□文/王伟广 李正中 杨凤雷 满 伟

造成道路路面形成破坏的重要原因在于沥青路面的离析[1～2]。本文对天津市某高速公路多个断面沥青混合料进行级配分析，红外温度、路面渗水系数检测以及无核密度试验，总结沥青路面离析规律并提出相应的解决措施。

1 级配分析

拼缝、收斗、路缘石、挂杆等处是离析现象发生的典型位置。为得到这些地方离析程度的定量认识，对天津市某高速中面层AC-20型沥青混合料进行取样和试验。取样位置包括摊铺机后拼缝、挂杆、收斗、距中央30 cm处和正常处等典型位置。采用特制取样板取样，再运至试验室进行抽提筛分试验，试验结果见图1。

图1 不同断面处级配曲线

由图1可得，现场5处典型位置取样的级配偏差主要体现在4.75、2.36 mm通过率上，以4.75、2.36 mm为离析判别的关键筛孔，再对关键筛孔通过率进行进一步分析，见图2和图3。

图2 不同断面4.75 mm通过率

图3 不同断面2.36 mm通过率

由图2可见：混合料4.75 mm通过率可划分为三个层次，拼缝和距中央分割带30 cm处两个位置最低，收斗处次之，挂杆与正常处最高；拼缝和距中央分割带30 cm处比挂杆与正常处的4.75 mm通过率低超过3%。由图3可见：混合料2.36 mm通过率可分为二个层次，拼缝和距中央分隔带30 cm处两个位置偏低，收斗、挂杆与正常处较高；拼缝和距中央分隔带30 cm处较挂杆与正常处的2.36 mm通过率低1%～2%。拼缝、距中央分割带30 cm处和收斗处从视觉观察中粗集料集中、构造深度大，可以认为离析易发位置。

拼缝和距中央分割带30 cm处关键筛孔通过率比正常路段低，级配偏粗。理论上来说，收斗处是粗集料容易集中的地方，但受取样时机影响，事先埋设取样器难以恰好取到收斗摊铺离析之处，故关键筛孔4.75、2.36 mm通过率并没有明显偏低。另外，挂杆位置的级配与正常路段相差无几，现场视觉观察也发现挂杆位置较为均匀，可以看作正常的非离析区域。

2 温度离析检测

温度离析通常是指沥青混合料在拌和、运输及摊铺过程中温度出现较大差异的现象。沥青混合料的各项性能与温度之间有密切的关系，所以，温度离析将影响沥青混合料的密度、空隙率，从而影响到路面强度及其耐久性，而JTGF 40—2004《公路沥青路面施工技术规范》对于温度离析没有相应的要求。

温度离析对路面的平整度与压实度的均匀性产生影响。只有铺面的整体被同等程度的压实才能产生均匀的密度，低温区域的混合料不能被有效压实，造成表面粗糙，空隙率偏大，出现水损坏现象，甚至对路面强度产生不利影响。此外，低温区域的沥青混合料影响临近高温区域的沥青混合料的压实，改变高温区的沥青混合料的压实效果。

本文采用了红外摄像技术对摊铺现场的温度进行检测。其原理：所有物体都以热量形式发射红外线波，当它被红外线温度记录仪探测到时，就会将其转换成电波，产生一张物体热量可视图片；图片上的不同颜色代表不同温度，如蓝色代表温度较低区域，红色代表温度较高区域等[3]。

面层的压实将会改变表面热量的特征，气候特征、碾压遍数、碾压时机以及喷水量等都会改变铺面的温度分布情况，然而对于铺设温度来讲，可以排除碾压等外界因素的干扰，能够对混合料温度离析形成精确评价。因此，在实际的实施过程中应在混合料第一次压实后采集红外摄像温度试验数据。

在施工过程中对摊铺机断面的温度离析情况进行研究。摊铺机宽度在6 m左右，为了解摊铺温度在该范围内分布，对该区域的温度进行测量，见图4。由图4看出，摊铺后，温度整体呈现两边低，中间高的规律分布趋势，拼缝处存在最低温度，与最高温度相比，二者间存在着20℃以上的极差。

图4 摊铺机后温度分布

3 渗水系数检测

沥青路面的离析可通过渗水系数进行表征，渗水系数试验属非破坏性试验，试验本身操作快捷简便，可以较为迅速地对铺设路面的质量状况做出反应，对于沥青路面离析的快速检测和评定极为适合[5]。

对AC-20中面层进行横断面渗水测试并采用网格法绘制渗水系数图，其中边缘加密区测试3点，拼缝位置为4.5～5.5 m，测试4点，检测结果见图5。

图5 某高速AC-20S中面层渗水系数等高线

渗水系数的分布规律符合设计方案的预期，即在边缘和拼缝1 m范围属于渗水区，其他区域为不渗水区，从而证明了网格法划分原则的正确性，可将渗水系数用于离析检测，渗水系数离析判定标准还有待探讨

4 无核密度检测

很大程度上，路面的不均匀程度与其密度具有一定的相关性。通常，对于沥青面层来讲，集料离析严重时，粗集料含量会相对高，空隙率相对较大，导致密度较小，同理，对于均匀的沥青面层，其密度会相对较大。传统的沥青面层密度测定方法是通过路面取芯，再通过室内试验来测定，试验过程长，而且试验结果受试验人员和设备等影响误差较大。

无核密度仪用于测量沥青路面压实度，速度快且对路面无任何损伤。使用过程中应保证检测路段不被雨淋湿并且不受任何污染，同时，在对混合料密度进行测量时应进行相关标定，检测过程中保证路面平整无缺陷。选择主线与桥面两段，利用无核密度仪测量全断面的密度分布，见图6。

图6 主线和桥面无核密度分布

由图6可见，主线段的密度比桥面的密度大一些且其全断面的密度分布有一定规律，即在路两侧边缘密度偏小，其他位置密度在较小范围内波动。桥面密度分布则无明显规律，沿横向方向上下波动幅度较大。

此外，对两段路面进行的渗水试验表明，桥面断面渗水系数的平均水平显著高于主线段。由此推断，施工阶段，桥面沥青混凝土的碾压不如主线段有序和充分，铺面的均匀性不好且压实功普遍不足，反映到检测性能指标上，则表现为密水性稍差，密实度偏小。

5 结论

在断面两边和摊铺机拼缝处，芯样体积指标差异性较大，表明离析状况明显；此外，该段渗水系数的检测结果也反映全断面渗水系数大部分超标。对于离析判别指标，芯样体积指标中的油石比、级配、密度或空隙率等及与渗水系数之间存在一定的相关性，它们关于离析属性、程度的判别具有一致性。因此，在沥青路面施工时，尤其要注意对断面两边1 m范围内以及摊铺接缝位置1～2 m范围内的施工质量控制。