黃強(qiáng) 劉金偉
(1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運(yùn)輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測(cè)技術(shù)有限公司 湖南長沙 410000)
就地?zé)嵩偕夹g(shù)在京港澳國家高速公路(G4)耒陽至宜章段路面大修工程的應(yīng)用
黃強(qiáng)1劉金偉2
(1.湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣交通運(yùn)輸局 湖南寧鄉(xiāng) 410600 2.長沙中核工程檢測(cè)技術(shù)有限公司 湖南長沙 410000)
京港澳國家高速公路(G4)耒陽至宜章段路面大修工程K1714+466~K1737+461.2段采用了就地?zé)嵩偕夹g(shù)。本文介紹了舊路的再生適用性評(píng)價(jià),再生瀝青和再生瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法及其性能評(píng)價(jià),瀝青路面回收料的銑刨和預(yù)處理,再生瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓工藝及其質(zhì)量控制等。就地?zé)嵩偕鸀r青路面可以達(dá)到普通全新瀝青路面的技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù),可以用于高等級(jí)路面。
就地?zé)嵩偕褪遣捎脤S玫木偷責(zé)嵩偕O(shè)備,對(duì)瀝青路面進(jìn)行加熱、銑刨,就地?fù)饺胍欢〝?shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等,利用移動(dòng)式的就地拌合設(shè)備進(jìn)行加熱拌合,經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序,一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)表面一定深度范圍內(nèi)的舊瀝青混凝土路面再生的技術(shù)。它可100%利用舊路面瀝青混合料,是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù),具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。它可以分為復(fù)拌再生、加鋪再生兩種。
(1)復(fù)拌再生:將舊瀝青路面加熱、銑刨,就地就地?fù)饺胍欢〝?shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑,經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、壓實(shí)成型。
(2)加鋪再生:利用再生復(fù)拌機(jī)就,先將一定數(shù)量的新瀝青以及再生劑等拌和形成再生混合料,就地?fù)饺虢?jīng)過加熱、銑刨舊瀝青路面。操作最后的結(jié)果是將兩層壓實(shí)、成型。通過在K1714+466~K1715+000段實(shí)行了試驗(yàn)段的施工,加鋪了深度共10cm的再生復(fù)拌后的混合料,之后采用了復(fù)拌再生技術(shù),對(duì)其余路段進(jìn)行了施工,再生深度均為4~5cm。
另外,就地?zé)嵩偕€應(yīng)具備以下條件:
①原路面整體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;
②原路面病害主要集中在表面層,通過再生施工可得到有效恢復(fù);
③原路面瀝青25℃針入度不低于20(0.1mm)。
(1)瀝青路面再生施工前,對(duì)原路面的調(diào)查非常重要,通過對(duì)原路面通車營運(yùn)期間的養(yǎng)護(hù)資料和路面檢測(cè)資料,并結(jié)合現(xiàn)場取樣所做的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析病害成因。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查與相關(guān)試驗(yàn)并查閱耒宜高速歷年養(yǎng)護(hù)記錄,耒宜大修工程K1714+466~K1737+461.2段原路面結(jié)構(gòu)類型有超薄磨耗層、AC-13、AK-13三種類型。
(2)路面病害調(diào)查:經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查得知,存在長大貫通裂縫、局部沉陷、唧泥、龜裂、網(wǎng)裂、坑槽、車轍病害。
就地?zé)嵩偕m用于路面結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的瀝青路面,因此,就地?zé)嵩偕┕で?,需要?duì)舊路面的病害進(jìn)行處治修復(fù),以提高原路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。針對(duì)病害的不同情況,大致可概括為:對(duì)于長大貫通裂縫及局部路基層下沉之處采用深層灌漿處理;對(duì)于局部沉陷、唧泥路段應(yīng)做挖補(bǔ)處理,視挖開后的情況,來確定處理深度與范圍;對(duì)于龜裂之處也應(yīng)挖補(bǔ)到基層。
(1)車轍超過4cm路段的預(yù)處理。用精銑工藝銑去轍槽兩側(cè)隆起部分,一方面使轍槽深度盡可能降低到4cm之內(nèi),另一方面用壓路機(jī)壓平后再進(jìn)行就地?zé)嵩偕?,或者用加熱方法先把隆起部分加熱軟化,保證再生深度基本一致,同時(shí)提高路面的平整度。
(2)深的坑槽處理。對(duì)坑槽進(jìn)行單獨(dú)修補(bǔ)處理后,坑槽深度應(yīng)小于再生深度4cm。
(3)裂縫的處理。
①當(dāng)裂縫寬度大于0.6cm且深度超過4cm時(shí),應(yīng)沿裂縫中線切割2cm寬、10cm深的槽,鑿平槽的下表面,分次用改性乳化瀝青灌縫,直至灌滿槽底,待乳化瀝青破乳、干燥后,再用高溫SBS改性瀝青灌滿縫槽。
②當(dāng)裂縫寬度小于0.6cm時(shí),用改性乳化瀝青分2~3次灌縫處理,直至裂縫灌滿為止,不得用填縫膠灌縫。
③原來已用填縫膠處理的路段,在就地?zé)嵩偕┕で?~2d,須把填縫膠鉤出,再按上面①、②的方法分開處理。
④當(dāng)路面裂縫產(chǎn)生了支縫,寬度超高1.5cm以上,且貫穿于整個(gè)面層深達(dá)基層或以下時(shí),應(yīng)對(duì)此縫進(jìn)行挖補(bǔ)處理,深度至少到基層頂面;如基層松散了,應(yīng)挖補(bǔ)基層,并分層處理到面層。
(4)舊路面補(bǔ)丁的處理
當(dāng)舊路面補(bǔ)丁較多、較大且原用修補(bǔ)材料級(jí)配不良時(shí),須挖除原修補(bǔ)材料,然后用AC-13熱拌改性瀝青混合料填平、壓實(shí)。
(1)瀝青路面所用的原材料必須取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),各材料的技術(shù)指標(biāo)須符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)中相關(guān)規(guī)定。
(2)RA-75型再生劑于本項(xiàng)目中在瀝青路面材料摻配中被廣泛使用,在摻配中應(yīng)注意回收瀝青路面材料(RAP)中瀝青老化程度、含量、路面材料(RAP)比例等參數(shù)值。
(3)就地?zé)嵩偕旌狭系V料級(jí)配工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的確定,以及就地?zé)嵩偕旌狭霞夹g(shù)要求和性能檢驗(yàn),應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)對(duì)熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定,其新添加AC-20C混合料的比例為5~15%。
(4)再生劑用量的確定
首先用從RAP材料中抽提出瀝青進(jìn)行了針入度、軟化點(diǎn)、5℃延度試驗(yàn),然后在舊瀝青中分別摻加舊瀝青質(zhì)量的3%、6%、9%的再生劑,測(cè)試再生后瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、5℃延度,通過再生劑摻量與瀝青三大指標(biāo)關(guān)系試驗(yàn)確定,再生劑為舊瀝青質(zhì)量的5%。
(5)AC-13C再生瀝青混合料配合比試驗(yàn)結(jié)果
表1 再生混合料AC-13級(jí)配
AC-13C級(jí)配中對(duì)2.36mm篩孔通過率要求為小于40%。
通過試驗(yàn),確定AC-13C再生瀝青混合料最佳油石比為4.8%,其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如表2所示。
表2 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果
(6)新添加AC-20瀝青混合料的試驗(yàn)結(jié)果
生產(chǎn)配合比為(0~3):(3~6):(6~11):(11~16):(16~22):礦粉=26%:6%:24%:31%:11%:2%。
表3 AC-20混合料級(jí)配
表4 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果
(7)瀝青混合料的正常施工溫度控制
瀝青加熱溫度控制在160~165℃;改性瀝青現(xiàn)場制作溫度SBS類控制在167~170℃,EVA、PE類控制在165~170℃;成品改性瀝青加熱溫度SBS類控制在175℃,EVA、PE類控制在175℃;集料加熱溫度SBS類控制在 190~220℃,SBR膠乳類控制在 200~210℃,EVA、PE 類控制在 185~195℃;改性瀝青SMA混合料出廠溫度SBS類控制在170~185℃,SBR膠乳類控制在160~180℃,EVA、PE類控制在165~180℃;混合料最高溫度(廢棄溫度)控制在195℃;混合料貯存溫度控制在拌和出料后降低不超過10℃;攤鋪溫度不低于160℃;初壓開始溫度不低于150℃;碾壓終了的表面溫度不低于90℃;開放交通時(shí)的路表溫度不高于50℃。
再生混合料施工時(shí),混合料溫度、級(jí)配、油石比、顏色應(yīng)均勻一致,不得存在離析現(xiàn)象。
(1)舊路段的加熱,加熱機(jī)組對(duì)舊路面加熱時(shí),應(yīng)遵循勻速、均衡的原則。原路面必須充分加熱,路表面最高溫度不宜超過200℃,路面內(nèi)4cm處的溫度不低于90℃,翻松拌勻后的舊路面材料的綜合溫度不應(yīng)低于140℃,也不宜高于160℃。
(2)再生劑的噴灑
再生劑噴灑裝置應(yīng)與再生機(jī)組行走速度聯(lián)動(dòng)并可自動(dòng)控制,能準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)劑量噴灑再生劑或再生劑與瀝青的混合料液。再生劑的加熱溫度應(yīng)控制在110~130℃之間,以提高再生劑的流動(dòng)性和與舊瀝青的融合性。
(3)攤鋪
攤鋪的技術(shù)要求是表面沒有拉毛、裂縫、離析等問題。攤鋪后的熨平板的振搗功率應(yīng)以混合料的初始?jí)簩?shí)度的提高、熱量損失的減少為標(biāo)準(zhǔn);攤鋪中再生混合料的溫度宜控制在140~160℃之間,復(fù)拌再生機(jī)組的施工速度應(yīng)保持1.5~3m/min左右推進(jìn),混合料攤應(yīng)保持均勻。
(4)碾壓
壓實(shí)機(jī)械:單車道再生時(shí),應(yīng)配1臺(tái)30t以上的膠輪壓路機(jī)、13t以上的雙驅(qū)雙振雙鋼輪壓路機(jī)2臺(tái)。
對(duì)于混合料的初壓,壓路機(jī)每次均應(yīng)從縱縫處起壓,壓路機(jī)應(yīng)有2/3以上的碾壓輪在未再生的路面上,在再生混合料上的輪寬在30cm以上即可,沿縱縫碾壓2~3遍,然后再由兩側(cè)向中間碾壓,每次碾壓的輪跡應(yīng)與上次碾壓輪跡重復(fù)20cm以上,以保證碾壓均勻、不漏壓、不多壓。
(5)接縫處理
①縱向接縫部位的施工:
施工縱縫應(yīng)平順成直線。在施工前,應(yīng)按設(shè)計(jì)再生寬度先在路面上放線,供加熱機(jī)組控制加熱行走路線,然后在放線外側(cè)再立桿拉線供復(fù)拌機(jī)攤鋪行走用。
②橫向接縫部位的施工:
混合料攤鋪時(shí),應(yīng)盡量減少橫向施工縫。如有需要,必須采用平接縫,宜在當(dāng)天施工結(jié)束后清掃、成縫。
(6)再生施工范圍的兩側(cè)超寬加熱的20cm及兩端已加熱而未再生的過渡路段,在再生施工完畢后,應(yīng)人工刷涂改性乳化瀝青與再生劑的混合液(改性乳化瀝青:再生劑為3:1),減輕路表面被加熱后瀝青混合料老化帶來的不利影響。
(7)路面標(biāo)高與橫坡的控制
瀝青路面就地?zé)嵩偕鷷r(shí),新料的加入,都將會(huì)導(dǎo)致路面標(biāo)高有所增加,因此在攤鋪時(shí),可通過攤鋪時(shí)將兩側(cè)邊線做成一定角度的斜面,保證路拱橫坡的排水狀態(tài)保持暢通,以達(dá)到路面在橫向平順過渡的效果。
(8)開放交通
開放交通的標(biāo)準(zhǔn)為:就地?zé)嵩偕雺和戤?,再生層表面溫度低?0℃并完全冷卻至常溫。
(1)就地?zé)嵩偕┕み^程中的質(zhì)量檢測(cè);
(2)就地?zé)嵩偕臋z測(cè)與驗(yàn)收。
耒宜大修項(xiàng)目耒陽至宜章段路面大修工程K1714+380~K1737+461.2段右幅已經(jīng)建成并通車,通過現(xiàn)場試驗(yàn)的跟蹤檢測(cè),以及相關(guān)的單位的驗(yàn)收,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到要求,結(jié)合通車的情況,表明就地?zé)嵩偕鸀r青路面可以達(dá)到普通全新瀝青路面的技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠的瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù),可以用于高等級(jí)路面。
[1]《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42-2005).
[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011).
[3]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004).
[4]《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTGF41-2008).
U418.6
A
1004-7344(2016)33-0195-02
2016-11-12
黃 強(qiáng)(1976-),男,工程師,本科,主要從事公路、市政工程管理,施工等工作。
劉金偉(1985-),男,工程師,本科,主要從事公路與橋梁試驗(yàn)檢測(cè)工作。