铺筑沥青路面时防止产生离析的措施
摘要：本文对沥青混凝土路面施工中的离析现象的原因进行分析和讨论，并提出了相应的改进工艺和防治措施。
关键词：沥青路面,铺筑,离析,控制
随着人们对高速公路平整度及行车舒适性的要求越来越高，从底基层开始，以前靠平地机，路拌机等机器完成的稳定材料铺设工作都由摊铺机来完成，从而最大程度保证了道路平整度和质量。由于摊铺机的广泛使用，使得在摊铺过程中出现的离析的控制成了一个很重要的问题。
一、摊铺过程中离析的产生
1.级配离析之纵向离析的产生
大量的试验以及摊铺实践都表明，纵向离析现象是由螺旋分料器结构产生。由于摊铺机所铺设的材料都是从中间向两边输送的，在螺旋送料槽这个开式空间里，由于结构的需要，必须有一个中间驱动的链轮箱，在两端还必须有多个加长支撑，这些支撑造成了螺旋的不连续，同时材料的流动增加了阻力，料流在这个空间内大粒径材料和小粒径材料分离，造成了多条离析带。
2.级配离析之横向离析的产生
横向离析现象的产生与摊铺机本身因素关系不大，它主要是由作业方法带来的。在摊铺机的一个工作循环中，混合料拌和站贮料仓存料时形成锥状堆料，第一次造成了在贮料仓中的离析，拌和站的卸料器向卡车卸料时，也形成锥状堆料，第二次造成了在卡车料斗中的离析，当卡车向摊铺机料斗中卸料时，又一次形成锥状堆料，在摊铺料斗中形成再次离析，一个工作循环完成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，这时，留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器，形成了一条又一条的横向离析带。
3.温度离析的产生
自卸卡车在运料到摊铺机途中，沥青混合料会通过车厢壁与空气进行热量交换，毫无疑问，靠近车厢壁及顶层的混合料温度大幅降低，由于导热性能低，热量从混合料堆的中心向四面传导的速度相当慢。所以在卡车抵达摊铺现场时，车厢内四壁的物料温度就会大大低于物料中部的温度，出现温度差别。
二、对离析控制措施
1、防止横向离析。增大螺旋输料能力，降低螺旋驱动转速，增加螺旋二次搅拌功能，减小螺旋起动工作的冲击和加速度使之平稳缓慢起动。通过这些措施使螺旋真正实现搅拌和均匀输料复合功能，并避免频繁间断起动工作造成物料摊铺离析。
2、物料满埋螺旋工作。这是增大输料能力，降低螺旋转速，增加二次搅拌作用，避免横向离析的关键，也是一种新理念。提高刮板和螺旋料位传感器料位控制点，是实现这一理念的外部形式，其内在实质是：需加大螺旋的驱动转矩，并改变驱动器方案。改变摊铺机流行采用高速轴向柱塞马达加减速机的传动方案，直接采用低速径向柱塞大扭矩马达驱动，并且将摊铺机700mL/r左右的马达等效排量增加到1300mL/r，转矩和功率与ABG- 423相比增加了1倍。物料满埋螺旋降低转速到80～90r/min以下，有效防止大颗粒物料随输送距离增大而运动加剧的横向离析。
3、采用变径螺旋设计。摊铺机的螺旋分料器是一种半开放式的结构，与通常的封闭式螺旋输料器将物料全部输送情况不同的是，它在分输料过程中一边卸料一边输料，最终将物料均匀地送于熨平板的整个幅宽上。因此，不同位置的螺旋应有不同的输料能力，这要求螺旋分料器应有适应这一性能要求的不同升角或直径。变升角设计有制造困难、互换性差且搅拌不均的缺陷，DT1400采用变径螺旋设计，螺旋自内向外直径逐渐减小，整体断面包络线呈梯形，考虑到制造的方便，可以近似为几种间断的直径结构。这样，除了有效防止横向离析外，还可保证不同宽度位置上摊铺物料的密实度、平整度一致。
4、增加整机功率匹配。发动机功率要裕量配置，避免发动机因各种超载产生掉速现象，这种超载频繁地发生于螺旋起动、刮板发卡、料车倒撞等工况，是摊铺机的特有工况。发动机掉速会影响摊铺机的正常工作秩序，是产生离析、影响平整度的主要因素，也是摊铺机的通病。电喷柴油机可使这一通病得到改善，电喷柴油机具有良好的动力性能和控制特性，且符合严格的污染排放和噪声标准。
5、防治竖向离析。竖向离析指摊铺横向断面上，下部大粒料多而上部大粒料少的上下离析现象。竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落，这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的工况下，以及螺旋外端料槽前方的卸荷口处。由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙和卸荷口处向下滚落，结果造成大粒料沉落于摊铺下层。
6、防止纵向离析。采用单机大宽幅摊铺，不存在双机并机产生的300~600mm的接缝。由于螺旋驱动链轮箱的空间干涉，使左右螺旋在中缝处断开一定距离，这一断裂处的物料得不到螺旋强制挤压和搅拌，而仅依靠物料的自然流动来充填，摊铺后密实度很低且级配不匀，形成一明显的条形离析带。
7、摊铺机在铺筑路过程中尽可能减少两侧板翻起次数，经常翻起侧很容易将受料斗中的粗粒单独送进分料室，产生离析。卡车在向受料斗卸时应缓慢进行，减少卡车中的粗集料过度集中在摊铺机受料斗的某一位置。尽可能完全打开受料斗的后门，以保证分料室中混合料饱满，如果分料室混合不足，细料将直接按落在地面上，而粗集料被分布到两侧。
8、摊铺机中螺旋分离器应连续运转，如时停时转，则混合料会在摊铺机内产生显著离析，但如果分离器转速过快，侧容易使中间缺料，这样铺筑后路面中间就会产生一条粗集料带。摊铺机在铺筑前应调整好分料分科室的伸长度，确保摊机从受料斗的两侧摊出相同数量的混合料，如果一侧摊出的料较多，在受料斗的这一侧就会形成料“谷”，使较敏感的混合料产生离析，如果调整伸长度不能纠正这种缺陷，则受料车要稍偏向于需要较多材料的一侧，使受料斗中的混合料堆积较为平均。
三、结语
混合料离析产生的原因是多方面的，良好的沥青路面铺筑需要施工中各个环节的共同配合，只要在各个环节中注重把关和控制，就能最大限度地减少离析现象的产生，保证沥青路面的施工质量。
参考文献：
[1] 公路沥青路面施工技术规范[s].JT-GF4022004.
[2] 赵兴贵.沥青混合料离析与控制技术研究[D].重庆：重庆交通大学，2006.