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摘要：分析公路沥青混凝土路面施工产生离析现象的原因，提出减小离析程度的对策措施。
关键词：沥青路面 离析 原因分析对策措施
Abstract: This paper analyzes the reasons of the segregation phenomenon in asphalt concrete pavement construction, and puts forward some measures of reducing segregation degree.
Key words: asphalt pavement; segregation; cause analysis; measures
中图分类号：U416.217 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
离析现象是公路沥青混凝土路面施工的质量通病，按成因可分为集料离析和温度离析，按表现形式可分为片状离析和带状离析。施工中经摊铺机摊铺后，路面离析处表现为粗、细集料分散，粗集料相对集中，周围没有足够的细集料填充，致使路面离析区域压实度不足、平整度差、空隙率超标及产生早期水毁破坏，构造深度也忽大忽小，严重影响了路面的工程质量及使用寿命。因此，必须找出对策措施予以消除，从而提高沥青混凝土路面工程是施工质量。
1.集料离析
集料离析是离析现象的主要原因。施工中因原材料供应和管理不善、配合比设计级配不当、机械设备安装测试不当、施工工艺操作不当均可引起集料离析。
1.1集料的供应和管理
1.1.1控制集料的变异性
路面工程施工的特点之一是工期短、集料多。为保证材料需要，施工单位一般从多家供货商购买集料，而每家的碎石机和筛分机型号、规格往往不一致，即使同一料场生产相同规格的碎石，其实际颗粒组成的变异性常有显著差异；而在不同料场生产同种规格的碎石，其变异性将更大。变异性大的原材料造成混合料不同程度的离析。
要解决原材料颗粒的变异性问题，可采取如下措施。
1.1.1.1根据路面材料的要求，选定一个或几个碎石场，采用相同型号的碎石机和筛分机，制定统一的技术规范，降低碎石加工的差异性。
1.1.1.2当名义规格相同的碎石，其实际差异较大时，可在拌合场按标准规格重新筛分，并选择合适的筛网孔和倾角。
1.1.1.3严格购料合同， 控制进料的变异性。对购料合同除应规定破碎机械及筛分机械的规格、型号及产品的质量技术指标外，对每一种单集料的筛分曲线范围也应明确。
1.1.2嚴格材料管理
拌合物是一个集中生产的具有一定规模的工厂，材料管理及其重要。在施工中往往由于材料管理不当，材料堆放混杂，影响沥青混合料的品质，从而产生离析现象。
1.1.2.1堆料场地面应做硬化处理，清除杂物及超粒径石料，保证集料的清洁，尤其是雨天避免将泥土带入集料中。
1.1.2.2不同规格的集料必须分开堆放，交界处设有隔离设施。隔离设施可采用矮墙或堆码土袋进行隔离。
1.1.2.3原材料应分层堆放，汽车卸料应直接 卸水平面上，最后用推土机或装载机大致整平。自卸汽车不得直接卸载陡坡上，否则极易造成粗集料分散，造成原材料的离析。
1.2 配合比设计的合理性
一个好的配合比设计，可在一定程度上减轻离析程度。在设计和实施阶段，应注意以下两个方面的问题。
1.2.1在保证沥青混合料各项物理指标的前提下，应采用“宽容”型连续级配设计，并尽量使配合比达到最优。
1.2.2在施工中经常检验配合比。通常采用前一天的配合比送料，经干拌、放出白料进行取样筛分，若符合设计则继续生产，否则应适当调整。
1.3机械设备的影响
1.3.1沥青拌合站安装调试问题
1.3.1.1冷料仓间距不足，进料时相邻仓互相串仓。安装拌合站时。冷料仓的上口必须挡板隔开，并保证一定间距；冷料仓旁边应垫高，并与装载机高度相匹配。装载机的料斗不能太宽，以免进料时各冷料仓串仓。
1.3.1.2振动筛破损或各层筛网封闭不严，出现热料串仓现象，导致各热料仓的级配发生变化。安装振动筛时，必须仔细检查每张筛网是否完好，各层筛网调节螺栓紧固程度是否合适，筛网周边、搭接、条形眼处是否有缝隙，矿料提升仓顶部是否泄漏等，并在做生产配合比时反复取样筛分热料仓矿料，当筛分结果稳定后可认为振动筛完好。
1.3.1.3热料仓计量系统的误差。热料仓计量系统不准确将直接影响混合料的配合比，产生离析现象也是必然的。在做配合比设计前就必须对计量系统进行标定，在施工中也应定期进行标定，避免混合料的级配发生变化。
1.3.1.4沥青计量系统不稳定。当沥青用量偏大时，沥青混合料油膜变厚，易出现泛油、拥包、车辙等病害；当沥青用量偏小时，沥青混合料油膜变薄，颗粒间不易粘结，在施工中粗、细料分散形成离析，同时压实度也达不到要求。在施工前，应对沥青计量系统进行标定，检查沥青泵是否完好。
1.3.1.5施工中布袋除尘器堵塞，导致除尘效果不好，严重影响混合料的级配。当布袋除尘器堵塞后，往往0.075mm以下的矿料含量严重超标，经拌合后的混合料干涩、松散，摊铺后的混合料级配发生变化时，须及时清理布袋，以保证除尘器效果。
1.3.2摊铺机组装调试引起的问题
1.3.2.1出现带状离析的主要原因是摊铺机的螺旋分料器和熨平板安装存在问题，或者与螺旋分料器的提升架有关，其离析位置比较稳定，对带状离析的程度，弗格勒S2100摊铺机比ABG423型摊铺机小得多，因为弗格勒S2100摊铺机比ABG423型摊铺机的提升架要小些，在提升轴的位置大料相对集中，从而产生带状离析。在摊铺过程中，降低摊铺速度，可减轻这种带状离析的程度。
1.3.2.2螺旋分料器叶片不匹配或叶片性能损坏产生离析。在安装叶片时，应选择专业供货商的产品，做到叶片与摊铺机本身匹配；施工中若叶片损坏，应在气温较高时快速更换。
1.3.2.3在摊铺机螺旋分料器的两端是大料集中、产生离析的地方，这是摊铺机自身原因引起的，在螺旋分料器分料过程中，混合料经过螺旋作用从中间往两边分，一般粗集料易分至两侧，而在两侧由于挡板的作用，粗集料便集中在此，造成离析。在高速公路上，路基两侧由于有路缘石或拦水缘石等结构物，该处往往也是雨水集中的地方，雨水在路面离析处通过空隙下渗，造成路面的早期破坏。因此，在摊铺过程中，摊铺机两侧应设专人将挡板处的粗集料铲至螺旋分料器中间经过再次输送，通过往复循环，减小离析程度。
1.4施工工艺及施工操作的影响
1.4.1混合料拌合不均匀，出现花白料、离析、结团成块等现象。在间歇式拌和机本身机况正常的情况下，一般每锅拌合时间不得低于30s，且干拌时间不少于5s。在正常施工时，一般干拌时间控制在5-10s，湿拌时间控制在30-35s,总拌合时间按每锅35-45s控制，基本可以消除拌合中的离析问题。一般为了提高拌合楼的产品及保证混合料的拌合质量，可以根据已拌混合料的质量按每锅1-2s进行 递增或递减，直到确定最适宜的拌合时间。
1.4.2汽车装载不当易引起粗细集料分散，产生离析。为了减小混合料在装车时的颗粒离析，应尽量缩短成品料出料口至车厢的下料距离，并在安装拌合料时合理确定地面标高与成品料出料口标高的关系。自卸车在成品料出料口处受料时，不得停在一个位置上受料，以避免沥青混合料在车厢内装1-2锅料，车就移动一次位置，且每车料至少分三次以上装载，第一次放于车厢前部，然后移动运料车，在放料于车厢后部，最后在车厢中部放料，均匀装载。
1.4.3自卸汽车车厢顶生高度不足，造成摊铺机受料离析。由于车辆指挥或汽车司机操作不当，导致车厢顶生高度不足，混合料沿车厢斜面自然滑落，部分粗集料往往集中在一块，造成离析。正确的卸料方法，应将车厢再逐渐升高，当车厢后部的混合料整体滑落时即停止顶升，随着摊铺机连续受料、摊铺，自卸汽车前部的混合料也随着料堆逐渐整体下滑，减小了离析的程度。当然，自卸汽车开始卸料时不得过猛，也不得将车厢一次升得过高，否则车厢内的大部分混合料将整体落在摊铺机受料斗内，对摊铺机振动过大，造成摊铺机行走不平稳而影响的平整度。
1.4.4摊铺机受料斗处输送混合料操作不当产生离析。当上一辆自卸车卸料完后，为保证连续摊铺，摊铺机操作手往往将摊铺机受料斗的两块侧板翻起，将剩余混合料集中在刮板输送器内继续送料至螺旋分料器中，但这些剩余混合料往往大碎石集中，摊铺出来即产生离析。为避免这一现象，应尽量少翻起摊铺机受料斗的侧板，当上一辆自卸车卸完料后应立即离开，下一辆自卸汽车尽快到位并卸料，使新料与受料斗中 的余料混合，减少离析现象。必须翻起摊铺机受料斗的侧板时应尽早进行，此时受料斗内混合料较多，经刮板输送器和螺旋分料器的二次输送、混合，混合料也较为均匀，减小了离析的程度。
1.4.5因施工原因导致摊铺机厚度大小而产生离析。在施工基层时，由于施工控制欠佳，有的基层面局部超高，而沥青混凝土下面層一般按设计标高挂线施工，这时沥青混凝土下面层摊铺厚度往往太薄，有的仅2-3cm，当摊铺机熨平板经过该处时，一般会将粗集料压碎形成花白料，而粗集料在熨平板拖动下会前移一定距离，出现表面拉钩、拉毛及小坑洞现象，使混合料级配发生变化，产生离析。所以，在施工前必须先对基层提前处理，若在摊铺过程中发现高程超高时可将下层标高提高1-2cm进行摊铺，以保证沥青层的厚度，并注意两端逐渐顺接，路面横坡不变。
1.4.6人为因素造成离析。在摊铺过程中，有的地方达不到规范要求，有的路段宽度比摊铺机熨平板宽许多，于是对这些地方往往由人工用耙耔、方铲、铝刮子等反复刮平、填料，造成表面粗集料相对集中而产生离析。在必须人工刮平的地方，一般应自制半圆形铝刮子，在不平整处边刮边添细料，并将粗集料刮除铲掉。当压路机碾压一遍后，该处必须及时填料，再用铝刮子刮除粗料，将细料刮至粗料周围的缝内填满并及时碾压，并用三米直尺反复检查、反复填料，达到平整度要求。对于较大面积需用细料填补的地方，最好用人工筛细料进行补洒、刮平，填充大料之间的空隙，筛网尺寸按10mm*10mm制作。
2.温度离析
在气温较低或夜间施工时，混合料因在运输过程中保温措施不力，导致车厢顶部、两侧、中心的温差较大，较大温差的混合料经摊铺机整平后，熨平板不能使较冷的混合料与较热混合料固结，在摊铺层上会出现开式的离析小面积，这种现象会随车数的变化发生周期性的变化。虽然类似于集料离析，但其实质则为温度离析，在采取完善的保温措施后是可以避免的，措施如下：
2.1拌合料的温度必须按要求进行控制，早保证沥青不老化的前提下尽可能地提高沥青混合料的出料温度。一般在气温较低，夜间施工、运输距离较远时，可适当将拌合温度提高5℃左右。
2.2运输车辆必须严密覆盖。车辆装满料后，应立即用较厚的帆布遮盖，并将四角与车厢捆绑，防止行驶时吹掉帆布，导致料面温度降低过快。
2.3运输车辆应保证车况良好、司机操作熟练、道路畅通，做到快速运输、快速摊铺。
2.4运输车辆上残留的冷沥青料应及时清除，防止摊铺在路面上。
2.5摊铺机受料斗、螺旋分料器中及摊铺好的沥青路面应设专人检查，发现有结块的冷料及离析处应及时清除，将离析出人工补平。
3、结语
离析现象在公路沥青混凝土路面施工的全过程中都可能发生，但它往往被施工人员忽略，导致公路建设运营不久即发生早期破坏。因此，要建设一条优质公路，必须从施工准备开始，对施工中的每一阶段、每一环节及每一工序，严把质量关，做到至始至终，锲而不舍。
关键词：沥青路面 离析 原因分析对策措施
Abstract: This paper analyzes the reasons of the segregation phenomenon in asphalt concrete pavement construction, and puts forward some measures of reducing segregation degree.
Key words: asphalt pavement; segregation; cause analysis; measures
中图分类号：U416.217 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
离析现象是公路沥青混凝土路面施工的质量通病，按成因可分为集料离析和温度离析，按表现形式可分为片状离析和带状离析。施工中经摊铺机摊铺后，路面离析处表现为粗、细集料分散，粗集料相对集中，周围没有足够的细集料填充，致使路面离析区域压实度不足、平整度差、空隙率超标及产生早期水毁破坏，构造深度也忽大忽小，严重影响了路面的工程质量及使用寿命。因此，必须找出对策措施予以消除，从而提高沥青混凝土路面工程是施工质量。
1.集料离析
集料离析是离析现象的主要原因。施工中因原材料供应和管理不善、配合比设计级配不当、机械设备安装测试不当、施工工艺操作不当均可引起集料离析。
1.1集料的供应和管理
1.1.1控制集料的变异性
路面工程施工的特点之一是工期短、集料多。为保证材料需要，施工单位一般从多家供货商购买集料，而每家的碎石机和筛分机型号、规格往往不一致，即使同一料场生产相同规格的碎石，其实际颗粒组成的变异性常有显著差异；而在不同料场生产同种规格的碎石，其变异性将更大。变异性大的原材料造成混合料不同程度的离析。
要解决原材料颗粒的变异性问题，可采取如下措施。
1.1.1.1根据路面材料的要求，选定一个或几个碎石场，采用相同型号的碎石机和筛分机，制定统一的技术规范，降低碎石加工的差异性。
1.1.1.2当名义规格相同的碎石，其实际差异较大时，可在拌合场按标准规格重新筛分，并选择合适的筛网孔和倾角。
1.1.1.3严格购料合同， 控制进料的变异性。对购料合同除应规定破碎机械及筛分机械的规格、型号及产品的质量技术指标外，对每一种单集料的筛分曲线范围也应明确。
1.1.2嚴格材料管理
拌合物是一个集中生产的具有一定规模的工厂，材料管理及其重要。在施工中往往由于材料管理不当，材料堆放混杂，影响沥青混合料的品质，从而产生离析现象。
1.1.2.1堆料场地面应做硬化处理，清除杂物及超粒径石料，保证集料的清洁，尤其是雨天避免将泥土带入集料中。
1.1.2.2不同规格的集料必须分开堆放，交界处设有隔离设施。隔离设施可采用矮墙或堆码土袋进行隔离。
1.1.2.3原材料应分层堆放，汽车卸料应直接 卸水平面上，最后用推土机或装载机大致整平。自卸汽车不得直接卸载陡坡上，否则极易造成粗集料分散，造成原材料的离析。
1.2 配合比设计的合理性
一个好的配合比设计，可在一定程度上减轻离析程度。在设计和实施阶段，应注意以下两个方面的问题。
1.2.1在保证沥青混合料各项物理指标的前提下，应采用“宽容”型连续级配设计，并尽量使配合比达到最优。
1.2.2在施工中经常检验配合比。通常采用前一天的配合比送料，经干拌、放出白料进行取样筛分，若符合设计则继续生产，否则应适当调整。
1.3机械设备的影响
1.3.1沥青拌合站安装调试问题
1.3.1.1冷料仓间距不足，进料时相邻仓互相串仓。安装拌合站时。冷料仓的上口必须挡板隔开，并保证一定间距；冷料仓旁边应垫高，并与装载机高度相匹配。装载机的料斗不能太宽，以免进料时各冷料仓串仓。
1.3.1.2振动筛破损或各层筛网封闭不严，出现热料串仓现象，导致各热料仓的级配发生变化。安装振动筛时，必须仔细检查每张筛网是否完好，各层筛网调节螺栓紧固程度是否合适，筛网周边、搭接、条形眼处是否有缝隙，矿料提升仓顶部是否泄漏等，并在做生产配合比时反复取样筛分热料仓矿料，当筛分结果稳定后可认为振动筛完好。
1.3.1.3热料仓计量系统的误差。热料仓计量系统不准确将直接影响混合料的配合比，产生离析现象也是必然的。在做配合比设计前就必须对计量系统进行标定，在施工中也应定期进行标定，避免混合料的级配发生变化。
1.3.1.4沥青计量系统不稳定。当沥青用量偏大时，沥青混合料油膜变厚，易出现泛油、拥包、车辙等病害；当沥青用量偏小时，沥青混合料油膜变薄，颗粒间不易粘结，在施工中粗、细料分散形成离析，同时压实度也达不到要求。在施工前，应对沥青计量系统进行标定，检查沥青泵是否完好。
1.3.1.5施工中布袋除尘器堵塞，导致除尘效果不好，严重影响混合料的级配。当布袋除尘器堵塞后，往往0.075mm以下的矿料含量严重超标，经拌合后的混合料干涩、松散，摊铺后的混合料级配发生变化时，须及时清理布袋，以保证除尘器效果。
1.3.2摊铺机组装调试引起的问题
1.3.2.1出现带状离析的主要原因是摊铺机的螺旋分料器和熨平板安装存在问题，或者与螺旋分料器的提升架有关，其离析位置比较稳定，对带状离析的程度，弗格勒S2100摊铺机比ABG423型摊铺机小得多，因为弗格勒S2100摊铺机比ABG423型摊铺机的提升架要小些，在提升轴的位置大料相对集中，从而产生带状离析。在摊铺过程中，降低摊铺速度，可减轻这种带状离析的程度。
1.3.2.2螺旋分料器叶片不匹配或叶片性能损坏产生离析。在安装叶片时，应选择专业供货商的产品，做到叶片与摊铺机本身匹配；施工中若叶片损坏，应在气温较高时快速更换。
1.3.2.3在摊铺机螺旋分料器的两端是大料集中、产生离析的地方，这是摊铺机自身原因引起的，在螺旋分料器分料过程中，混合料经过螺旋作用从中间往两边分，一般粗集料易分至两侧，而在两侧由于挡板的作用，粗集料便集中在此，造成离析。在高速公路上，路基两侧由于有路缘石或拦水缘石等结构物，该处往往也是雨水集中的地方，雨水在路面离析处通过空隙下渗，造成路面的早期破坏。因此，在摊铺过程中，摊铺机两侧应设专人将挡板处的粗集料铲至螺旋分料器中间经过再次输送，通过往复循环，减小离析程度。
1.4施工工艺及施工操作的影响
1.4.1混合料拌合不均匀，出现花白料、离析、结团成块等现象。在间歇式拌和机本身机况正常的情况下，一般每锅拌合时间不得低于30s，且干拌时间不少于5s。在正常施工时，一般干拌时间控制在5-10s，湿拌时间控制在30-35s,总拌合时间按每锅35-45s控制，基本可以消除拌合中的离析问题。一般为了提高拌合楼的产品及保证混合料的拌合质量，可以根据已拌混合料的质量按每锅1-2s进行 递增或递减，直到确定最适宜的拌合时间。
1.4.2汽车装载不当易引起粗细集料分散，产生离析。为了减小混合料在装车时的颗粒离析，应尽量缩短成品料出料口至车厢的下料距离，并在安装拌合料时合理确定地面标高与成品料出料口标高的关系。自卸车在成品料出料口处受料时，不得停在一个位置上受料，以避免沥青混合料在车厢内装1-2锅料，车就移动一次位置，且每车料至少分三次以上装载，第一次放于车厢前部，然后移动运料车，在放料于车厢后部，最后在车厢中部放料，均匀装载。
1.4.3自卸汽车车厢顶生高度不足，造成摊铺机受料离析。由于车辆指挥或汽车司机操作不当，导致车厢顶生高度不足，混合料沿车厢斜面自然滑落，部分粗集料往往集中在一块，造成离析。正确的卸料方法，应将车厢再逐渐升高，当车厢后部的混合料整体滑落时即停止顶升，随着摊铺机连续受料、摊铺，自卸汽车前部的混合料也随着料堆逐渐整体下滑，减小了离析的程度。当然，自卸汽车开始卸料时不得过猛，也不得将车厢一次升得过高，否则车厢内的大部分混合料将整体落在摊铺机受料斗内，对摊铺机振动过大，造成摊铺机行走不平稳而影响的平整度。
1.4.4摊铺机受料斗处输送混合料操作不当产生离析。当上一辆自卸车卸料完后，为保证连续摊铺，摊铺机操作手往往将摊铺机受料斗的两块侧板翻起，将剩余混合料集中在刮板输送器内继续送料至螺旋分料器中，但这些剩余混合料往往大碎石集中，摊铺出来即产生离析。为避免这一现象，应尽量少翻起摊铺机受料斗的侧板，当上一辆自卸车卸完料后应立即离开，下一辆自卸汽车尽快到位并卸料，使新料与受料斗中 的余料混合，减少离析现象。必须翻起摊铺机受料斗的侧板时应尽早进行，此时受料斗内混合料较多，经刮板输送器和螺旋分料器的二次输送、混合，混合料也较为均匀，减小了离析的程度。
1.4.5因施工原因导致摊铺机厚度大小而产生离析。在施工基层时，由于施工控制欠佳，有的基层面局部超高，而沥青混凝土下面層一般按设计标高挂线施工，这时沥青混凝土下面层摊铺厚度往往太薄，有的仅2-3cm，当摊铺机熨平板经过该处时，一般会将粗集料压碎形成花白料，而粗集料在熨平板拖动下会前移一定距离，出现表面拉钩、拉毛及小坑洞现象，使混合料级配发生变化，产生离析。所以，在施工前必须先对基层提前处理，若在摊铺过程中发现高程超高时可将下层标高提高1-2cm进行摊铺，以保证沥青层的厚度，并注意两端逐渐顺接，路面横坡不变。
1.4.6人为因素造成离析。在摊铺过程中，有的地方达不到规范要求，有的路段宽度比摊铺机熨平板宽许多，于是对这些地方往往由人工用耙耔、方铲、铝刮子等反复刮平、填料，造成表面粗集料相对集中而产生离析。在必须人工刮平的地方，一般应自制半圆形铝刮子，在不平整处边刮边添细料，并将粗集料刮除铲掉。当压路机碾压一遍后，该处必须及时填料，再用铝刮子刮除粗料，将细料刮至粗料周围的缝内填满并及时碾压，并用三米直尺反复检查、反复填料，达到平整度要求。对于较大面积需用细料填补的地方，最好用人工筛细料进行补洒、刮平，填充大料之间的空隙，筛网尺寸按10mm*10mm制作。
2.温度离析
在气温较低或夜间施工时，混合料因在运输过程中保温措施不力，导致车厢顶部、两侧、中心的温差较大，较大温差的混合料经摊铺机整平后，熨平板不能使较冷的混合料与较热混合料固结，在摊铺层上会出现开式的离析小面积，这种现象会随车数的变化发生周期性的变化。虽然类似于集料离析，但其实质则为温度离析，在采取完善的保温措施后是可以避免的，措施如下：
2.1拌合料的温度必须按要求进行控制，早保证沥青不老化的前提下尽可能地提高沥青混合料的出料温度。一般在气温较低，夜间施工、运输距离较远时，可适当将拌合温度提高5℃左右。
2.2运输车辆必须严密覆盖。车辆装满料后，应立即用较厚的帆布遮盖，并将四角与车厢捆绑，防止行驶时吹掉帆布，导致料面温度降低过快。
2.3运输车辆应保证车况良好、司机操作熟练、道路畅通，做到快速运输、快速摊铺。
2.4运输车辆上残留的冷沥青料应及时清除，防止摊铺在路面上。
2.5摊铺机受料斗、螺旋分料器中及摊铺好的沥青路面应设专人检查，发现有结块的冷料及离析处应及时清除，将离析出人工补平。
3、结语
离析现象在公路沥青混凝土路面施工的全过程中都可能发生，但它往往被施工人员忽略，导致公路建设运营不久即发生早期破坏。因此，要建设一条优质公路，必须从施工准备开始，对施工中的每一阶段、每一环节及每一工序，严把质量关，做到至始至终，锲而不舍。