梁文森
(莆田市城市建設投資開發(fā)集團有限公司,福建莆田351100)
莆田市迎賓大道為莆田市政主干道,全長約7.2 km,道路寬56 m,機動車道為雙向6車道,兩側(cè)為水泥混凝土非機動車道,有中分綠化帶和邊分綠化帶。迎賓大道交通量較大,達到24 h車流量2~3萬veh。該道路通車5 a時間,路面已出現(xiàn)不少病害,尤其是中間行車道,進行過多次修補及銑刨重鋪,但效果不理想,現(xiàn)路面存在沉陷、擁包、橋頭跳車、網(wǎng)裂、車轍、局部泛油等病害,影響行車的安全和舒適性,需要進行維修處治。
道路全段都有不同程度的沉陷,嚴重路段呈現(xiàn)波浪狀,造成路面平整度很差,但沉陷處并無裂縫,為路基整體不均勻沉降所致。擁包位置為管道上方,為路基土受水膨脹所致,現(xiàn)已穩(wěn)定,不做特殊處理,施工時加熱翻松后,人工鏟平,補充新料。原路面網(wǎng)裂病害,多集中在中間行車道輪跡帶,為重車荷載長期作用所致。對于只有網(wǎng)裂沒有明顯沉陷的路段,多為層間粘結(jié)不足所致,可不做預處理。對于網(wǎng)裂并有明顯沉陷的路段,必須進行基層預處理。中間行車道后期銑刨重鋪路段出現(xiàn)局部泛油現(xiàn)象,為重鋪瀝青混合料質(zhì)量問題,對泛油路段采用銑刨處理,銑刨深度為上面層。
整體就地熱再生施工前,需要對路面存在的局部基層病害進行預處理,主要是嚴重網(wǎng)裂沉陷預處理。具體處理方法如下:針對基層病害引起的嚴重網(wǎng)裂沉陷,需要對基層進行翻挖,翻挖深度為瀝青面層和部分基層,重新做好基層并恢復瀝青面層。
對沉降尚未穩(wěn)定、沉陷較大的橋頭,在沉陷填補之前進行注漿預處理。注漿材料采用灰漿混合料。
(1)現(xiàn)場取原路面材料進行室內(nèi)試驗,瀝青混合料的抽提、篩分的試驗結(jié)果如表1所列??梢钥闯鲈访姹韺訛r青混合料級配在AC-13范圍之內(nèi),瀝青含量及油石比也滿足規(guī)范要求,不需對級配及油石比進行優(yōu)化或調(diào)整。
表1 表面層瀝青混合料篩分結(jié)果一覽表
(2)瀝青及瀝青混合料再生前后試驗。該項目采用RA-1型瀝青路面再生劑,其主要成分是芳香分。對回收瀝青分別摻加3%、5%和7%再生劑后的三大指標進行試驗,結(jié)果如表2所列。
表2 回收瀝青的再生劑添加量試驗結(jié)果一覽表
可以看出,添加5%再生劑后,原路面瀝青性能恢復較好。
(3)同時對回收瀝青混合料摻加3%和5%再生劑后的混合料性能進行試驗,結(jié)果如表3所列。
表3 再生前后上面層瀝青混合料試驗結(jié)果一覽表
可以看出,在摻加5%再生劑后原路面混合料孔隙率降至合理范圍內(nèi),馬歇爾穩(wěn)定度和流值均滿足要求。
綜上所述,確定再生劑用量為原路面材料瀝青含量的5%。
由試驗結(jié)果可知,原路面瀝青混合料級配及油石比均滿足規(guī)范要求,不需要調(diào)整,但通過取芯發(fā)現(xiàn)原路面上面層只有3 cm,需進行補強。所以,確定采用整形補強就地熱再生工藝,在再生、修復原路面沉陷的同時,提高原路面面層承載能力。
補強就地熱再生是采用就地熱再生機組將路面加熱、添加再生劑,耙松、拌和、再生混合料攤鋪,同時將新瀝青混合料直接攤鋪于再生混合料之上,兩層一次壓實成型。采用該種工藝施工,能夠有效地提高路面平整度,消除車轍、裂縫、坑槽、麻面等路面表層病害,增強路面結(jié)構(gòu)承載力,提高道路使用性能,延長使用壽命。施工工藝如圖1所示。
圖1 補強就地熱再生施工工藝示意圖
考慮到原路面的變形,以及原路面上面層偏薄,該項整形補強熱再生施工添加2.5 cm新料,添加新料采用改性瀝青凝灰?guī)r(含抗剝落劑)AC-13。
施工過程控制是確保工程質(zhì)量的關鍵。施工中對試驗數(shù)據(jù)詳盡的記錄,特別是溫度的檢測,對數(shù)據(jù)歸納、分析,根據(jù)分析結(jié)果指導后續(xù)施工。并委托有資質(zhì)的試驗室檢測。參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)、《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008),以及以往的工程經(jīng)驗,施工過程嚴格檢測各項指標。
完工后對施工質(zhì)量進行檢測,包括壓實度、平整度、厚度、外觀、抗滑等項目。符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)、《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008),《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 1-2008)等規(guī)范要求。
(1)施工工藝簡單,迅速方便快捷,施工時只占用一個車道,對交通干擾小,同時環(huán)境污染小。
(2)瀝青面層之間為熱粘結(jié),使之成為一個整體,提高了路面維修質(zhì)量,施工接縫為熱接縫,避免了冷接縫由于雨水深入而發(fā)生的路面破壞。
采用就地熱再生工藝施工后添加2.5 cm新料(采用改性瀝青凝灰?guī)r)實現(xiàn)和原路面材料緊密結(jié)合,形成5 cm左右的上面層,提高路面承載力,延長道路壽命。和傳統(tǒng)工藝施工后瀝青層界面的抗剪強度對比,熱再生工藝施工后路面的抗剪強度提高了2~3倍。
(3)和傳統(tǒng)施工工藝相比就地熱再生施工工藝更科學合理,可恢復其中老化瀝青的性能,恢復舊路面瀝青混合料良好的路用性能,見表4所列。
表4 就地熱再生工藝與傳統(tǒng)銑刨攤鋪工藝對比表
莆田市迎賓大道路面整修工程運用就地熱再生技術(shù)處治路面病害,通車半年以來,整體平整度良好,行車的安全和舒適性有很大的提高。和傳統(tǒng)施工工藝相比節(jié)約資金,對環(huán)境造成的污染小,大面積處治路面病害速度快,影響交通時間短,在城市快速路及Ⅰ、Ⅱ主干道瀝青路面養(yǎng)護中是值得推廣應用的。