■楊忠強(qiáng)
(福建省恒通路橋工程有限公司,南平 353000)
改革開放以來我國公路發(fā)展非常迅猛,從“八五”到“十二五”期間,公路投資額出現(xiàn)了快速的增長,到2016年底,福建省高速公路總里程已超過4800km。其他等級(jí)公路如一級(jí)公路超1000km,二級(jí)公路超10000km,三級(jí)公路超8000km,四級(jí)公路超65000km。
近年來,大多數(shù)路面都進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)維修期,養(yǎng)護(hù)維修工作刻不容緩。而維護(hù)這些路面,則需要很多的人力、物力的投入才能滿足這種交通壓力的需求,完善的熱再生技術(shù)是對(duì)現(xiàn)狀瀝青路面維護(hù)維修有著非常重要的作用。國家也陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策大力支持瀝青路面就地再生成套設(shè)備的快速發(fā)展。
傳統(tǒng)方法處理舊瀝青路面的效率太過低下,對(duì)于如今日益增加的交通量,道路無時(shí)無刻不處在服務(wù)當(dāng)中,并不能做到全封閉施工。那樣將對(duì)整個(gè)片區(qū)的交通疏導(dǎo)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此有著工期短、處理效果好、對(duì)道路影響低這些特性的熱再生技術(shù)自然就充滿了優(yōu)勢(shì)。
瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是當(dāng)前國際上較先進(jìn)的道路養(yǎng)護(hù)新技術(shù),利用該技術(shù)連續(xù)完成瀝青路面現(xiàn)場加熱、翻松、添加再生劑和新瀝青混合料、新舊料拌和、攤鋪和壓實(shí)等作業(yè),可一次性成型新路面,達(dá)到修復(fù)的目的。具有經(jīng)濟(jì)性最好、環(huán)保和節(jié)能效果最佳、施工速度最快等特點(diǎn)。
本文主要結(jié)合連江縣玉荷西路、蓮荷路路面維修工程的工程實(shí)例,對(duì)瀝青路面現(xiàn)場熱再生工藝與傳統(tǒng)工藝作出比較。
連江縣位于福州市東部,地處東海之濱,距福州中心區(qū)50km。2006年福州市明確“一城兩翼”城市發(fā)展戰(zhàn)略格局,其中連江作為北翼正式納入福州市發(fā)展戰(zhàn)略層面,這將極大促進(jìn)連江城市的發(fā)展。溫福鐵路的建成,大幅改善提高連江的對(duì)外交通水平,使連江對(duì)外交通方式更趨多元化,并為江海陸運(yùn)輸銜接打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
同時(shí)連江境內(nèi)可門港作為福州外港的三大深水港區(qū)之一已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開發(fā)階段,可門火力發(fā)電廠的建設(shè)拉開了建設(shè)的序曲,一批投資金額巨大的項(xiàng)目已經(jīng)或即將落戶。伴隨著這股投資興業(yè)的熱潮,連江經(jīng)濟(jì)將進(jìn)入一個(gè)前所未有的活力期,連江的經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模將迎來跨越式發(fā)展階段。
本次路線玉荷西路呈東西走向,西起西鳳路,由西往東經(jīng)西渠路、龍西路、解放路后止于八一六中(南)路,全長1100m。蓮荷路呈東西走向,西起玉泉公園大門,東至八一六中(南)路,由西往東經(jīng)文山南路后止于敖江路,全長1816.610m。道路總長為2916.61m。該工程由無錫市政設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),中建海峽負(fù)責(zé)施工。
原路面修于2000年,服務(wù)了近20年的道路,路面破損較為嚴(yán)重。路面、人行道、中分帶、側(cè)分帶均有不同程度的破損。而對(duì)于處于城區(qū)并在服役中的道路來說,全封閉乃至半封閉都對(duì)交通有著不同程度的影響。
為了緩解擁堵的交通,有效率的施工是非常重要的。必須將施工對(duì)交通的影響降到最低。
瀝青路面熱再生工藝能使原路面材料可以100%作為高質(zhì)量的的磨耗層材料就地?zé)嵩偕?,使材料再生利用的價(jià)值達(dá)到最大化。因此,該技術(shù)具有節(jié)約資源、減少環(huán)境污染、施工速度快、作業(yè)時(shí)不封閉交通、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。
瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可用于處治瀝青路面面層厚度在4cm以上、且與基層承載力無關(guān)的所有路面病害,如松散、坑槽、泛油、摩擦系數(shù)低、車轍、波浪、推擠、滑移、縱橫向裂縫反射裂縫等。
傳統(tǒng)工藝大多要采用的是“銑刨+重鋪”的方法,銑刨下來的瀝青混合料被廢棄,既浪費(fèi)了資源,占用了土地,又污染了環(huán)境。同時(shí),傳統(tǒng)工藝維修時(shí)間長、施工成本高,對(duì)于交通的干擾太過巨大。已經(jīng)不符合時(shí)代的發(fā)展要求。
傳統(tǒng)工藝流程如下:經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查檢測(cè)確定病害處治方案后對(duì)路面勘測(cè)、邊切、銑刨,并把廢料運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn),再對(duì)路面刨邊仔細(xì)清掃余渣以及對(duì)銑刨面的復(fù)查后,對(duì)病害位置按照原定方案進(jìn)行處理,噴灑乳化瀝青、攤鋪放線,對(duì)運(yùn)輸來施工現(xiàn)場的瀝青進(jìn)行攤鋪、碾壓、冷卻。最后對(duì)工程進(jìn)行自檢,沒問題后開放交通。
傳統(tǒng)處理方法較熱再生工藝相比工藝太過繁瑣,并且施工工期長。
瀝青路面就地?zé)嵩偕に囀且环N集 “綠色養(yǎng)護(hù)”和“經(jīng)濟(jì)高效”于一體的新型養(yǎng)護(hù)工藝,在未來的大趨勢(shì)里,必然會(huì)大范圍地用于道路工程養(yǎng)護(hù)中。
與傳統(tǒng)的方案相比,瀝青路面就地?zé)嵩偕に囋诠?jié)能減排上、施工質(zhì)量上、施工效率上以及施工成本上的優(yōu)勢(shì)都非常明顯。
瀝青路面熱再生可以將原有的路面材料100%就地再生利用,節(jié)省了大量的瀝青材料費(fèi)用和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,并且經(jīng)過施工后測(cè)算,較傳統(tǒng)施工方法可降低50%~70%的施工成本。
本次結(jié)合的連江縣玉荷西路、蓮荷路路面維修工程中使用的熱再生機(jī)組采用了熱風(fēng)循環(huán)的加熱技術(shù) (見圖1)可以提高熱效率,就地再生施工工藝減少了基層混合料的攪拌和運(yùn)輸?shù)裙ば?,因此可以減少大量的輔助施工的設(shè)備,從而能夠節(jié)約燃料、電力等能源的消耗,并且經(jīng)過“遼寧省節(jié)能監(jiān)測(cè)中心”認(rèn)定,較傳統(tǒng)大修工藝降低一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫的氧化物、顆粒物、四溴乙烷等有害氣體的排放。
如果就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組以每年施工30萬m2、平均再生深度0.1m、路面材料密度2.5t/m3來測(cè)算的話,每年約有7.5萬t的廢舊路面材料被循環(huán)利用、且可以節(jié)省427~702t標(biāo)準(zhǔn)媒。
圖1 熱風(fēng)循環(huán)加熱
瀝青路面熱再生技術(shù)采用流水化作業(yè),施工速度是傳統(tǒng)維修方法的3倍以上。施工時(shí)不封閉交通,對(duì)交通的影響很小。
道路維護(hù)后半個(gè)小時(shí)就可以通車,顯著提升了道路管理和利用的效率,具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。并且熱再生技術(shù)可以減少85%左右的新瀝青混合料的消耗、減少了大量物料的運(yùn)輸環(huán)節(jié)等,施工成本可以降低50%~70%。
就地?zé)嵩偕┕ち鞒虉D如圖2所示。
圖2 就地?zé)嵩偕┕ち鞒虉D
(1)就地?zé)嵩偕に囉欣跒r青混凝土面層間連接:熱再生工藝能使路面的底層與再生層充分受熱,碾壓后能形成很好的層間熱粘結(jié)。底層與再生層混為一體,壓實(shí)度高,孔隙率較小,可有效杜絕層間連接不良的現(xiàn)象,提高路面抗車轍的能力(見圖3)。
(2)傳統(tǒng)的方法是底層為冷態(tài),而新瀝青層為熱態(tài),碾壓后不僅易形成弱接縫,而且壓實(shí)度也不易保證,在車載的作用下易出現(xiàn)剪切破壞,出現(xiàn)車轍、推移等病害。
就地?zé)嵩偕に嚳捎行Ф沤^接縫漏水現(xiàn)象:就地?zé)嵩偕┕r(shí)不同車道間的縱向接縫為熱接縫,可以有效杜絕接縫漏水的現(xiàn)象,不易出現(xiàn)二次病害。
圖3 熱再生后層間粘結(jié)效果
傳統(tǒng)的方法一方面無法消除因冷、熱料間的溫差而形成的弱接縫,另一方面,壓路機(jī)再碾壓時(shí)候,因舊路面較硬、新路面較軟,在縱向接縫處難以壓實(shí),從而使縱向接縫處在后期使用中易出現(xiàn)開裂。
就地?zé)嵩偕に嚳捎下访娴纳顚恿鸭y:熱再生施工的時(shí)候,路表以下6cm處的溫度往往有110℃以上,經(jīng)路面壓實(shí)機(jī)械碾壓后,再生層結(jié)合部原有的裂紋可以愈合。
傳統(tǒng)的方法不僅不能改善深層裂紋,反而因銑刨機(jī)的冷刨作業(yè)會(huì)使病害程度進(jìn)一步擴(kuò)大。
(3)就地?zé)嵩偕に嚥灰自斐傻讓咏Y(jié)構(gòu)松動(dòng):就地?zé)嵩偕に嚹苁孤访娴牡讓映浞质軣幔捕冉档?,銑刨時(shí)候不會(huì)對(duì)底層的結(jié)構(gòu)造成破壞。
傳統(tǒng)的方法為冷銑刨,路面材料硬度較高,銑刨時(shí)因沖擊力較大而易使底層材料產(chǎn)生松動(dòng)效應(yīng),從而降低道路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,影響整體的施工質(zhì)量。
(1)其他優(yōu)點(diǎn):在瀝青路面經(jīng)過多年的使用,在荷載、光照、熱、雨水等各種因素的作用下,瀝青老化,延度大大降低,瀝青混合料的柔韌性越來越差,變得脆硬,抗變能力下降,易開裂。就地?zé)嵩偕苫謴?fù)瀝青的路用性能,使瀝青路面重新變得柔韌,從而延長路面的使用壽命。
路面級(jí)配不好,或空隙率過大,路面早期病害嚴(yán)重。熱再生可對(duì)舊路面的級(jí)配來進(jìn)行設(shè)計(jì),使再生后的路面級(jí)配得以改善,延長路面的使用壽命。
(2)缺點(diǎn):由于工作機(jī)械的原因,在現(xiàn)狀道路上存在較多井蓋的路面上,較難實(shí)施熱再生工藝。并且機(jī)械設(shè)備是連續(xù)的不間斷的攤鋪,沒有留下處理病害的時(shí)間間隔。要對(duì)各種病害的位置先進(jìn)行預(yù)處理后再一起熱再生。
機(jī)械運(yùn)作后的溫度高,需要對(duì)兩側(cè)的綠化樹木進(jìn)行保護(hù),防止影響到樹木。
就地?zé)嵩偕に嚶访娌牧系募夹g(shù)要求見表1~4。
表1 SBS改性瀝青技術(shù)要求
表2 粗集料質(zhì)量技術(shù)要求
表3 瀝青面層用細(xì)集料技術(shù)要求
表4 瀝青面層礦粉質(zhì)量技術(shù)要求
隨著社會(huì)國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,對(duì)于道路的建設(shè)以及各家各戶對(duì)車輛的擁有量都展示了未來交通量的龐大,就地?zé)嵩偕に嚨某霈F(xiàn)將對(duì)緩解交通疏導(dǎo)作出巨大的貢獻(xiàn)。在日后的設(shè)計(jì)施工里,應(yīng)該要逐漸完善本工藝,使瀝青路面維修變得簡單、效率、優(yōu)質(zhì)。