沥青路面施工离析现象分析和解决方法探讨
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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混合路面施工过程中离析现象是混合料积灰失效,形成石子和沥青颗粒离散等,主要原因有:
一是混合料配比不当,混合料中各成份配比不合理,导致混合料结构紊乱,积灰失效,出现离析现象。
二是沥青混合料施工温度过低或加入沥青量不适当,使混合料缺乏粘度,积灰失效,出现离析现象。
三是搅拌时间不足,不能形成均匀的混合料,未达到积灰发挥作用,积灰失效,出现离析现象。
解决离析现象,首先要按照施工规范科学合理配比混合料,按要求调节温度和加入沥青量分步搅拌,将混合料调制成稠度符合要求的悬浮液,颗粒间联结牢固无空隙,使其更有利于结构的稳定性。
同时,使砂砾间粘附力提高,防止离析掉落;加强施工现场的质量检查,完善施工技术,规范施工过程,提高施工质量,以防止离析现象发生。
公路沥青混凝土路面施工产生离析的原因及对策公路沥青混凝土路面在施工中产生离析是一个常见的问题,它会影响路面的平整度和耐久性,给道路使用和维护带来困难。
为了解决这一问题,需要深入分析产生离析的原因,并采取相应的对策措施。
1. 施工质量不过关在施工过程中,如果沥青混凝土的配合比例不合理,或者施工人员操作不规范,就可能导致路面沥青混凝土出现离析情况。
特别是在夏季高温条件下,施工人员如果不严格控制沥青混凝土的温度和湿度,也容易产生离析问题。
2. 材料质量不过关沥青混凝土路面的质量直接关系到道路的耐久性和使用寿命,如果选用的沥青或者骨料质量不合格,就会导致路面沥青混凝土的离析现象。
3. 施工环境影响施工环境对沥青混凝土的质量也有很大的影响。
比如在降雨天气或者高温天气下进行施工,就容易导致路面沥青混凝土的离析问题。
4. 设计和施工配合问题如果设计方案和施工方案不合理,或者设计方案与施工方案之间存在误差,也容易导致路面沥青混凝土的离析。
1. 优化施工工艺和施工环境在施工沥青混凝土路面时,要根据当地气候和环境特点,合理选择施工工艺和施工环境。
特别是在高温条件下,需要严格控制沥青混凝土的温度和湿度,避免因为施工温度过高而导致离析现象。
2. 严格控制材料质量在选用沥青和骨料时,要严格符合国家标准,并且要求供货商提供质量合格证明。
在使用过程中,也要定期对原材料进行抽样检测,确保质量符合要求。
3. 加强施工质量管控在施工现场,要严格控制配合比例,保证施工过程中的硬化时间和强度符合要求。
对施工人员进行技术培训,提高他们的操作技能和质量意识。
4. 完善设计和施工配合在设计沥青混凝土路面时,要充分考虑施工工艺和施工环境的影响因素,确保设计与施工方案的配合。
施工单位和设计单位之间要加强沟通,确保施工方案符合设计要求。
通过以上对策措施的实施,可以有效预防和减少公路沥青混凝土路面产生离析的问题,提高路面的平整度和耐久性,保障道路的安全和通行畅顺。
2021年第01期90中国高新科技土木交通 | CIVIL ENGINEERING & TRANSPORTATION沥青混凝土路面施工中离析产生的原因和预防处理措施■ 文 / 张生智摘要:公路工程中,路面施工所用材料多以沥青混凝土为主。
受到一系列复杂原因的影响,此类路面施工中容易出现离析问题,若未给予控制将导致工程寿命下降。
文章主要以离析病害为例,对其产生的原因进行了分析,并从多种角度出发,探讨了相应的预防和处理措施。
关键词:沥青混凝土路面;离析;预防措施离析是沥青混凝土路面的常见病害,严重影响着公路的质量。
常见的离析现象主要体现在级配离析、温差离析等方面。
有针对性地对这一病害进行控制,对工程质量的提升起着重要的推动作用。
近年来,随着公路工程数量的增加,该病害预防问题的研究也成为了建设领域的工作重点。
因此,为了改善施工效果需要对离析的原因以及防治措施进行研究。
1.离析的常见原因掌握离析产生的原因是对其进行控制的主要途径。
因此,本节从不同的离析入手,对常见原因进行了分析。
1.1级配离析对于级配离析而言,需要从混合料、集料等方面出发,对离析原因进行分析。
首先,混合料是公路工程中使用的主要材料,在使用过程中,需要经历生产、运输以及摊铺等过程。
上述过程中任何一个流程出现失误,都会导致离析发生。
一旦发生这一病害,且未及时发现,在施工后,公路路面便会出现空隙减小的现象。
一旦公路投入使用,车辆在公路上通行时,路面很容易出现车辙等痕迹。
其次,集料配比不合理是导致集料质量无法达到要求的主要原因,也是导致离析问题发生的关键。
此外,如果没有对集料进行良好地存储,出现混乱混合、隔离不良等问题,也会增加离析发生的风险。
1.2温差离析对于温差离析而言,需要从混合料温度对离析的原因进行分析。
通常情况下,混合料在生产完成后,无法立即被应用到公路工程中,暂时不使用的材料会由施工人员对其进行存储。
在存储期间,外界的环境温度便会对材料质量产生影响。
沥青混合料离析的问题早已引起国内外公路工程技术人员的高度重视,离析现象严重地影响了路面的强度、耐久性、平整度及表面质量,缩短了道路使用寿命,造成了巨大的经济损失。
事实证明,如果对施工过程进行科学合理的控制,则可以有效减少离析现象的发生,从而大大提高沥青路面的质量。
一、离析产生的原因1.沥青混合料的结构类型混合料类型是离析的内因,一般来说,混合料中集料最大粒径越大,离析的可能性越大;集料级配曲线接近最大密度线的混合料,离析的可能性小,与最大密度线成反S形交叉的级配最容易离析,间断级配比连续级配更容易离析。
2.原材料的加工、采购、堆放混合料离析同原材料稳定性密切相关,如果所用材料变异性大,导致混合料级配经常变化,就达不到配合比设计要求,因此对占混合料质量90%以上的矿料质量应引起高度重视。
3.沥青混合料的拌合方式(1)冷料仓的堵塞和粗细料分层由于冷料仓的结构采用漏斗型设计,往往造成瓶颈堵塞和粗细料分层,集料排放时致使同一时间的集料不均匀。
(2)混合料离析与细集料表面沥青膜厚度及拌合温度有关。
沥青膜越薄,粗集料间粘性越差,越易离析。
拌合温度也影响混合料粘性,温度越高,沥青粘性越差,越易离析。
(3)拌合速度、卸料高度以及拌缸拌轴转速等也是造成混合料离析的因素之一,转速越快,集料离析越严重。
但在同一时间内转速越低,和易性就越差。
另外,拌缸卸料到斗车的高度也会影响到集料的离析。
4.沥青混合料的摊铺设备及摊铺方式(1)汽车卸料。
摊铺过程中,在车厢两侧较为集中的粗集料卸入摊铺机料斗后,位于料斗两侧,摊铺机的收料斗使得这部分混合料因在最后摊铺,形成一块粗集料离析带。
(2)摊铺宽度。
摊铺机摊铺宽度越大,螺旋布料器运送混合料距离越长,不可避免地会造成粗细集料的离析。
(3)摊铺机收斗。
摊铺机受料斗两侧板上的混合料,一般来说在摊铺每一车料时,基本上停止不动而且粗粒料多、温度下降较快,存在着离析现象,如这部分粗的温度低的料最后在收斗时集中起来摊铺,必然会产生粗糙而离析的路面。
沥青路面离析分析和控制研究摘要:本文针对沥青路面出现离析情况,及时分析和总结了造成路面离析的主要原因,提出了控制路面离析的措施,减少了路面离析。
关键词:高速公路扩建工程沥青路面离析一、沥青路面离析现象综述沥青路面离析从施工过程大致可以分成三个部分:1、原材料规格和堆放产生的离析;2、沥青混合料拌和过程中产生的离析;3、沥青混合料运输、摊铺和碾压产生的离析。
从混合料本身分析大致可以分成两个部分:骨料离析和温度离析。
下面以施工过程中造成材料离析进行叙述:1、原材料规格和装运带来的离析:集料规格不统一造成的离析(由于集料不是统一厂家生产或是统一厂家不同塘口的料,破碎碎石的工艺或筛孔不同,造成名义规格相同的集料,实际规格存在差异);原材料堆放场地没有硬化、未加盖防雨设施、料场排水不畅;材料堆放方式不对造成的离析;2、沥青混合料拌和过程中形成的离析:分为冷料仓骨料离析、热料仓骨料离析、混合料搅拌导致的离析、混合料输送、贮存和装卸导致的混合料离析。
a、拌和楼冷料仓未加隔离或隔离效果不理想造成的集料混仓离析、冷料给料系统中产生起拱、阻滞而导致细料断续下料和涌料的集料级配离析;由于冷料仓阻塞造成的离析;给冷料仓装料不合理造成的集料离析;b、热料仓筛分过程中由于筛网破损或过载或各层筛网封闭不严造成的骨料离析;由于热料仓溢料或待料造成混合料级配变化带来的骨料离析;由于热料仓计量系统误差导致的混合料级配离析,由于沥青计量系统不稳定导致的混合料离析;布袋除尘器堵塞导致的集料级配离析;c、搅拌速度、搅拌时间和搅拌缸的充盈率对混合料造成的离析;d、成品料进入贮存仓造成的离析、大容量的贮料仓产生的离析、由成品料仓向卡车卸料不正确方式造成的离析;3、沥青混合料运输、摊铺和碾压过程中造成的离析:a、在混合料运输过程中由于车厢温度不均匀导致的混合料温度离析;b、料从运输车卸到摊铺机造成的混合料级配离析、温度离析;c、螺旋布料器高度设置不合理造成的离析、螺旋叶片转速和直径不合理造成的离析、分料室混合料是不是充足造成的离析、螺旋布料器前挡板离地间隙不合理造成的离析、输料槽宽度不合理造成的离析、送料仓口开度大小造成的离析、一些摊铺机中部两侧反向叶片数量和叶片倾斜角度不合理造成的中部料的离析、螺旋分料器悬挂支撑点产生的带状离析、刮料板料位计高度控制不合理造成的混合料离析、摊铺机速度不合理或停机造成的离析、摊铺机熨平板激振强度设置不合理导致的混合料离析、由于摊铺机拢料造成的温度离析、由于螺旋分料器的分料造成的混合料温度离析问题。
沥青路面施工离析现象分析和解决方法探讨
随着我国公路事业的快速发展,沥青路面得到了广泛的应用,但常常由于路面质量引起路面的早期损坏,沥青路面的离析就是其中的一种弊病。
本文根据在SUP-25沥青路面摊铺过程中所出现的离析现象进行分析,找出了解决办法,最大限度地减少离析现象,确保沥青路面的质量。
标签:沥青路面离析施工解决方法
沥青混凝土路面具有表面平整、行车舒适、震动小、噪音低、施工期短、养护维修方便等优点,随着施工技术和管理水平的不断发展,其越来越得到广泛的应用。
随着国民经济的迅猛发展,交通量日益增大,且超大超重车辆日益增多,使我国高速公路路面面临严峻的考验,通车几年后早期损坏的现象也时有发生。
沥青路面早期损坏一个最重要的原因就是沥青路面的不均匀性—离析造成的。
以某高速公路沥青路面下面层SUP-25为例,进行详细分析探讨沥青路面的离析现象和解决方法。
1 离析造成的危害
沥青路面的离析,通常分为温度离析、骨料离析和碾压离析。
温度离析是指沥青混合料中各部分温度出现明显差异;骨料离析是指沥青混合料中大粒径骨料从混合料中分离出来,处于明显的不均匀混合状态。
这些离析会造成路面表面不均匀,以一块是大料一块是细料或呈一片、呈一条带等现象出现,对路面的使用寿命有很大的影响。
一旦路面表面产生离析现象,离析处往往会缺少细集料,造成离析面上粗集料与粗集料接触,只有少数接触点粘有沥青,随着时间的延长,沥青会老化剥落,使沥青与集料的粘结力减弱,如有水渗入孔隙,在行车的动水压力重复作用下,就会导致沥青剥落使路面產生严重的水破坏现象,相反,在细集料集中的地方,尤其是条带状离析,在高温季节还可能发生车辙的危害。
实际施工中,我们在离析地点进行了取芯检测,在粗集料集中点检测压实度严重不足;通过对摊铺时离析表面的沥青混合料抽提检测,发现粗集料偏多、细集料很少、油石比偏小,检测的级配和油石比与设计值相差很大。
同时对离析点进行现场渗水检测,离析(粗集料集中)严重的地点渗水很大,这就为路面的使用寿命埋下了可怕的祸根。
2 造成离析的原因分析和解决措施
2.1 某高速公路沥青路面下面层采用的结构形式为SUP-25,在施工中,发现沥青路面表面有明显的离析,而在AC25-I型沥青面层施工时,沥青路面表面基本无明显的离析。
原因之一是由于SUP-25级配偏粗造成的离析。
SUP-25与AC25-I型的级配对比如表1:
解决措施:按照级配要求,我们对SUP-25级配进行了认真的分析,在试铺
段采用SUP-25级配的中值进行指导施工,通过对试铺段沥青表面外观检查,发现存在部分的离析现象,大颗粒的集料在表面较多。
针对该种现象,我们借鉴了AC-25改进型级配和其他高速公路上采用的SUP-25的级配,对SUP-25进行了优化,优化级配如表2:
并用优化后的级配进行摊铺,所铺设的沥青路面外观有了很大的改观,减少了离析现象的出现。
2.2 集料在生产、场地堆放过程中,料堆越高,大颗粒集料越易滚落到底部,易出现上部小颗粒集料多、下部大颗粒集料多的现象,形成集料离析。
解决措施:加强原材料的级配和质量控制。
同时原材料到场后,采用装载机和运输车搭配堆料,堆料采取一层一层的堆载,严格杜绝从高处向下倒料,避免堆料时的大小颗粒的集料离析,为拌和楼提供稳定的料源,保证拌料时不出现等料和缺料的现象,使级配稳定,确保成品料拌和均匀一致。
2.3 在拌和过程中,拌和时间不够就会造成混合料不均匀而产生离析;在往运输车辆中放料时,出料口与车厢之间的距离过高也会产生离析。
解决措施:拌和楼在拌和沥青混合料时应严格按照设定的干拌时间和湿拌时间进行操作,杜绝由于拌和时间过短而造成混合料的不均匀。
混合料拌和好后,将车停在混合料出料口接料,车厢高度离出料口为30~50cm为宜,接料时,要求运输车每装一斗移动一下车位置,先装前部而后装后部再装中部,装好一层后又按照以上方法进行第二层的装料,做到平衡装料,尽量减少因落差而造成的装料离析。
取消装料小车和成品料仓,因为这期间存在可能造成的离析:①拌锅向小车放料过程中的离析。
②小车向成品料仓放料过程中由于落差而造成的离析和温度离析。
③从成品料仓向运输车放料过程中产生的离析。
2.4 运输车辆在运输过程中由于料车的颠簸和混合料温度的散失而造成集料离析和温度离析。
解决措施:加强道路修整,保持便道路面平整,同时在不平路段限制车速,减少运输过程中由于车辆颠簸而造成的离析;对装好的沥青混合料使用蓬布和棉被覆盖,同时使用保温棉和棉被固定在车厢的周围,起到保温的作用,尽量减少由于温度的差异而造成的温度离析。
2.5 在摊铺沥青面层时,选用两台性能良好的德国进口ABG423摊铺机呈梯形作业的组合方式进行摊铺,这样会减少路面两端粗集料的离析,但摊铺机调整不好,就会多出现以下的几种离析现象:
①在摊铺机的中缝出现细集料集中,有时还伴有油斑和泛油的可能。
这是由于摊铺机的熨平板变形不平形成三角带而造成的,因为摊铺机熨平板是由几块板拼在一起的,该处又是摊铺机螺旋分料器的动力分离处,阻力较大,熨平板比较容易变形。
解决措施:调整熨平板拱度,保证熨平板底面基本保持在一个平面上,差值不超过3mm,如果拱度太大,铺筑面会出现两侧疏松、中间紧密并刮出亮痕和纵向撕裂状条纹。
反之,如果拱度太小就会出现两侧紧密、中间疏松并被刮出亮痕和纵向撕裂状条纹。
此外,可同时采取在摊铺机中间加上反向叶片的措施。
②在每台摊铺机螺旋吊臂处摊铺出的路面上出现左右两条粗集料集中带,这是由于吊螺旋处吊臂的阻力产生的离析,这种离析呈带状分布。
因为螺旋分料器在输料的过程中是利用叶片的旋转把料逐渐输送到两端的,此过程中吊臂会产生很大的阻力,使料位产生大的落差,大料均滚落在低洼的地方,形成大料的集中。
解决措施:在铺筑过程中,摊铺机应调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板运料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配,螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器中心为度,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,摊铺机螺旋送料器应不停的转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,使料的输送连续平稳,尽量不形成料位差,减少这种离析。
为了进一步消除吊臂产生的离析,我们对ABG-423摊铺机进行了改进,将螺旋处的吊臂改装到螺旋分料器的两端,并对吊臂的形状,吊臂安装处轴承的大小等做了改进,尽量减少了叶片输送料的阻力。
我们还定制了2套整体通轴的螺旋布料器,通过在实际中应用,这种方法可以减少由螺旋的拼接而造成的条带状离析,效果显著。
③摊铺出的路面中常出现一种有规律的间断性的大料聚集现象,一般间隔20米左右,多半位于摊铺机的中部,这是由于摊铺机料斗内的混合料被刮料板刮剩的大料铺筑而产生的。
解决措施:运料车往摊铺机料斗中卸料时快速起斗,收斗时严禁将斗内料排空,而且不得撞击沥青摊铺机,同时摊铺机操作手应认真负责,保证摊铺机不停机待料、杜绝每车料收摊铺机料斗一次,按照摊铺3~5车料收一次摊铺机料斗的规定操作,让摊铺机料斗内两旁的大料收到中间并和下车料混合后再摊铺,并做好料车的接位工作,保证下一辆运料车能及时供给摊铺机摊铺,做到连续供料来避免粗料集中。
通过以上措施可以避免出现这种离析现象。
④由于摊铺机螺旋分料器内的螺旋太短,料输送不到分料器的两端,而形成较大的料位落差,并在重力的作用下大颗粒料向下滚落,形成端部离析。
同时熨平板的前挡板离地面太高或螺旋轴离熨平板侧挡板的距离太远,也会出现离析带。
解决措施:调整螺旋轴离熨平板侧挡板的距离,控制距离在30~50cm左右,降低螺旋分料器熨平板的前挡板离地面距离,控制在18~22cm,同时调整螺旋分料器熨平板的前挡板距螺旋布料器轴的距离,距离控制在27cm左右;这样就能避免离析。
⑤摊铺时振捣夯锤行程调节不到位或振幅和振频调节不合理,就会出现大面
积的离析,摊铺的路面表面均是大料。
解决措施:根据熨平板夯锤的新旧程度和磨损情况,结合现场摊铺出的外观进行调整。
⑥由于两台摊铺机呈梯队作业而造成接缝处的离析。
解决措施:提高前面摊铺机的侧挡板高度,使接缝成斜接缝,两幅之间留有30-60mm左右的搭接,同时尽量缩短两台摊铺机的距离,保持在3~5米为宜,躲开车道轮迹带,加强胶轮的碾压,就能消除这种离析。
在采取上述措施的基础上增加前场补料人员,对摊铺后离析的表面进行及时的修补,并对碾压完成的路面进行检查,一旦发现问题及时进行解决。
相信只要加强各个环节的控制,并保证每个环节有专人负责各项工作,充分调动员工的主观能动性,就可以从各个方面入手最大限度的解决离析问题。