路面质量是路面使用的耐久性、（结构坚实、安全，耐水、耐高、低温），安全性（防滑）和舒适性（平整、舒适）的统称。近些年来，尽管从公路设计、施工工艺、营运管理等多方面进行了研究与实践，然而路面的早期损坏现象仍十分严重。沥青路面主要表现为：路基强度不足，造成结构性破坏，如开裂、下沉；路面水损坏，造成坑槽、结构松散、离析；超重车作用下的车辙、开裂、泛油；以及特殊路段的局部损害等。（1）路面修复工作难度大、造价高、影响交通畅通。
在上述路面损坏现象中，由于基层和沥青滩铺机的施工质量—这里主要指摊铺离析而造成的损坏，主要表现为路基强度不足和路面水损坏两个方面，已成为沥青路面施工中的一道难题，鉴于此，“公路路面基层施工技术规范”（2）和“公路沥青路面施工技术规范”（3）均对
摊铺机的施工工艺提出了建议，主要从摊铺宽度和厚度方面进行了控制，试图防止宽幅、大厚度摊铺产生混合料离析，当然，厚度的限制与目前多数摊铺机的摊铺能力和压实设备的压实能力密切相关。使用实践表明，这一工艺建议并未能从根本上解决离析问题，并且产生了另外的问题，解决摊铺离析只能从改进现行摊铺机的结构和运动学参数两方面入手。（4）本文试在分析产生离析因素的基础上结合“中大”DT1400多用途摊铺机的结构特点，（5）讨论改善摊铺离析的方法与措施。
摊铺离析分析与技术措施
混合料离析是造成路基和路面早期损害的质量隐患。混合料离析发生于路基材料时，由于局部材料级配改变，加之碾压不实，空隙率高，使基层结构的整体物理力学性能降低且不均匀，在重载荷作用下变型不均且局部变型增大，路面将因这一变型反射而形成裂纹和破坏。同时，大空隙率易发生路基的水损坏而局部下陷。沥青路面材料离析分集料离析和温度离析。集料离析造成局部级配改变，粗粒料多而中小粒料少时，碾压不实，结合不紧密，空隙率高，重载荷冲击时，大粒料错位，形成路面坑槽；此外，孔隙率大，动水压力击穿面层，可直接导致泛浆，使基层顶面脱空；中小粒料多大粒料少时，会因为缺乏大骨料的支撑强度，容易形成车辙。
温度离析发生在面层沥青混合料中，温度不均使集料的摩擦和粘性阻力发生变化，从而影响压实效果，产生压实不均和高空隙率。造成集料离析的原因很多，如级配、拌和、装卸运输、摊铺等，本文主要讨论摊铺的离析与改善措施。
目前，在高等级公路中，对基层和面层混合料的摊铺均采用摊铺机施工，基层的稳定土摊铺机和面层的沥青摊铺机并无原理上的本质差别，只是前者由于摊铺厚度较大，功率配置和生产率较高而已。分析目前的摊铺机原理，对物料的输送和分布通过刮板输送和螺旋分料器两个环节组成，刮板是一种平移式分层输料装置，对物料不会产生重新的搅拌混合作用，因而对前几道工序产生的物料物理和温度离析不能改善。为此，近几年来兴起在摊铺机前加置物料转运车的工艺尝试，通过其保温、加热、搅拌等作用使温度和物理离析得到有效改善。当然，物料转运车另有连续喂料不间断摊铺及防止运料车撞击摊铺机等作用，可以提高生产率和提高摊铺平整度等指标。对摊铺机自身而言，改善离析和提高摊铺平整度的作用。主要通过螺旋分料器的结构设计以及运动学参数来实现。
级配混合料中（包括基础和面层）中的内摩擦力作用以及物料与输料螺旋之间的外摩擦力作用影响着螺旋的输料和二次搅拌（拌和机为一次搅拌）的效果，合理的摊铺机螺旋分料器应具有良好搅拌物料，使前期工序产生的物料离析得到有效改善，同时满足摊铺宽度上不同部位所需物料量，使平整度得到保证的综合功能。这就是螺旋分料器设计的最终要求，也是摊铺机提高性能的合理途径。
目前，多数摊铺机的实际情况是，物料的内、外摩擦力作用造成大粒料容易被送往螺旋两外侧，摊铺宽度增大则离析加重。主要原因在于，其螺旋工作参数设定存在缺陷，强调物料输料高度位于螺旋中心上方叶片直径三分之二处为宜，由于螺旋料位较低，需要较高的工作转速才能满足输料量（高达100r/min左右，甚至更高）要求，在高速抛撒、快速推移运动中，不同粒径物料再次离析。这种思想的实质是沿用了传统的螺旋设计理论，即螺旋的主要功能是均匀输料和布料，而未能赋予螺旋二次搅拌以改善前期工序产生的物理和温度离析的功能，在对高等级公路路基路面质量要求提高、以适应现代重载大流量运输要求的今天，摊铺机螺旋这后一功能甚至更加重要。
中大DT1400超级摊铺机（功率220kw，最大摊幅14米，最大摊铺厚度500mm）的设计理念就是，通过具有二次搅拌以改善离析与均匀输料和布料综合功能的抗离析、大生产率螺旋装置设计，辅以整机与螺旋驱动大功率配置，兼备基层稳定土与面层沥青摊铺多用途，实现单机大宽幅、大厚度、抗离析一次成型摊铺作业，改善离析，改善双机并幅摊铺与基层上下分层摊铺的工艺规范（除离析外，基层分层摊铺另与压实能力有关），为现代大型摊铺机的技术发展探索一条路线。
以下结合DT1400的结构特点分项详述：
1、 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推扬离析。
具体方案为：
（1）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，并改变驱动方案。DT1400改变流行摊铺机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，并且将流行摊铺机700ml/r左右的马达等效排量增加到1300ml/r，转矩和功率增加了一倍。物料满埋螺旋降低转速到80r/min~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，同时由于螺旋埋于物料底部而增加二次搅拌效果，改善前期工序产生的温度与物理离析。
低速大扭矩马达除可满足物料满埋螺旋需要更大驱动转矩的要求外，还由于这种马达具有起动效率高，带载起动能力强，起动平稳的优点，可以避免高速马达加减速机由于起动效率低，在频繁间断工况下产生的冲击起动现象，减小了物料的冲击推扬离析。物料满埋螺旋，增大输料量并增加螺旋驱动能力还为大厚度一次成型摊铺基础材料提供了可能性。
（2）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，最终将物料均匀地布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。这样在分料工作中，可以达到全部螺旋满埋物料工作且搅拌强度一致的效果，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一致，平整度一致。
（3）增加整机功率匹配。摊铺机在摊铺作业中，主要的功率消耗于螺旋驱
动，特别当物料满埋螺旋，大宽度摊铺基础材料时，物料摩擦阻力矩增加，驱动螺旋会消耗整机功率50—60%，加之刮板，熨平板由于增加宽度相应增加功率消耗。因此，DT1400配置了原装进口依维柯共轨电喷供油，电子调速220kw发动机，功率裕量配置，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、影响平整度的不良因素，也是流行摊铺机的通病。电喷柴油机符合严格的污染排放和噪声标准，也具有良好的动力性能和控制特性，易于实现整机自动化。
2、防治竖向离析。竖向离析指摊铺横断面上，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。
DT1400摊铺机采用物料满埋螺旋设计，避免了料槽因缺料在螺旋与前挡板
之间产生的粒料滚落斜坡；在前挡板下方加装了上下高度可调的前导板，根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙，同时前导板下部采用弹性橡胶板结构，可以将离地间隙调为最小且利用弹性板的外张效果减小螺旋的输料阻力；对螺旋外端处的卸荷口，同样采用弹性橡胶板的悬臂式结构，既防止大粒料向下滚落，又起到防止螺旋卡死而卸荷的作用，也避免了因螺旋卸料不畅顶起熨平板影响平整度的现象。
3、防止纵向离析。纵向离析指摊铺层上出现的沿行车方向的条形离析
带，主要产生于左右螺旋的中缝处，各自螺旋的过渡支撑处和双机并幅摊铺的接缝处。
（4）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的强制挤压和搅拌，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。
DT1400在该断开处的左右螺旋上各加装一组角度可调的反向螺旋叶片，根据摊铺厚度和材料的变化来调节叶片数量和角度，使中缝处物料充填密实且均匀。
螺旋支撑处的离析带，主要由于支撑处螺旋输料不畅，破坏了物料沿螺旋在宽度方向上输送的均匀连续性，影响了该处的密实度和级配所致。DT1400加大了螺旋料槽前后方向的宽度，减小了支撑处的结构尺寸，并使支撑结构呈圆弧面，在支撑处的螺旋上加装了圆周角100度以上的过渡叶片，有效解决了物料在支撑处的阻滞状况。DT1400加大料槽前后尺寸，增加了料槽中物料的搅拌体积和空间，也是提高二次搅拌作用，改善温度和横向离析的措施。物料满埋螺旋工作也相对减小了支撑处的阻滞影响。DT1400多用途摊铺机2005年9月份在广东粤赣高速27标公路进行单
机大宽幅（11.5m）沥青下面层摊铺（图1）和单机大宽幅大厚度（宽11.75m，厚500m）水泥混合料基层摊铺（图2）试验，从离析程度和平整度方面考查，均取得满意效果。粤赣高速公路第二十七合同段项目经理部“关于上报大宽度摊铺水泥混合料课题总结报告”以及“路面27标沥青路面下面层全幅摊铺评价报告”中给予了良好评价，并作为工艺来推广。特别是大厚度宽幅摊铺基层混合料，开创了摊铺机历史上的先河。
三 、结论
1、离析是造成路面坑槽、车辙、渗水等早期破坏的质量隐患。相对于平整度而言，离析对路面质量的影响更为严重，应将离析指标作为现代摊铺机的首要技术性能评价指标。
2、摊铺机离析分为横向离析、竖向离析和纵向离析以及局部片状离析，局部片状离析由摊铺机前道工序的混合料供给不匀造成的。摊铺机的离析防治主要针对横向、竖向和纵向离析来进行。
3、DT1400多用途摊铺机采取的一系列离析防治措施是有效的，结构是简单可靠的，为现代摊铺机设计提供了一种方法和思路。
4、单机大宽幅摊铺面层和基础可提高整体平整度，减少双机并机接缝离析和螺旋支撑处离析，提高生产率；大厚度一次摊铺基层混合料有助于提高基层的整体结构强度，提高生产率，这一方向应该是现代摊铺机发展和公路施工技术发展的方向。
