李曉峰
摘 要:當(dāng)前,我國(guó)公路網(wǎng)基本完善,早期修建的大量公路已步入大中修階段。瀝青路面是我國(guó)高等級(jí)公路、城市道路最常用的路面結(jié)構(gòu)形式,在行車(chē)荷載及自然因素長(zhǎng)期作用下,路面病害問(wèn)題不斷加劇。為滿(mǎn)足節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展要求,對(duì)廢棄材料再生利用成為了綠色發(fā)展理念實(shí)踐的重要方法。就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用,具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。為此,本文在充分掌握瀝青路面就地?zé)嵩偕牧下酚眯阅艿幕A(chǔ)上,依托某公路工程,對(duì)其試驗(yàn)段鋪筑、施工質(zhì)量效果檢測(cè)進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;就地?zé)嵩偕?試驗(yàn)段鋪筑
中圖分類(lèi)號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)09-0126-02
1 再生瀝青混合料路用性能分析
為更好地掌握再生瀝青混合料路用性能,本文三種不同RAP摻配率進(jìn)行分析,即RAP舊料摻配率為70%、75%、80%。主要對(duì)其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性進(jìn)行檢測(cè),具體如下:
1.1 高溫穩(wěn)定性
在室內(nèi)進(jìn)行瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能檢測(cè)時(shí),可選擇車(chē)轍試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)或馬歇爾試驗(yàn)等多種方式,本文僅對(duì)車(chē)轍試驗(yàn)進(jìn)行分析。通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定度DS進(jìn)行再生瀝青混合料高溫抗車(chē)轍能力的評(píng)定。試驗(yàn)車(chē)轍板尺寸以規(guī)定尺寸為準(zhǔn),即300×300×50~100mm,試驗(yàn)溫度為標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃,0.7MPa標(biāo)準(zhǔn)輪壓,每分鐘速率控制在42次。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
由此可見(jiàn),三種舊料摻配率均符合技術(shù)要求,且遠(yuǎn)大于技術(shù)要求值。隨著摻配率的增加,動(dòng)穩(wěn)定度DS次數(shù)也會(huì)隨之增加,則表明再生瀝青混合料高溫穩(wěn)定性抗車(chē)轍能力在隨之增加,且越來(lái)越強(qiáng)。
1.2 低溫抗裂性
因本地區(qū)晝夜溫差大,若遇氣溫驟降,極易產(chǎn)生路面收縮開(kāi)裂問(wèn)題。為此,必須了解其低溫抗裂性能。本文選擇小梁彎曲試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),溫度控制在-10℃左右,按照每分鐘50mm加載速率分別對(duì)抗彎拉強(qiáng)度、彎曲破壞應(yīng)變進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如表2所示。
由此可知,針對(duì)抗彎拉強(qiáng)度,RAP摻配率增加,則抗彎拉強(qiáng)度值卻在下降;針對(duì)彎曲破壞應(yīng)變,RAP摻配率增加,則彎曲破壞應(yīng)變卻在減小,當(dāng)RAP摻配率為80%時(shí),其彎曲破壞應(yīng)變?yōu)?206,已無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)定值2300以上的要求。則表明,再生劑、新瀝青材料的摻加,均會(huì)對(duì)再生瀝青混合料的低溫性能起到改善作用。然而當(dāng)舊料摻配率過(guò)高時(shí),則會(huì)不利于低溫抗裂性,則表明必須合理控制舊料摻配率。
2 工程概況
某公路工程地處溫帶大陸性氣候,全年降雨量少,晝夜溫差較大,擬修筑沿河道路。本路段面、基層結(jié)構(gòu)分別為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)、半剛性基層結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)為雙向六車(chē)道,南北半幅全長(zhǎng)34.3km,施工面積達(dá)到60萬(wàn)m2,北半幅長(zhǎng)度為19.3km,24m寬。南半幅長(zhǎng)度為15km,同樣為24m寬。經(jīng)實(shí)地調(diào)查可見(jiàn),本路段病害較為嚴(yán)重,具體如下:
(1)南半幅段,行車(chē)道、邊道路況不佳,存在嚴(yán)重的路面瀝青老化現(xiàn)象,且麻面問(wèn)題較大。總長(zhǎng)度為2km,面積5萬(wàn)m2。且存在大量橫向裂縫情況,長(zhǎng)度在3.2km左右,面積7.68萬(wàn)m2。如圖1所示。(2)北半幅段,本路段所有車(chē)道均存在嚴(yán)重車(chē)轍病害情況,深度在8~25mm之間。
經(jīng)調(diào)查分析可知,本路段病害原因如下:
1)縱、橫縫原因。第一,疲勞破壞。在行車(chē)荷載反復(fù)作用下,路面承載力減小,從而破壞路面整體結(jié)構(gòu),或因結(jié)構(gòu)層間粘結(jié)不足,產(chǎn)生從上至下的裂縫;第二,溫度裂縫。瀝青混合料在溫度驟降情況下,極易出現(xiàn)脆性增強(qiáng),硬度加大現(xiàn)象,從而產(chǎn)生收縮變形。相比面層材料抗拉強(qiáng)度,當(dāng)其收縮拉應(yīng)力在其之上時(shí),極易出現(xiàn)路面損壞現(xiàn)象,從而產(chǎn)生裂縫,并向下持續(xù)擴(kuò)展。2)局部連續(xù)坑槽。第一,當(dāng)面層材料抗剝離性能不足或路面孔隙率太大的情況下,可產(chǎn)生坑槽病害;第二,在整個(gè)施工過(guò)程中或通車(chē)使用過(guò)程中,因行車(chē)荷載及自然因素長(zhǎng)期作用,修補(bǔ)坑槽處,將成為路面薄弱之處。
3 維修方案選擇分析
為保證路面施工質(zhì)量,道路平整,基于經(jīng)濟(jì)性原則,決定道路維修選用就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)。作為一種環(huán)保類(lèi)技術(shù),就地?zé)嵩偕┕すに嚳捎行迯?fù)瀝青面層病害。經(jīng)實(shí)地勘查可知,本路段基層較為完整,無(wú)顯著病害,病害多集中于面層結(jié)構(gòu),因此,選擇就地?zé)嵩偕夹g(shù)具有可行性。根據(jù)再生工藝劃分,可將就地?zé)嵩偕┕し譃?大類(lèi),即整形型、復(fù)拌型、補(bǔ)強(qiáng)型。結(jié)合本路段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,決定路面修復(fù)選用復(fù)拌型就地?zé)嵩偕┕すに嚒?/p>
4 試驗(yàn)段鋪筑施工工藝
大面積施工前,為確保施工參數(shù)正確無(wú)誤,需做試驗(yàn)段鋪筑,可選擇具有代表性的路段進(jìn)行鋪筑,長(zhǎng)度300m,起訖樁號(hào)為K014+200~K014+500。其中新舊瀝青混合料所占比例分別為70%、30%。
(1)施工準(zhǔn)備。施工前,為保證施工安全,需提前做好交通管制及封閉工作。隨后對(duì)原路面進(jìn)行清理,要求在表面雜物、垃圾等清理干凈,避免對(duì)后續(xù)鋪筑效果造成不利影響。(2)加熱施工。按照相關(guān)規(guī)定,合理控制施工速度,嚴(yán)禁在施工階段急轉(zhuǎn)彎、急掉頭。在就地?zé)嵩偕┕ぶ?,可結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境氣溫,合理控制加熱溫度,保證加熱效果。(3)耙松原路面。在充分加熱路面之后,可將再生劑均勻噴灑至路面,隨后選用液壓氣動(dòng)復(fù)合式疏松耙進(jìn)行施工,要求均勻攤鋪面層料。(4)噴灑再生劑。按照再生試驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)要求,合理確定再生劑用量,并均勻地將再生劑向舊瀝青混合料內(nèi)噴灑,按照耙松深度,合理調(diào)節(jié)再生劑用量。(5)攤鋪施工。攤鋪施工應(yīng)具有連續(xù)性,在整個(gè)施工過(guò)程中,不得隨意更換攤鋪機(jī)行駛速度,可控制在每分鐘1.5~5m之間。此外,還要控制好攤鋪溫度,可控制在120~140℃之間。若突遇降雨,需及時(shí)暫停施工,待雨后,將為碾壓成型的混合料徹底清理干凈。(6)碾壓施工。碾壓時(shí),可分直線段與彎道段兩種路段,直線段碾壓順序?yàn)椤皟蓚?cè)-中間”;彎道段碾壓順序?yàn)椤皟?nèi)側(cè)-外側(cè)”。根據(jù)碾壓施工要求,可分3階段完成,且各階段必須嚴(yán)格按照施工情況,合理選擇碾壓設(shè)備、碾壓遍數(shù)、碾壓速度,最終將明顯輪跡消除。若存在死角部位,無(wú)法充分壓實(shí),需選擇小型設(shè)備進(jìn)行處理,或結(jié)合人工方式,保證碾壓到位。(7)開(kāi)放交通。待完成上述施工作業(yè)后,當(dāng)表面溫度降至50℃以下,即可開(kāi)放交通。
5 施工質(zhì)量效果檢測(cè)分析
為保證再生瀝青路面施工后,具有良好質(zhì)量。需通過(guò)試驗(yàn),針對(duì)施工前后瀝青路面的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),本文選取3段進(jìn)行施工前后對(duì)比,即K014+200~K014+300(A段)、K014+300~K014+400(B段)、K014+400~K014+500(C段),具體檢測(cè)結(jié)果如下:
5.1 路面平整度檢測(cè)
經(jīng)檢測(cè),三段路面平整度檢測(cè)結(jié)果如下:
A段:施工前平均值為6.3mm,施工后為3.2mm;B段:施工前平均值為5.9mm,施工后為3.0mm;C段:施工前平均值為6.8mm,施工后為3.4mm。
按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即路面平整度≤5mm(規(guī)定值),施工后路面平整度均符合規(guī)定要求,且改善效果良好。
5.2 行車(chē)摩擦系數(shù)檢測(cè)
經(jīng)檢測(cè),三段路面行車(chē)摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果如下:
A段:施工前摩擦系數(shù)代表值為47,施工后為62;B段:施工前摩擦系數(shù)代表值為48,施工后為67;C段:施工前摩擦系數(shù)代表值為45,施工后為63。
按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即路面行車(chē)摩擦系數(shù)SFC>50(規(guī)定值),施工后路面行車(chē)摩擦系數(shù)均在60以上,可滿(mǎn)足規(guī)定要求,且改善效果良好。
5.3 路面構(gòu)造深度檢測(cè)
經(jīng)檢測(cè),三段路面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果如下:
A段:施工前STD平均值為0.43,施工后為0.72;B段:施工前STD平均值為0.45,施工后為0.67;C段:施工前STD平均值為0.38,施工后為0.74。
按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即路面構(gòu)造深度STD>0.5(規(guī)定值),施工后路面構(gòu)造深度均得到了提升,達(dá)到了0.67~0.74之間,可滿(mǎn)足規(guī)定要求,且具有良好抗滑性。
5.4 滲水系數(shù)檢測(cè)
經(jīng)檢測(cè),三段路面滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果如下:
A段:施工前滲水系數(shù)值為104ml/min,施工后為56 ml/min;B段:施工前滲水系數(shù)值為106ml/min,施工后為57ml/min;C段:施工前滲水系數(shù)值為101ml/min,施工后為53ml/min。
按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即路面滲水系數(shù)≤300(規(guī)定值),施工前后路面行滲水系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)定要求,但相比之下,施工后效果更佳,更能提升路面水穩(wěn)定性。
6 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,當(dāng)前,我國(guó)高速公路網(wǎng)步入了“建養(yǎng)并重”的階段,加重了公路養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)。若大量舊路面瀝青材料棄之不用,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi),還會(huì)污染環(huán)境,此時(shí),選用就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù),可充分利用廢舊瀝青材料,降低成本,提高施工效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 白蕓.瀝青路面就地?zé)嵩偕訜峒夹g(shù)的研究[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2011(10):34-36.