黃世勛
(福建省高速公路集團(tuán)有限公司福州管理分公司,福州 350000)
就地?zé)嵩偕夹g(shù)是指利用專用的就地?zé)嵩偕O(shè)備,對瀝青路面進(jìn)行現(xiàn)場加熱、 翻松, 摻入一定數(shù)量的新集料、新瀝青、再生劑等,經(jīng)混拌、攤鋪、碾壓等工序,一次性實(shí)現(xiàn)對表面一定深度范圍內(nèi)(一般不超過6cm)的舊瀝青混凝土路面再生的一種技術(shù)。根據(jù)施工工藝不同,它可分為復(fù)拌再生、加鋪再生、整形再生三種。 該技術(shù)適用于僅存在淺層輕微病害的高速公路及一、 二級公路瀝青路面表面層,就地再生層可用作上面層或者中面層,再生深度一般為20~50mm。 2002 年我省福泉高速公路、福寧高速公路養(yǎng)護(hù)工程就引進(jìn)采用了該技術(shù), 由于當(dāng)時(shí)施工機(jī)械的技術(shù)限制未能大規(guī)模推廣;近幾年,隨著就地?zé)嵩偕┕C(jī)組的更新完善, 我省又在泉三高速公路等路段的養(yǎng)護(hù)工程上采用了該技術(shù)。
泉三高速就地?zé)嵩偕┕ざ螢槿葜寥鞫蜛 道K96+570~K97+000 段,路面處置寬度7.5m,原路面瀝青面層的上面層為4cm AC-16 中粒式瀝青混凝土。
通過對施工段路面狀況進(jìn)行實(shí)際勘測, 發(fā)現(xiàn)施工段無明顯車轍,其主要病害為橫向裂縫與表層集料脫落。具體裂縫類病害表現(xiàn)如圖1 所示。
考慮到施工段主要表現(xiàn)為路面功能性病害, 無基層病害出現(xiàn),結(jié)合就地?zé)嵩偕夹g(shù)本身使用的特性,適宜采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行處理。 本次就地?zé)嵩偕┕ざ卧O(shè)計(jì)再生厚度4cm,外摻固定級配的改性瀝青混凝土,外加SBS 改性瀝青,再生劑采用SZS 型瀝青再生劑,同時(shí)施工過程中添加LM-S 瀝青混合料改性劑改善再生瀝青混合料性能。
圖1 施工段路面橫向裂縫
根據(jù)工程特點(diǎn),本次施工采用復(fù)拌再生工藝。其施工流程為:路面加熱→加熱銑刨、添加再生劑、新瀝青→添加新瀝青混合料→復(fù)拌再生→攤鋪→碾壓→自然降溫至50℃以下→檢測→開放交通。 對應(yīng)項(xiàng)目的工藝流程,就地?zé)嵩偕┕C(jī)組配置及功能如圖2 所示。
圖2 就地?zé)嵩偕┕C(jī)組配置
施工質(zhì)量控制主要表現(xiàn)在路面的加熱溫度、 銑刨深度、施工接縫、平整度、壓實(shí)度、再生瀝青混合料級配與瀝青含量等。
(1)加熱溫度控制
對施工各環(huán)節(jié)的溫度設(shè)專人跟蹤監(jiān)測, 各環(huán)節(jié)溫度最終應(yīng)滿足攤鋪溫度要求。
(2)銑刨深度
配備專人負(fù)責(zé)測量銑刨深度,隨時(shí)檢查,發(fā)現(xiàn)銑刨深度誤差過大時(shí)及時(shí)調(diào)整, 銑刨深度誤差不超過±4mm,應(yīng)盡量做到準(zhǔn)確。
必須使H型鋼對正,不應(yīng)出現(xiàn)中心偏斜。一般施焊時(shí)先焊下部,為了補(bǔ)償這部分焊接過程中所造成的上縮,應(yīng)把H型鋼的上部間隙放大0.5~2.0mm,作為反變形量。如發(fā)現(xiàn)有缺陷,必須鏟平重焊。
(3)平整度控制
攤鋪機(jī)采用非接觸式超聲波自動找平基準(zhǔn)梁控制,確保攤鋪的平整度??刂坪脭備仚C(jī)的行進(jìn)速度,盡量少停機(jī),而且厚度要均勻。 如果攤鋪機(jī)沒有平衡梁,應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控,采用插入式測量松鋪厚度,發(fā)現(xiàn)厚度偏差較大時(shí)及時(shí)查找原因并予以糾正。 逐車道施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制松鋪系數(shù)和縱向接縫的碾壓, 不同壓實(shí)段落間應(yīng)無明顯界限??刂坪脡郝窓C(jī)的碾壓工藝,不能急起步、急剎車,行駛要平穩(wěn)。
(4)接縫處理
起步的橫向接縫及施工過程的縱向接縫都需要人工進(jìn)行處理:對于出現(xiàn)溝槽和缺料現(xiàn)象時(shí),需人工用鐵鍬補(bǔ)足所缺料,然后再用耙子耙平后推齊、推平接縫,并把大顆粒骨料去除,保證接縫處混合料飽滿、質(zhì)密,接縫線型平直。
(5)橋頭伸縮縫處理
為保證橋頭縱向鏈接平順, 可以在兩側(cè)采用鋁合金導(dǎo)軌做參考基準(zhǔn), 使路面高度與伸縮縫高度平順過度以防橋頭跳車現(xiàn)象,過度長度以10m 左右為宜。
(6)路面壓實(shí)度控制
采用大噸位雙鋼輪振動壓路機(jī), 采取跟進(jìn)式碾壓方式,壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)對路面進(jìn)行碾壓,二者之間的距離不宜大于10m。 保證碾壓遍數(shù),使壓實(shí)度符合規(guī)范要求。
就地?zé)嵩偕┕ざ嗡婕暗降闹饕囼?yàn)檢測內(nèi)容有:施工過程中溫度監(jiān)測(包括加熱溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度);原路面級配與瀝青含量評價(jià);再生后路面級配與瀝青含量評價(jià);就地?zé)嵩偕鸀r青混合料性能評價(jià);就地?zé)嵩偕┕ざ问褂眯阅茉u價(jià)(滲水、壓實(shí)度、構(gòu)造深度、平整度)。
(1)施工過程中溫度監(jiān)測
再生瀝青混合料的溫度影響壓實(shí)瀝青混合料的路用性能,通過對施工過程中各項(xiàng)溫度進(jìn)行監(jiān)控,可以評價(jià)就地?zé)嵩偕┕み^程中溫度的變化范圍, 預(yù)估就地?zé)嵩偕阅堋?根據(jù)再生機(jī)組施工流程,對上行行車道K96+570~K97+000 段進(jìn)行全過程溫度監(jiān)測。
施工過程中就地?zé)嵩偕訜釞C(jī)組的溫度變化如圖3所示。從圖中可以看出,隨著三臺加熱機(jī)組陸續(xù)對路面進(jìn)行加熱,路表溫度總體呈上升的趨勢。
圖3 就地?zé)嵩偕訜釞C(jī)組加熱溫度變化
新、 舊瀝青混合料在混合過程中溫度變化如圖4 所示。 由圖可見,新、舊瀝青混合料在混合料形成的再生瀝青混合料溫度在139.6℃~148.5℃之間,滿足施工要求。
圖4 施工過程中新、舊瀝青混合料溫度變化
(2)原路面級配與瀝青含量評價(jià)
分別對行車道K96+570、 超車道K97+000 銑刨前后的原路面進(jìn)行取樣。 銑刨前的路面主要以切割形式取路面板進(jìn)行試驗(yàn), 銑刨后的路面直接進(jìn)行取樣試驗(yàn), 得到行、超車道路面的級配與含油量,見表1 與表2。 比較試驗(yàn)結(jié)果可知,路面銑刨后級配為AC-13 型且級配偏細(xì)。
(3)再生后路面級配與瀝青含量評價(jià)
施工結(jié)束開放交通一周后對上述位置進(jìn)行取樣,對車道的再生瀝青混合料進(jìn)行檢測。試驗(yàn)得到超車道、行車道再生瀝青混合料級配與瀝青含量檢測結(jié)果見表3。
表1 銑刨前原路面級配與瀝青含量
表2 銑刨后原路面級配與瀝青含量
表3 再生后超車道級配與瀝青含量
由上可知, 超車道的再生瀝青混合料瀝青含量為4.85%;行車道的再生瀝青混合料瀝青含量為4.66%。 再生瀝青混合料實(shí)際施工級配與含油量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
(4)就地?zé)嵩偕鸀r青混合料性能評價(jià)
考慮到就地?zé)嵩偕┕み^程中溫度是浮動的, 為研究就地?zé)嵩偕鸀r青混合料在不同溫度下的性能, 選擇120℃、130℃、140℃對再生瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)以及凍融劈裂試驗(yàn),測定再生瀝青混合料性能。試驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 再生瀝青混合料性能結(jié)果
由表4 可知, 本次就地?zé)嵩偕旌狭系男阅苣軌驖M足規(guī)范要求;同時(shí)隨著成型溫度的降低,再生瀝青混合料穩(wěn)定度與在凍融劈裂強(qiáng)度比逐漸下降, 空隙率也隨之偏大。
工程結(jié)束后為了評估本次就地?zé)嵩偕┕ざ蔚氖褂眯阅?,進(jìn)行了路面平整度、壓實(shí)度、滲水性能與構(gòu)造深度等檢測。 結(jié)果分別見表5 與表6。
表5 平整度檢測結(jié)果
表6 構(gòu)造、滲水、壓實(shí)度檢測結(jié)果
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知, 就地?zé)嵩偕┕ず舐访娴母黜?xiàng)檢測指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。
福建省高速公路的路面養(yǎng)護(hù)隨著我省高速公路的快速發(fā)展越來越重要, 且任務(wù)隨著早期通車的高速公路已經(jīng)全面進(jìn)入了大修期變得越來越繁重, 研究適合的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)迫在眉睫。 就地?zé)嵩偕鳛橐环N新型的養(yǎng)護(hù)技術(shù),不僅可以充分的利用廢舊混合料資源,還可以做到節(jié)約資金和環(huán)境保護(hù), 是實(shí)現(xiàn)瀝青路面可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)行之有效的方法,在適宜的路面上可以大規(guī)模采用。