楊 磊
(四川交投建設(shè)工程股份有限公司,四川成都 610000)
瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぷ鳛楦咚俟奉A(yù)防性養(yǎng)護(hù)的一種工藝,國外20世紀(jì)70年代已對相關(guān)再生技術(shù)進(jìn)行了深入研究,并取得了一系列的成果,形成了一套較完整的技術(shù)規(guī)范,實(shí)踐表明,瀝青路面就地?zé)嵩偕眉夹g(shù),已成為當(dāng)代公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中的重大技術(shù)之一。但由于某些歷史原因,我國對這一技術(shù)的研究和應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。隨著我國高等級路面逐步進(jìn)入中修和大修期,符合我國國情的瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的研究和發(fā)展越來越迫切。
本文以G5京昆高速攀田段進(jìn)行的瀝青路面就地?zé)嵩偕┕槔?,在總結(jié)前人施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對瀝青路面就地?zé)嵩偕┕さ年P(guān)鍵工序進(jìn)一步研究,以期為瀝青路面就地?zé)嵩偕┕さ募夹g(shù)發(fā)展提供素材。
G5京昆高速攀田段于2005年9月開工建設(shè),2008年12月正式建成通車。起于攀枝花市金江鎮(zhèn),止于平地鎮(zhèn)田房村,是四川南向出川(至云南)大通道的重要組成部分。路面結(jié)構(gòu)型式為4 cm改性瀝青AC-13C+5 cm改性瀝青AC-20C+6 cm普通瀝青。就地?zé)嵩偕┕ぢ范温访嬷饕『檐囖H、橫向裂縫,油石比總體偏低,級配基本滿足規(guī)范要求,但瀝青老化較嚴(yán)重,針入度和延度指標(biāo)衰減嚴(yán)重。針對原路面實(shí)際情況,設(shè)計(jì)方案采用普通瀝青AC-13混合料作為新添加料進(jìn)行補(bǔ)充,再生劑根據(jù)瀝青老化程度、瀝青含量、再生劑與瀝青的配伍性綜合選擇品種及摻量。
瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぴ囼?yàn)于2018年8月底進(jìn)行,氣溫為38 ℃,地表溫度為50 ℃左右,新添料比例為10 %,再生劑添加比例為2.5 ‰,復(fù)拌再生料溫度以125 ℃控制,經(jīng)攤鋪碾壓后鉆芯檢測,壓實(shí)度達(dá)98 %,滲水試驗(yàn)合格,瀝青針入度和延度指標(biāo)有所恢復(fù)。確定施工參數(shù)后恢復(fù)正常施工,進(jìn)入10月份,氣溫降低至20 ℃以下,地表溫度降低為30 ℃以下,風(fēng)速增大,表面溫度降低較快,且因原路面瀝青指標(biāo)相差較大,部分路段瀝青針入度低于17,復(fù)拌再生料溫度以125 ℃控制難以滿足要求,取樣結(jié)果顯示部分路段碾壓不密實(shí),滲水試驗(yàn)不合格;調(diào)整復(fù)拌再生料溫度以135 ℃控制,再生劑添加比例降低為1.5 ‰~2 ‰,并對設(shè)備進(jìn)行必要的保溫改造后,各項(xiàng)施工結(jié)果基本滿足技術(shù)要求(圖1、圖2)。
通過施工中不斷摸索研究,總結(jié)了瀝青路面就地?zé)嵩偕┕さ膸讉€(gè)關(guān)鍵工序,并對其進(jìn)行針對性的卡控,同時(shí)在施工中適時(shí)調(diào)整工藝和參數(shù),確保施工結(jié)果滿足技術(shù)要求。
瀝青混凝土路面的加熱溫度是影響熱再生施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,溫度過低會導(dǎo)致耙松后原路面骨料破碎、出現(xiàn)離析;而溫度過高,則會導(dǎo)致瀝青老化嚴(yán)重,尤其表面0.5 cm的瀝青層更為嚴(yán)重??梢娂訜釡囟瓤刂七^高或過低均會影響再生效果,實(shí)踐證明,改性瀝青路面復(fù)拌再生料溫度必須達(dá)到135 ℃以上方可滿足碾壓要求,同時(shí)瀝青混凝土是一種熱的不良導(dǎo)體,導(dǎo)熱速度較慢,要保證復(fù)拌再生料的溫度達(dá)到135 ℃以上,同時(shí)不造成原路面0.5 cm以下的瀝青老化加劇,需對加熱溫度進(jìn)行合理控制,通過反復(fù)試驗(yàn)得知,三臺加熱機(jī)順次加熱過后的原瀝青路面表面溫度不低于180 ℃、不超過220 ℃最佳。
施工中采用的加熱設(shè)備為維特根HM4500型紅外熱輻射加熱機(jī),使用丙烷作為燃料,單組加熱板由110個(gè)尺寸為25 cm×25 cm的加熱單元通過框架組裝而成,相鄰兩個(gè)加熱單元間距10 cm,造成無加熱單元的位置溫度相對較低,加熱不均勻;同時(shí)受空氣流通、風(fēng)力影響等因素,中間加熱板的溫度較兩側(cè)溫度高10~20 ℃;通過現(xiàn)場反復(fù)摸索,將兩側(cè)加熱板氣壓較中間加熱板調(diào)大30~50 kPa,同時(shí)將加熱板四周采用隔熱棉拖地圍擋、減小空氣流通后,可有效解決加熱溫度不均勻的問題,極大改善復(fù)拌再生料的溫度及施工效率。
瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぬ砑釉偕鷦┑哪康闹饕歉纳圃访胬匣癁r青的性能,提高瀝青的針入度和延度等參數(shù),施工過程中需嚴(yán)格控制再生劑的添加量,添加比例過低,施工效果達(dá)不到;添加比例過高或噴灑不均勻,則會降低瀝青的高溫穩(wěn)定性等參數(shù),導(dǎo)致路面泛油等現(xiàn)象,降低路面使用壽命。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐和反復(fù)試驗(yàn)檢測,再生劑添加比例為1.5 ‰~2 ‰之間最佳,根據(jù)原路面瀝青老化程度的不同,適時(shí)調(diào)整添加比例。為確保再生劑噴灑的均勻性,在再生劑噴灑管路末端增加手動控制球閥,適當(dāng)降低左右兩側(cè)管路的壓力差,保證再生劑與原瀝青混凝土均勻混合;也避免了管路殘留的再生劑遺撒在路面。
施工中,應(yīng)定期對再生劑噴灑量進(jìn)行人工校核,確保實(shí)際噴灑量與設(shè)計(jì)噴灑量相符(圖3、圖4)。
施工時(shí)采用二臺雙鋼輪壓路機(jī)、一臺膠輪壓路機(jī)進(jìn)行配合施工作業(yè)?;旌狭蠑備伜螅仨毦o跟著在高溫狀態(tài)下碾壓,除必要的加水等短暫歇息外,壓路機(jī)在各階段的碾壓過程中應(yīng)連續(xù)不斷的進(jìn)行。先用12 t以上雙鋼輪壓路機(jī)初壓靜壓1遍、弱振1遍,復(fù)壓由膠輪震動壓路機(jī)高頻低幅振壓4遍,雙鋼輪壓路機(jī)終壓靜壓2遍。
碾壓速度和連續(xù)性直接決定了再生路面的均勻性和平整度,施工中應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓速度,與復(fù)拌機(jī)速度相匹配,緩慢而均勻的進(jìn)行,每次碾壓應(yīng)直至復(fù)拌機(jī)尾部。
維特根RX4500型復(fù)拌機(jī)最高行駛速度為5 m/min,實(shí)際施工中,在保證復(fù)拌再生料溫度達(dá)到135 ℃的前提下,加熱機(jī)的行駛速度與復(fù)拌機(jī)的行駛速度相匹配;復(fù)拌機(jī)攪拌缸的驅(qū)動馬達(dá)為定量馬達(dá),攪拌葉片旋轉(zhuǎn)速度固定,再生料在攪拌缸內(nèi)拌合的時(shí)間也基本固定,當(dāng)復(fù)拌機(jī)的行駛速度越高時(shí),再生料在攪拌缸內(nèi)的積累量增加,而出料量降低,導(dǎo)致再生料從攪拌缸排除后產(chǎn)生離析現(xiàn)象,尤其當(dāng)復(fù)拌機(jī)行駛速度達(dá)到4 m/min時(shí),雖然復(fù)拌再生料溫度仍可滿足要求,但再生料的離析現(xiàn)象已較為明顯,故復(fù)拌機(jī)的行駛速度應(yīng)與攪拌缸及耙松器的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。
經(jīng)反復(fù)調(diào)整觀察,當(dāng)復(fù)拌機(jī)行駛速度穩(wěn)定在2.5~3.5 m/min區(qū)間時(shí),復(fù)拌再生料的離析現(xiàn)象不明顯,故就地?zé)嵩偕┕さ乃俣纫矔绊懺偕系馁|(zhì)量,速度過低,則會造成加熱溫度過高、資源浪費(fèi);速度過高,會影響再生料的穩(wěn)定性,實(shí)際施工中,應(yīng)實(shí)時(shí)觀察調(diào)整,選擇合理的施工速度,提高施工質(zhì)量。
就地?zé)嵩偕┕な且豁?xiàng)連續(xù)性要求極強(qiáng)的工藝,施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)(如天氣、設(shè)備故障、新瀝青混合料供應(yīng)、燃料供應(yīng)以及人員到位情況等)的故障或停頓,都會導(dǎo)致再生料參數(shù)的降低,影響再生路面的質(zhì)量。施工前,必須制定完善的方案和應(yīng)急措施,做好設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)、各項(xiàng)材料的供應(yīng)工作以及人員的培訓(xùn)教育工作;施工中,嚴(yán)格執(zhí)行施工方案,密切關(guān)注各工序銜接情況,做好施工質(zhì)量監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集;施工完畢后,及時(shí)開展各項(xiàng)試驗(yàn)檢測工作和數(shù)據(jù)整理分析工作,實(shí)時(shí)調(diào)整,為施工現(xiàn)場提供依據(jù)。
瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぷ鳛闉r青路面綠色節(jié)能的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝,不僅能降低瀝青、石料等資源的消耗,也有利于提高廢料利用率,降低環(huán)境污染及生態(tài)破壞的概率,長遠(yuǎn)來看,值得深入研究和大力發(fā)展。通過在G5京昆高速攀田段的試驗(yàn)研究,總結(jié)了瀝青路面就地?zé)嵩偕┕さ牟糠株P(guān)鍵工序及其注意事項(xiàng),為瀝青路面就地?zé)嵩偕┕すに嚨陌l(fā)展提供了成功經(jīng)驗(yàn),相信在不久的將來,其施工質(zhì)量和施工工藝必然會得到大力發(fā)展,在高速公路及市政道路的路面養(yǎng)護(hù)施工中大量使用。