碎石基层离析成因及解决措施

碎石基层离析成因及解决措施
作者：王寒松
来源：《中国新技术新产品》2013年第16期
摘要：离析现象促使路面基层的密实度降低，与此同时也会降低路面的整体强度以及稳定性。

为了确保路面基层的施工质量，只有了解清楚水泥稳定碎石基层出现离析现象的原因，才能制定出科学合理的防治离析现象的方案，这对于公路工程来说非常重要。

关键词：碎石基层；离析问题的形成；施工质量
中图分类号：TU74 文献标识码：A
水泥稳定碎石属于沥青路面的半刚性基层，它的整体强度比较高，其拌体性以及耐久性比较强，此外采用这种碎石进行施工会降低施工成本，而且施工比较便利，因而被广泛的应用到公路工程中。

但是水泥稳定碎石在设计、生产、拌合以及运输与摊铺过程中，会受多种因素的影响，产生许多病害问题，引起这些问题的最主要原因是混合料出现离析现象。

离析现象会降低路面的基层密实度，相应的也会降低整体强度以及稳定性。

因而为了确保路面基层的质量，一定要明晓水泥稳定碎石出现离析现象的原因，只有这样才能采取更恰当的措施解决好离析问题。

1 公路常见几种离析现象分析
水泥稳定碎石基层施工过程中比较常见的病害问题是离析现象，这也是沥青路面施工过程中需要衡量的重要指标之一。

理论上讲骨料离析现象常出现在混合料的堆放、运输、拌合和摊铺中，因为受外界因素的影响，加上它们的受力大小以及方向不一样，便促使离析现象产生。

本文作者通过近几年能对公路案例的研究和探索，将骨料离析现象归纳为以下几种。

1.1 拌合时出现离析现象
当把混合料放入搅拌机搅拌时，很容易因为骨料的级配不科学、配合比控制的不准确、搅拌不够均匀和拌和机自身存在的缺陷，使得拌合料产生粗、细料过于集中的现象。

1.2 拉料车在运输混合料时出现离析现象
施工人员采取载重自卸混合料的拉料车来完成混合料的接料、运料和卸料等工作，然而拉料车施工操作不准确加上受外界因素的影响，很容易造成混合料的骨料出现滚动使得粗、细料集中产生。

1.3 摊铺机在摊铺混合料时出现离析现象
施工人员在采用摊铺机对混合料进行摊铺时，因摊铺机进料以及出料的速度不够均衡，加之操作不当，使得铺筑层有骨料窝状及带状集中的情况出现。

2 引发骨料离析的因素
2.1 通常在级配组成及配合混合料时，会采用已经筛选过的天然碎石对碎石基层进行施工。

然而受当地资源有限以及就近取材等客观因素的制约，加上一些材料的堆放以及筛网的制作程序不一样，很难将各种骨料保持一致，这个时候会促使筛分料出现级配不合理的现象；与此同时，混合料的配合比以及试验室里面提供的配合比会有误差存在，这也会降低混合料的和易性，使其出现骨料离析的现象。

2.2 在启动、运行以及停止混合料拌和机上料时，传送带的转动速度调的过大，使得倾角不合适，会促使粗骨料沿着输送带的位置向下端滚动堆积，因而使得骨料的粒径不一样，加上供料的不均匀，就使得离析现象产生。

尤其是在拌和机重新启动或者突然停机时，骨料连续不断的被搅动翻转，加上粗骨料自身具有很大惯性，其抛出的力量也就很大，等到它冲撞到拌缸附近时，便会产生不该有的离析现象。

此外，如果配料计算称量的不够准确，搅拌时间又没有控制好，便会使得混合料搅拌的不够彻底，从而使得混合料质地不均匀，这也是摊铺机在摊铺混合料中产生离析现象最关键原因。

2.3 拉料车在拉送混合料以及卸运混合料时，难以及时的将接料的位置移动好，从而使得混合料堆积的过于集中，进而引发粗、细料离析现象。

运料过程中路况出现坑洼不平的状况，加上运送距离远、时间长，混合料在一路剧烈颠簸过程中很容易出现粗、细料离析的现象。

施工人员在卸料时，车厢会慢慢的升起，随着车厢门的提前打开，会有部分粗粒料掉落下来，这个时候也会出现离析现象。

2.4 摊铺机在进料或者出料的时候，因为进料斗属于空载状态，拉料车在卸料过程中会把粗料掉入底部集中起来。

摊铺机施工过程中，进料斗两边的翻板会往中间翻动收料，这样也会使得粗料粒掉落到底部并集中起来。

由于拉料车的供料速度不能达到摊铺机要求的标准，就会导致摊铺机的螺旋分料器在转速时会一会快一会慢，很难确保旋转分料的稳定性，这样就会使得大粒料集中分布在上部位置或者两边，离析现象便会随之产生，摊铺的质量也就会受到影响。

3 防治碎石混合料离析现象的措施
3.1 混合料含水量要控制好
影响混合料质量的一个重要指标是它的含水量，通常含水量小的混合料很难出现坍落及离析现象，然而混合料的所有组成材料之间的相容性不是太好；在对含水量大的混合料进行摊铺时，很难成型，有时候甚至会使得砂石骨料很难有序的组成并均匀的分布起来，然而施工中常
会因为构成材料的颗粒以及比重大小不一样而出现离析现象，所以混合料的含水量一定要严格控制住，而且这个控制要从拌合开始时进行。

3.2 原材料要控制好
碎石基层在选择稳定层的施工材料时用料量比较大，通常会分为多个料场进行加工、并集中进行拌合，而且产地不同的同级材料混合堆放在一起时，因为产地不一样，材料间的差异很大，尽管它们的体积一样而质量不同，加上它的压碎值、磨耗粒径自身的不均匀性很难保证而使得离析现象产生，所以施工时要尽量选择同一个料场进行供料，如果安排多个料场，那就需要按照级配曲线中值来定每个料场的产量，此外不同场地的材料要分开进行堆放；碎石加工后由于数量和规格都比较多，为了节约场地，会把材料堆放的过高，大粒料堆放时会因惯性滚落到料堆外面使得离析现象出现。

所以材料的堆放高度要控制在3米以内，如果超过这个范围就要在周围设置合适的隔墙，在上料时，施工人员要按照从上到下的顺序逐层推进，从而避免离析现象的出现。

3.3 拌合和施工的间距要缩短
当前国内外很多施工单位都会选择大吨位的自卸车辆将拌合料运到施工场地，运输的过程中由于装载车的振动会使得拌合料处于摇摆的状态，由于快料和石料的自身比重很大，很容易脱离而产生沉淀和分离现象，所以要把拌合和施工的间距缩短，施工时的拌合设备要选择好，这样才能确保摊铺机可以随意的在路段上移动，也能避免离析现象的产生。

施工人员在选择料场时要尽量选在整个路段的中间位置，以此来缩短运距，此外在运输过程中要把混合料半封闭起来，这样才能防止水分蒸发，并且能够按照原有的施工设计来设定含水量；要按照一定的角度来旋转运料的储罐，并且要保证储罐里面的混合料能够一直处于不断翻腾运动的状态中；在运行运料储罐时要按照适当的角度来旋转，然后确保里面的混合料能够一直不断地翻腾运动着，这样就能避免离析现象的出现。

3.4 混合料的拌合
离析现象产生的主要因素是由于混合料里面的各种材料的用量不均匀所致，所以施工时可以通过增加生料进料斗的措施来控制混合料的质量，为了避免料斗间出现串料，会在料斗间设置隔板，且要尽量避免不把料斗装的过满，通常要以不高于隔板为标准，这样也能避免碎石下落时出现离析现象；此外采用人工及时清理杂料，防止熟料产生离析现象，也可以在集料仓的顶部位置选择一个合适的地方设置一个50到70毫米的方孔筛，来除掉超过标准的颗粒，让它们能够均匀的下落，以免堆积到运输皮带以及仓壁上面；采用凹槽式的运输皮带，它的倾角不要太大，以免集料因重力作用而出现下滚或者下滑的现象，传输皮带的末端要设置刮刀，以免拌合好的细料会粘在皮带上面，或者当处于较高位置时因皮带的高速运转而被甩到地面上；搅拌完混合料以后要设置好搅拌装置，从而最大限度的避免大型自卸车运输过程中离析现象的产生。

如果一些骨料临时需要堆放好，这是就要按照水平凹形把混合料堆放起来，从而使得车辆
能够在凹形中间卸料，并且要沿着水平方向逐步倾斜并升高堆放的材料，做后附近剩下来的粗料要及时清理并堆放起来。

3.5 按照施工规定合理进行摊铺
卸料要不间断的进行，这样才能使得卸下来的材料能够充分地混合在一起，然后借助刮料器将它们送到分料室，随后再借助螺旋布料器进行搅拌以防止离析现象的产生；摊铺时要将料斗卷斗的次数尽量降低，从而使得进入分料室两侧板之间的粗粒料减少，而侧板堆则需采用人工将集料重新分布来避免离析现象的产生；进料器要连续进行运转，并保持运转速度跟摊铺机的速度以及拌合量一样，此外混合料送出要将摊铺机两侧的数量保持一样，以免布料器难以连续运转、输料不够均匀而出现离析现象；当粗集料运至支撑座时由于其阻挡可能导致粗粒料下落被铺筑，最终在路的纵向形成一行离析现象，该种情况可采取人工清除的措施；施工中在保证摊铺厚度的前提下可将螺旋下边缘与路基的距离调至最小，并选用大直径的螺旋叶片，其直径不可小于松铺厚度的1.5倍，调整分料螺旋的转速实现其稳定在连续布料的状态，并应控制室内的混合料始终处于螺旋叶片高度的2/3部位。

结语
碎石基层的离析现象已经成为当今公路工程施工中比较常见的一种病害问题，但是并非没有解决的办法。

只要施工人员充分的掌握了碎石基层出现离析现象的原因，才能及时采取合适的措施来防治离析问题，以免给公路的施工质量带来更严重的问题。

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