三)有效控制运料、卸料操作

为了减少运料、卸料环节离析现象对路面质量的影响,需采取一定的措施对该环节施工情况进行有效控制。1.在装料过程中,应尽量缩短出料口到车厢的距离,正确进行装料,图1所示,将料从储料罐向运料车卸的过程中,采取分层放料的方式,即每斗混合料卸完后,需移动运输车的位置,待首层均匀放置后,进行第二层卸料操作,确保粗集料被均匀放置,减少离析现象。2.为了减少车辆颠簸因素所导致的离析,需对料场至施工现场的道路进行平整处理,控制车辆运输过程中的速度,并在混合料向摊铺机倾倒的过程中,应适当提升車厢的角度,确保所有的混合料一起倾倒下去,解决以往大骨料落至接料斗两侧的问题,或者在施工时将移动车安装至自卸车、摊铺机之间,避免骨料、温度离析问题。

(四)控制摊铺施工过程

为了解决摊铺施工中存在的离析问题,应对摊铺施工操作进行合理控制,即从摊铺机型号选择、操作流程及操作过程等方面入手。1.在进行摊铺作业时,需使用型号、性能相同的摊铺机,摊铺机总体结构图如图2所示,组成梯队后进行摊铺施工。2.在实际摊铺过程中,需严格按照流程、规范进行操作,防止人为因素造成离析,在升降接料斗两翼边斗时,应对混合料的量、翻动的速度和次数、混合料移动频率等因素进行合理控制,尤其在车辆中混合料即将用完的情况下,需降低摊铺的速度,将送料器关闭,直至新的混合料倒入,才能进行送料、布料操作,将摊铺机运行速度调至正常状态,比如将布料器调至中高档位置[4]。3.在摊铺施工中,需确保布料机始终处于转动状态,根据布料器的高度来调整混合料的高度,并保证送料器、布料器处于持续、均匀操作状态。

(五)控制混合料温度

高速公路沥青路面施工中会因温差造成温度离析,影响路面施工质量,为了减少温度离析,需采取相应的控制措施。1.在沥青混合料拌合过程中,结合当时天气和气候状况,有效地控制沥青、骨料的温度,根据实际情况调整出料的温度。若拌和时间过短,可能造成混合料拌合不够均匀,为了避免这种情况,需合理控制拌合的时间。2.在运输集料的过程中,由于料堆表面与空气接触,其温度会快速下降,与料堆内部温度存在较大的差距,容易出现温度离析,针对这种情况,应根据施工场地的位置来确定拌料场建设的地址,尽可能地将其建设于摊铺现场附近,或者在对混合料进行运输时,采取相应的保温措施,将其温度控制在规定范围,降低温度离析发生的几率。此外,在施工中,为了确保沥青路面摊铺的效果,需对摊铺机进行加热,且保证摊鋪作业的连续性。

四、结束语

综上所述,高速公路沥青路面施工质量情况会直接影响路面后期使用的性能和路面使用的寿命,及社会效益的发挥。因此,在修建高速公路时,需重视离析病害问题,全面分析哪些因素会造成离析,根据实际施工情况,从原料质量、拌合、运输和摊铺机温度等方面入手,对沥青路面离析进行有效控制,促使沥青路面施工水平提高,满足高速公路质量要求。

参考文献:

[1]张树国.公路沥青路面施工中离析现象成因及控制技术[J].交通界,2021(22):89-90.[2]李川.沥青路面施工中离析现象的成因及控制措施探析[J].科技创新与应用,2020(27):132-133.

[3]刘洪泉.刍议高速公路沥青路面施工中离析现象的成因及防治措施[J].工程建设与设计,2016(15):80-82.

[4]尚再龙,刘志辉.浅析高速公路沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决办法[J].江西建材,2008(02):43-45.

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