陈 芳

(广西路桥集团设备物资有限公司，广西 南宁 530007)

0 引言

传统沥青路面摊铺施工一般采用多机梯队摊铺，由于摊铺机边部温度散失快、混合料拌合不充分等原因，热接缝处容易产生“纵向离析”，路面开放交通后会进一步压密变形，影响路面使用性能。近些年随着部分高速公路进行改扩建，路面横向排水间距增大，梯队摊铺接缝处往往成为汇水区，雨天容易产生“水漂”，严重影响到了车辆行驶的安全性能[1]。而采用半幅全宽摊铺作业不仅可以解决“纵向接缝碾压不充分”的问题，保证路面排水的要求，还能提高作业效率，节约施工成本，目前半幅全宽作业摊铺已成为沥青路面摊铺作业的主流趋势。

但是采用“半幅全宽”摊铺，沥青摊铺机螺旋布料器输出作业半径增大，容易导致沥青路面产生离析，尤其广西全年高温多雨，为提高沥青面层高温性能和抗水损能力，全区沥青面层均采用骨架密实型结构，沥青面层中粗集料用量的增加，更容易导致沥青混合料面层离析的产生。研究表明：面层离析对沥青路面渗水性能、高温性能、低温性能、疲劳性能均有影响，其影响程度与沥青混合料离析程度存在一定关系[2-3]。本文分析了半幅全宽摊铺离析产生的原因，对离析种类进行了划分，并提出解决措施，以指导沥青路面全幅摊铺施工。

1 沥青路面半幅全宽摊铺离析产生的原因及分类

沥青路面半幅全宽摊铺产生的离析问题主要为：横向离析、竖向离析及片状离析三类。

1.1 横向离析

横向离析主要表现为横向方向摊铺作业粗细集料分布不均匀，其产生的主要原因来自于螺旋布料机高速旋转时产生的抛场离心力。

一般的沥青摊铺机摊铺过程中集料不能满埋螺旋叶片，仅能填埋螺旋布料器叶片的2/3，有的甚至只能达到1/2高度，此时只能通过增大螺旋旋转速率才能满足输料量大的需求。由离心力公式F=m×v2/r可知：螺旋布料器高速旋转过程中，自重大的集料产生的抛场离心力较大，使得集料中大粒径物料向两边散开，导致摊铺机在作业面上产生横向离析。大粒径集料横向离析的程度与摊铺宽度有着很大的关系，摊铺宽度越大，横向离析的现象越严重，两边粗集料聚集的现象也就越突出。同时由于螺旋布料器下料口处基本处于搅拌的“盲区”，该区域沥青混合料没有充分搅拌均匀，最终结果导致半幅全宽摊铺机中间细集料离析，边部粗骨料离析。

1.2 竖向离析

沥青路面半幅全宽摊铺作业，竖向离析也是较为常见的现象。竖向离析指粒径规格较大的集料集中于摊铺层下部，粒径规格较小的集料集中于摊铺层上部而产生的集料在摊铺层中竖向方向粒径不同的现象。

竖向离析产生的根本原因是不同粒径集料的自重，直接原因则包括：(1)螺旋布料器离地间隙过高，此时料槽内沥青混合料得不到充分搅拌，自重作用下集料中大颗粒极易滚落，铺散在下承层上，在纵向高度方向上形成竖向离析；(2)螺旋前挡板离地间隙调节偏大以及在螺旋布料器抛场离心力作用下，自重大集料易沿着螺旋前挡板的间隙处向下滚落，大粒径集料先铺洒在下承层上，紧后混合料覆盖其上，最终导致摊铺成型的沥青混合料底下粗集料集中，表面细集料相对集中；(3)分料槽外端料槽边缘，沥青摊铺机分料槽外端基本处于开口状态，不同品牌的摊铺机其开口宽度不同，该区域沥青混合料在抛场离心力作用下，粗细集料更易发生离析，导致竖向离析的产生。

1.3 片状离析

半幅全宽摊铺施工过程除了横向离析、竖向离析的产生，片状离析也是常见的离析现象。片状离析常见的形态有局部片状离析、V字片状离析、窝状离析等。导致片状离析产生的原因很多：比如摊铺机料斗偏小、受料斗传送板间隙过大、摊铺机频繁收斗、摊铺机长时间停机等料、随意变换摊铺速度等。

2 沥青路面半幅全宽摊铺防离析措施

2.1 横向离析防治措施

横向离析的防治可以从以下几点着手：(1)进场沥青摊铺机尽量选取机械功率大，螺旋直径大且能低转速螺旋布料的摊铺机。目前市场上的摊铺机大部分输出功率仅能使得沥青混合料满布螺旋直径的1/2～2/3处，半幅全宽摊铺时由于输料量、输送距离增大，只能通过增加螺旋布料器旋转速度才能满足作业要求，增加转速使得粗集料抛场离心力增大，容易产生粗细集料离析。(2)降低螺旋布料器高度。在同样输出功率条件下，降低螺旋布料器的高度，可以使沥青混合料尽量埋填于螺旋布料器中，不仅提升了螺旋布料器的输送量，降低了螺旋转速，减少了粗细集料之间的惯性差异，同时也实现了对混合料的二次搅拌功能，降低混合料前期离析程度[4]。(3)采用变径变螺距螺旋布料器，研究表明：螺旋分料器的螺径与螺距比对混合料的均匀性影响很大，同等条件下，采用变径变螺距螺旋布料器，可以有效降低沥青混合料的离析程度[5]。由于变径变螺距螺旋分料器不同位置处螺旋的输料能力不完全相同，能够解决等径等螺距螺旋分料器布料槽中部混合料密实度大于两边而导致的压实度离析问题[6]。(4)采用反向螺旋叶片，螺旋叶片的反向旋转会对内侧螺旋旋转输送过来的沥青混合料反向挤压，实现了对沥青混合料的二次搅拌，可以降低沥青混合料离析的程度。

2.2 竖向离析防治方法

减少竖向离析的根本还是要解决大粒径集料向摊铺层下方滚落的情况发生，最佳的方法是调整螺旋布料器距离地面的高度。如果螺旋布料器叶片离地面间距太小，将会使得沥青混合料向熨平板下流动及摊铺困难，容易导致摊铺沥青面层填充密实不充分，造成内部疏松、微裂缝撕裂等现象；而叶片离地面太高则无法有效进行混合料竖向布料，容易产生竖向离析。因此，应在保证螺旋叶片距地面合理高度的前提下，尽量降低螺旋叶片的高度，减少横向不同位置上的离析以及集料上下滚动产生的纵向离析；其次是在螺旋布料器前方挡板处加装弹性橡胶板，调整挡料板的离地间隙，橡胶板的厚度与高度应与摊铺的沥青混合料种类相适应；为解决摊铺机端部混合料纵向离析，可以在螺旋分料器边缘带加设与前挡板下放相似的弹性橡胶板悬臂式结构，降低螺旋布料器端部混合料产生纵向离析的程度。

2.3 片状离析防治方法

解决片状离析可以从以下几个方面出发：(1)加大摊铺机料斗的容积。料斗窄小，沥青混合料堆积高度大，容易引起粗细集料滚落产生离析。(2)选取受料斗可移动的摊铺机。目前国内已有摊铺机受料斗可以活动伸长，方便运输车辆换料，可以不必收斗就能使新旧混合料混合均匀，能够有效减少收斗造成的片状离析。(3)普通沥青摊铺机换料摊铺时应尽量减少将侧板翻起的次数，收斗时应留一部分尾料在受料斗内，尽量不要把受料斗中的沥青混合料完全传输完，待受料斗中剩余的尾料与后车新加入的混合料混合后，形成满料斗沥青混合料一起输送到分料室并通过螺旋分料器的拌合使新旧混合料分布均匀。(4)摊铺机作业时，尽量匀速行驶，避免摊铺速度的切换对混合料状态的挠动，保证螺旋布料器沥青混合料工作状态的稳定。(5)沥青路面摊铺过程中，应连续摊铺，尽量减少停机待料的现象。因停机等料造成的离析应及时人工补救，人工选取适量细的混合料，均匀铺撒在离析区域并及时碾压。

3 结语

本文对沥青面层半宽全幅摊铺过程中产生横向离析、竖向离析、片状离析的原因进行了分析，提出了减少离析的机械设备改进措施及施工工艺改进措施，可用于指导沥青面层半幅全宽摊铺施工，能提高沥青面层施工质量，保证设计年限内路面结构的使用性能，减少沥青路面早期损害的出现。