沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨

沥青路面施工过程中离析现象的成因及解决方法探讨(交通部第二公路工程局第四工程处)(河南省交通厅质检站)(河南省交通规划勘察设计院)3个方面提出了减少离DiscussionontheFormingCausesofFormationofResolutionPhenomenonandItsSolvingMethodsintheConstructionCourseonBituminousRoadSurfaceWangHao(2thHighwayEngineeringBureau4thEngineeringDepartmentofCommunicationsMinistry)AbstractThispaperthroughtheanalysisofthecausesandinjuryofarisedresolutionphenomenonfortheconstructioncourseonbituminousroadsurface，raisesthemethodsofreducingresolutionphenomenonandeliminatingitsconsequencefromthreeaspects.KeywordsResolutionphenomenonBituminousconcreteSpreadPlaneness1本工程属宁(南京)-连(连云港)平原微丘区一级公路，路线全长286km。设计行车速度100km／h。路基宽度24.50m，其中中间带3.0m(含路缘带2×0.5m)，行车道为2×3.75m，硬路肩为2×2.5m(含路缘带2×0.5m)，土路肩2×0.75m。其中淮阳市境K78＋400～K98＋143段由交通部第二公路工程1.1采用沥青混凝土路面，即4cm中粒式沥青混凝土抗滑层＋5cm粗粒式沥青混凝土＋6cm热拌沥青碎石＋1cm1.2宁连路K78＋400～K98＋143段沥青路面面层，AC-16Ⅱ、AC-30Ⅰ、AM-30、AC-5Ⅰ沥青混凝土配合比设计是根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)进行设计的，其中试验是根据《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)和《公路工程集料试验规程》(TJT058-94)进行的。沥青新加坡70#重交通沥青用于AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土，克拉马依70#重交通沥青用于AC-SOI粗粒式沥青混凝土，AM-30沥青碎石，AC-5Ⅰ砂粒式沥青混凝土。矿料采用：碎石采用大石山通宇公司生产的1-3碎石，瓜子片(0.5～1.5)，米砂(0.2～0.7)；黄砂采用新沂产的河砂；矿粉采用洪泽水泥厂的矿粉。AC-16Ⅱ中粒式沥青混凝土级配如下：21996年3月18日至23日，我们在K87＋400～K87＋750段施工时，发现在沥青碎石铺筑时沥青混合料出现严重离析现象，其离析位置具有规律性，如图1所示。33.1根据现场离析带形成的状况与特点，我们发现沥青碎石形成离析带主要有以下几个方面的原因：(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，形成粗集料(2)运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机半厢附近，形成粗集料的第二次集中。(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3.2(1)沥青碎石粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，集料非常容易被压碎，骨料表面积增大，改变了原设计的路面配合比，油料偏少，造成集料碾压成型后松散，破坏路面结构，影响路面强度、行车(2)(3)3.33.3.1(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(2)施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料，即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊辅速度有所富3.3.2(1)(2)(3)(4)(5)摊铺机摊铺一车料将完时，控制摊铺机速度，关闭送料器，等下车料倒入后再进行均匀送料和(6)在铺筑过程中保持摊铺机布料器不停转动，摊铺机两侧保持有不少于送料器高度三分之二混合3.3.3(1)(2)3.3.4小离析现象对行车效果及行车安全的影响为了进一步控制中粒式沥青混凝土路面面层的平整度，本工程沥青路面面层施工中首先选用如下施工机具：AC-5Ⅰ砂粒式沥青混凝土，摊铺机采用平拖式施工。AC-30Ⅰ，ZM-30面层施工时，使用摊铺机自动找平仪，AC-16Ⅱ，采用摊铺机平拖式施工，然后从整个沥青路面铺筑，各个施工层进行严格控制，确保路面平整度小于3mm3.3.4.1(1)中线测量：除符合线型规范要求外，打钢钎时，中边两排钢钎排成两平顺的线型，不许错落，且远离摊铺机外端30～60cm，以保证使摊铺机传感器杆与机板成45°角，保证传感位置与信息的准(2)水平测量：采用设计标高控制法，即以二灰碎石基层与沥青面层各层次的理论(设计)高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置，而不采用以实测的二灰碎石标高与沥青面层各层次的高差乘以松铺系数为钢丝绳的标高位置。这是因为422型ABC摊铺机的双桁振捣可使沥青面层的压实度达到85％～90％，二灰碎石基层顶标高符合设计要求。经实验得出二种方法不同效果如图2。(3)摊铺机熨平板下垫板厚度测量：摊铺前先将摊铺机熨平板底高程测出，加上垫板后使之与钢丝3.3.4.2沥青混合料必须缓慢、均匀，连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时，操作人员注意前后、左右的变化，根据既定的摊铺速度进行摊铺。我们使用的两台帕克1000型沥青混凝土拌合楼，其产量为每台70t／h，根据拌和楼产量来确定摊铺速度，运输车数量，每车发车时间间隔及合适的作业段长度，来保证混合料摊铺的连续性，以确保沥青路面平整度。拌和机5个成品料仓贮料380t，5辆太脱拉扩容贮料100t，共480t，混合料总重量达到480t时，前场摊铺机开始摊铺。(2)为保证前场摊铺的连续性，摊铺前必须有料车等待卸料，运料车辆必须按规定的时间发车。每延砂粒式沥青混凝土0.377t，沥青碎石1.450t，粗粒式沥青混凝土1.246t，中粒式沥青混凝土1.001t。V砂粒＝4.33m／min，V沥碎＝1.13m／minV粗粒＝1.31m／min，V中粒＝1.63m／min运输车辆为太脱拉，每车装料为20tT砂粒＝20／0.377／4.33＝12.25(min)T沥碎＝20／1.450／1.13＝12.21(min)T粗粒＝20／1.246／1.31＝12.25(min)T中粒＝20／1.001／1.63＝12.26(min)因此可以确定：不论铺筑砂粒、沥青碎石、粗粒式沥青混凝土、中粒沥青混凝土哪一种混合料，均可每隔10(3)运输车辆数量计算：宁连路沥青混凝土帕克拌和楼，设在K86＋500处，距K78＋400，8.10km，距K98＋143，11.643km，因此最大运距确定为12km，车速确定为40km／h；12km行车间为12km／40km／h＝18min每车往返需36min，摊铺机前有料车等候，每6min发一车，36min需6辆车才能满足时间要求，每摊铺机前有2辆车等待，所以共需8(4)两台1000型帕克拌合楼有5个贮料罐可以贮料380t，5辆太拖拉扩容贮料100t，2台拌和机时产量为140t／h，生产12h，共计混合料总量为2160t砂粒式：2160／0.377＝5729(m)沥青碎石：2160／1.450＝1490(m)粗粒式：2160／1.246＝1733(m)中粒式：2160／1.001＝2158(m)5km1.4km1.5km2km3.3.4.3沥青路面的平整度是衡量高等级公路沥青路面质量的一个重要指标，沥青路面平整度的好坏与压实质量有着密切的关系，而沥青(1)压实频率选择。沥青混合料压实中，振动压路机的频率可选用33～60Hz，最佳频率为45～50Hz(2)压实振幅选择。沥青混合料联结层、磨耗层压实时，振动压路机的振幅可选用0.35～0.88mm，最佳振幅为0.4～0.6mm(3)压实速度选择。根据速度／频率的关系及铺筑层厚、材料种类、级配构成因素，振动压路机最佳碾压速度为6～8km／h4在宁连公路K78＋400～K98＋143段施工中，我们通过采用以上施工方法基本上解决了沥青路面施工中出现的离析现象及其对路面所产生的不良影响，经检验，我部施工的K78＋400～K98＋143段沥青面层平整度都在3mm以内，达到了设计及规范要求。竣工验收时得到了监理及业主的好评，为我处争得了经济效益和社会荣誉。同时也为我们今后路面施工提供了一种较好的解决施工中沥青碎石出现离析现象的施工技巧。水泥砼路面施工质量控制浅探目前，我国公路、市政道路、厂区道路，大部分采用水泥混凝土路面。水泥混凝土路面，是以水泥浆为胶凝材料，以粗细骨料为强度刚架形成强度的一种高级路面。其具有刚度大、强度高、耐磨特性好、整体性与稳定性优等特点。水泥混凝土路面，受施工工艺、使用环境等因素的影响，也会发生病害。水泥混凝土路面最主要的病害当属裂缝，它会把路面板分为数块，破坏路面结构的完整性，进而逐步丧失路面整体刚度，直至最后完全失去承载力而丧失使用功能。路面经受各种复杂的应力作用。有在轮载轴力作用下产生的荷载应力、有温度变化引起的温度应力、有湿度变化引起的湿度应力等。假如各种应力的不利组合综合作用超过了混凝土的容许应力范围，路面就产生裂缝。若要求混凝土路面在正常条件下安全工作，设计与施工均必须满足混凝土面板的容许应力大于各种应力的最不利组合。因此，要求混凝土路面应有足够的抗拉强度和抗弯拉强度，同时对各种不利应力进行控制。引起混凝土路面裂缝的原因及其预防措施，主要有如下几个方面。一、强度偏低。一般混凝土路面设计强度等级为C35,设计抗折强度为4．5MPa．。由于施工的不均匀性、组成材料的质量(包括水泥、碎石与砂骨料材料的级配)不符合技术要求、施工工艺不妥、振捣不密实、过早通车、养护不规范、配合比不正确、施工时严重偷工减料等原因，往往实际的混凝土路面强度达不到设计强度。混凝土路面板在车轮轴载的反复作用产生荷载应力与其它应力共同作用之下，当应力的不利组合达到或超过其强度应力时，便产生裂缝，如此继续作用，将导致混凝土破坏。这类破坏的特点是：不通车不开裂。通车后，裂缝愈早出现，说明强度愈低。这是路面破坏的主要原因，属施工质量问题。因此，在施工过程中应加强技术、质量管理，严格按《路面施工规范》施工。预防办法：1、严格控制原材料质量。水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必须按《规范》规定，进行一系列的试验与检验，不符合技术要求的、不合格的不得使用。2、进行配合比设计、并正确投料。3、粗、细骨料要根据筛分试验数据，结合《规范》控制级配合理。4、严格控制混凝土路面各工序的施工工序质量，尤其要注意“振捣密实”。虽然密实度对强度的影响，笔者还没有掌握两者之间准确的数学关系，但笔者在施工过程中发现，在同样的施工条件下，振捣密实处出现的裂缝与邻板不振捣或只用平板式振动器振捣所产生裂缝相差甚远。5、加强养护，防止在混凝土路面强度未达到设计强度时，开放交通。二、基层强度与刚度不足。混凝土路面基层是为保证路面的整体强度，防止唧泥和错台，延长混凝土路面使用寿命的重要结构层。具有调节路面板与土基之间的关系，使路面整体结构比较经济、合理的功能。一般地，基层的作用主要有：1、调节路面板与土基之间的受力状态，使土基在规定的路面使用年限内，不发生过大的积累变形，以便使路面板在均匀坚实稳定支承的基础上保证其正常的使用寿命。车轮荷载通过路面板对其支承体——地基(土基、垫层或基层)的作用不论是单位压力还是作用频率，在各个部位是不相同的。实践和研究实验表明，在轮载的反复作用下，在板边、角之下的地基比板中之下的地基会产生较大的塑性变形，使部分地基与板底之间失去紧密的接触条件，造成板下的局部脱空现象，使板内产生附加应力而导致板的过早破坏。因此，对基层提出的技术要求是刚度较大、强度足够，保证路面板得到地基紧密、均匀、坚强的支承。水泥碎石稳定集料基本上能满足上述的技术要求，但施工中要根据基层的作用机理，根据《基层施工规范