■楊 青 ■貴陽市城市發(fā)展投資(集團(tuán))股份有限公司,貴州 貴陽 550002
現(xiàn)目前,我國的高等級(jí)公路即將進(jìn)入一個(gè)大規(guī)模養(yǎng)護(hù)維修期,考慮到路面大修、重建等常規(guī)改造維護(hù)方式將會(huì)耗費(fèi)大量砂石、瀝青等有限的資源,花費(fèi)大量工程建設(shè)資金,并將影響到我國路網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的優(yōu)化與完善。就目前瀝青路面再生技術(shù)而言,分類主要包括工廠冷再生、工廠熱再生、就地冷再生和就地?zé)嵩偕姆N。其中,就地?zé)嵩偕夹g(shù)是將舊瀝青路面經(jīng)過表面加熱、翻松銑刨,摻入一定比例新骨料、新瀝青、再生劑等[1],利用移動(dòng)式現(xiàn)場拌和設(shè)備進(jìn)行加熱拌和,從而熱鋪筑成新的瀝青面層。就貴州地區(qū)特殊地形地貌與公路養(yǎng)護(hù)狀況來講,利用再生技術(shù)進(jìn)行路面維修改造,不論從經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益角度而言,都具有不可估量的應(yīng)用前景與需求。
就地?zé)嵩偕蔷偷匦迯?fù)破損路面的方法,它是通過對(duì)舊瀝青路面就地進(jìn)行加熱、翻松、拌和、攤鋪和壓實(shí)工序,實(shí)現(xiàn)一次性將瀝青路面翻新成型的施工方法,可根據(jù)原有路面破損狀況評(píng)價(jià)狀況,針對(duì)不同破損情況,可處理松散、坑槽、車轍、泛油、摩擦系數(shù)降低、波浪、推擠滑移、擁抱、沉降等引起的行駛質(zhì)量不良等路面問題。除此之外,還需要對(duì)舊路面進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)承載能力和舊路材料性能的相應(yīng)評(píng)價(jià),通過對(duì)歷史信息進(jìn)行詳細(xì)了解從而指導(dǎo)就地?zé)嵩偕┕し桨冈O(shè)計(jì)。
就地?zé)嵩偕鶕?jù)其工藝不同,又可細(xì)分為表面再生法、復(fù)拌再生法和重鋪法。(1)表面再生法是利用加熱機(jī)通過加熱軟化瀝青路面、翻松路面達(dá)到一定的處理厚度,并按需要添加再生劑,再進(jìn)行充分拌和松散的瀝青混合料,然后整平、攤鋪和碾壓;(2)復(fù)拌再生法是在表面再生工藝的基礎(chǔ)上,再根據(jù)原有材料需要加入新骨料、新瀝青和再生劑,經(jīng)過充分拌和新舊混合料后均勻攤鋪而成;(3)重鋪法是在進(jìn)行表面再生或復(fù)拌再生的基礎(chǔ)上,鋪設(shè)一層加鋪層,將表面再生層與復(fù)拌再生層與新拌加鋪層一起碾壓后成型。
路面加熱溫度控制是就地?zé)嵩偕夹g(shù)的關(guān)鍵,是保證再生路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。通常為了使路面加熱均勻且不至于燒焦瀝青,加熱一般分為兩級(jí)加熱或多級(jí)加熱。瀝青路面就地?zé)嵩偕┕?duì)加熱溫度的要求較高,路表溫度不能太高,路表以下內(nèi)部溫度不能太低。加熱溫度太高,會(huì)引起瀝青的嚴(yán)重老化、大大降低再生的功效;溫度太低,再生劑與瀝青難以融合,起不到再生作用,且新鋪的瀝青混合料難以與再生的瀝青混合料充分混合,碾壓后易形成蜂窩。再生機(jī)組的行駛速度是控制路面加溫度的重要保證,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路施工時(shí)的氣候溫度,確定再生機(jī)組的行駛速度,并要隨時(shí)用紅外線溫度計(jì)跟蹤監(jiān)測加熱路面的溫度。
路面加熱溫度宜采用分級(jí)控制,現(xiàn)場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)表明[2],舊路面的加熱溫度一般不超過180℃,表面以下2cm 處的溫度為120~130℃,表面以下3~6cm 處為70~100℃為宜,加熱深度通常不超過4~6cm,熱再生機(jī)械的行駛速度一般為2~4m/min,其對(duì)加熱后的路面進(jìn)行刨洗和添加再生劑并將經(jīng)處理后的混合料提升至復(fù)拌機(jī)攪拌鍋進(jìn)行拌和,從而形成均勻的新拌和料,再在大于120℃溫度條件下按照施工技術(shù)要求進(jìn)行攤鋪。
再生劑噴灑量是否準(zhǔn)確,是保證瀝青再生質(zhì)量的又一關(guān)鍵因素。再生劑噴灑過多,再生路面初期隨即會(huì)出現(xiàn)發(fā)軟和泛油病害;再生劑噴灑過少,再生路面的實(shí)施效果不好。應(yīng)按照施工前的試配試驗(yàn),確定的摻加量,進(jìn)行施工過程中再生劑的噴灑量控制。開工前要對(duì)噴灑系統(tǒng)進(jìn)行檢查和標(biāo)定,施工中做到噴灑均勻到位,用量準(zhǔn)確。
就地?zé)嵩偕S玫募訜岱绞接袩犸L(fēng)循環(huán)加熱、紅外線輻射加熱和微波加熱三種。其各自優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)如下:熱風(fēng)循環(huán)加熱可設(shè)定加熱溫度,加熱寬度可以通過液壓伸縮裝置控制加熱罩的位置來調(diào)節(jié),該方式溫度梯度較為平緩,加熱均勻性好;紅外線輻射由于其對(duì)路面材料穿透力較強(qiáng),可有效達(dá)到深層部位瀝青路面加熱的目的;微波加熱則不需依靠熱傳導(dǎo)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外同時(shí)加熱,能在很短時(shí)間內(nèi)穿透較深的瀝青混凝土路面。以下還可從三個(gè)性能方面進(jìn)行加熱方式的對(duì)比。
熱風(fēng)循環(huán)加熱方式中,是直接用熱風(fēng)進(jìn)行路面加熱,熱風(fēng)循環(huán)往復(fù)使用,熱效能高,耗油量低,節(jié)能效果明顯。但由于瀝青路面?zhèn)鳠崮芰Σ患眩摲绞剿杓訜釙r(shí)間長,施工效率低。而紅外線輻射加熱方式穿透能力強(qiáng),但由于其輻射能力低、加熱深度有限,深度方向溫度梯度較大,需加長加熱時(shí)間,改善加熱均勻性。微波加熱對(duì)比前兩種加熱方式而言,不需熱傳導(dǎo)過程,且加熱均勻性好、速度快,可提高施工效率,但其熱效率低、耗能大。
熱風(fēng)循環(huán)加熱是采用電子點(diǎn)火方式,通過加熱空氣而實(shí)現(xiàn),過程中不出現(xiàn)明火,安全性能很高,且能將煙氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳,環(huán)保低碳。紅外線加熱方式是利用液化氣燃燒發(fā)熱,需人工點(diǎn)火,并且由于溫度梯度大易造成表面過熱,易引起表面瀝青燃燒,產(chǎn)生的煙氣會(huì)影響環(huán)保性能。微波方式則無名火,且瀝青損耗少、環(huán)保性能優(yōu),但須考慮微波對(duì)人體的輻射危害。
此處所述的操作性著力于對(duì)溫度操控上的難易程度,熱風(fēng)循環(huán)加熱的溫度是由自動(dòng)溫控裝置設(shè)定的,通過溫度控制器調(diào)節(jié)油門與風(fēng)門大小,將溫度自動(dòng)溫度在事先設(shè)定的范圍內(nèi),該方式對(duì)溫度的可控性強(qiáng)。紅外線加熱是將燃燒著的高溫火焰透過金屬網(wǎng)產(chǎn)生紅外線對(duì)路面進(jìn)行加熱,溫度調(diào)整范圍比較粗放,僅可通過調(diào)節(jié)噴燃?xì)鈮毫?、流量及更換噴嘴進(jìn)行調(diào)整。然而,微波加熱溫度更加不可控,由于難以建立準(zhǔn)確的數(shù)值模型關(guān)系,只能借助磁場強(qiáng)度與所供電壓的比例關(guān)系來調(diào)節(jié)電壓。
通過以上對(duì)瀝青路面就地?zé)嵩偕に?、關(guān)鍵工序中加熱溫度和再生劑噴灑量的控制及現(xiàn)場三種加熱方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性和操作性的對(duì)比分析,初淺的對(duì)不同工藝、加熱方式的性能特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和不足進(jìn)行的描述。由于瀝青路面的就地?zé)嵩偕夹g(shù)在我省各級(jí)道路中才剛開始運(yùn)用,須結(jié)合本地地形特點(diǎn)及氣候特征規(guī)律,進(jìn)一步總結(jié)本地就地?zé)嵩偕夹g(shù)的工藝流程、關(guān)鍵工藝質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),形成相應(yīng)的技術(shù)指南,以適用于下一階段的推廣及應(yīng)用??梢?,就地?zé)嵩偕鸀r青路面在貴州地區(qū)未來的應(yīng)用前景將十分深遠(yuǎn)。
[1]易鑫,趙光德,陳希梅.瀝青路面就地?zé)嵩偕P(guān)鍵技術(shù)研究[J].公路交通技術(shù),2009,2(1):39-42.
[2]郭小宏,李朋偉,等.瀝青路面就地?zé)嵩偕訜釞C(jī)加熱方式對(duì)比[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2014,31(2):62-64.