趙笠皓
摘 要:近些年來,我國公路事業(yè)快速發(fā)展,在對其進行養(yǎng)護的過程中,將有大量廢舊瀝青路面材料被挖除廢棄,于是應(yīng)用熱再生技術(shù)加快施工速度,避免周邊環(huán)境造成較大的影響。本文主要結(jié)合實例探討公路養(yǎng)護中就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:公路養(yǎng)護;就地?zé)嵩偕夹g(shù);實踐應(yīng)用
我國高速公路建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展,大量高速公路的瀝青路面進入了路面養(yǎng)護期,在傳統(tǒng)的養(yǎng)護維修技術(shù)中,大部分是采用銑刨重鋪和挖補技術(shù)。隨著國家可持續(xù)發(fā)展與節(jié)約型社會建設(shè)戰(zhàn)略的提出,傳統(tǒng)技術(shù)對環(huán)境的污染和對瀝青、石料等不可再生資源的浪費弊端逐漸顯現(xiàn)出來。目前在公路路面養(yǎng)護維修中,采用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以充分利用舊瀝青路面材料,有效做到經(jīng)濟、高效、環(huán)保。
1.就地?zé)嵩偕夹g(shù)簡述
就地?zé)嵩偕夹g(shù)是近些年興起并大量應(yīng)用在公路養(yǎng)護工作中的技術(shù),指的是將需要翻修或者廢棄的瀝青混凝土路面,經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分,再添加適量的新骨料、新瀝青,重新拌合成為具有良好路用性能的再生瀝青混合料,用于鋪筑路面面層或基層的整套工藝技術(shù)[1]。瀝青路面再生技術(shù)可分四種方法:廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕?、廠拌冷再生、就地冷再生。就地?zé)嵩偕夹g(shù)是將存在病害的路面進行加熱翻松,添加所需要的添加劑,如新瀝青、再生劑等,然后在路面施工現(xiàn)場進行拌合、攤鋪、碾壓,使路面病害得到處置,保證瀝青路面性能的工藝過程。目前,該技術(shù)在公路養(yǎng)護中發(fā)揮越來越重要的作用[2]。
2.工程概況
某公路雙向四車道,路面面層結(jié)構(gòu)4cm細(xì)粒式改性玄武巖上面層,6cm中粒式石灰?guī)r中面層,8cm粗粒式石灰?guī)r下面層。該路段自2003年通車以來,交通量逐年增加,部分路面出現(xiàn)一定程度損壞,路面橫向裂縫密集,車轍深度達30mm,還有細(xì)集料剝落、松散、瀝青含量減少的現(xiàn)象。為了保證公路的正常運營,提高路面服務(wù)能力,經(jīng)交通運輸廳批準(zhǔn),對該路段中k633~k638部位實施就地?zé)嵩偕B(yǎng)護。
3.再生混合料試驗
3.1舊路面瀝青混合料試驗
對該路段瀝青路面進行檢測,實驗室將舊瀝青混合料加熱松散,用三氯乙烯充分溶解后,進行抽提篩分試驗,測定油石比和礦料級配,以掌握舊路面瀝青老化程度和瀝青混合料的級配情況。
3.2舊路面瀝青性能試驗
通過阿普森法回收原瀝青路面中的瀝青,測定舊瀝青的針入度、延度、軟化點等指標(biāo),以判斷舊瀝青的老化程度。
3.3再生瀝青試驗
本項目采用中交路通科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的再生劑。為確定再生劑的用量,分別采用回收瀝青中摻加6%、10%和13%的再生劑后進行試驗,各種性能試驗結(jié)果如表1所示。
由上表可知,隨著再生劑量的增加,老化瀝青的針入度和延度得到了明顯改善,但軟化點出現(xiàn)了明顯下降。綜合考慮后,將再生劑的用量控制在10%。
3.4再生瀝青混合料級配設(shè)計
結(jié)合舊料篩分結(jié)果和已有工程經(jīng)驗,新料宜有較好的骨架結(jié)構(gòu)和較多的粗集料,從而彌補舊料中粗集料被壓碎所帶來的損失。依據(jù)試驗結(jié)果,新料的添加量為再生混合料質(zhì)量的15%,新料采用SBS改性瀝青,油石比為5:1,對新料的級配進行調(diào)整,得到最終合成再生混合料級配,結(jié)果如表2所示。
3.5再生瀝青混合料性能驗證
就地?zé)嵩偕夹g(shù)的核心就是恢復(fù)瀝青混合料的各項性能,其各項性能試驗結(jié)果如表3所示,均滿足規(guī)范要求。
4.就地?zé)嵩偕┕すに?/p>
4.1清掃路面,畫導(dǎo)向線
首先對路面進行清掃,避免有雜物進入混合料中。設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)向線,確保再生施工邊緣的美觀。
4.2路面加熱
就地?zé)嵩偕┕すに嚨暮诵膯栴}是加熱的問題,不一樣的加熱方式,會對路面產(chǎn)生不一樣的效果,所以,現(xiàn)場必須對加熱環(huán)節(jié)有良好的控制,保證加熱機組和施工機械工作的同步進行。在就地?zé)嵩偕恼麄€施工過程中,應(yīng)該實時監(jiān)測每個環(huán)節(jié)的溫度,根據(jù)現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)為調(diào)整施工工藝提供依據(jù)。加熱設(shè)備采用熱輻射加熱。加熱深度一般為4~5cm,加熱時,路面瞬時溫度為160℃~190℃且≤220℃。加熱機組的行走速度一般為3~5m/min[3]。
4.3再生劑和新添加瀝青的噴灑
熱再生施工過程中,再生劑不加熱,新添加瀝青的加熱溫度為130℃~150℃,不可過高或過低,以噴灑均勻為宜。將設(shè)計用量的再生劑和新瀝青均勻地噴灑在耙松過的路面上,再生劑和新瀝青的用量通過控制系統(tǒng)自動控制。
4.4銑刨和拌和
加熱機組后緊跟銑刨機組,銑刨機組分為左、中、右三個銑刨部件。銑刨時,首先左右兩側(cè)銑刨裝置將再生車道兩側(cè)各1/3路面銑刨并收集至中間1/3路面上,同時再生劑添加裝置按設(shè)計量添加再生劑。中間的銑刨裝置在銑刨剩余路面時將舊料和再生劑充分拌和,自動在再生車道中間形成連續(xù)梯形料壟。
4.5添加新瀝青混合料與復(fù)拌
首先運料車將新添加的瀝青混合料卸至EM6500型提升復(fù)拌機的料斗,由EM6500型提升復(fù)拌機料斗將20%的新瀝青混合料(原瀝青路面表面層厚度的20%,壓實厚度約0.8cm)添加到舊混合料帶上。新添加瀝青混合料的數(shù)量通過復(fù)拌機上的計算機自動控制。然后EM6500型提升復(fù)拌機的刮板式提升機將新、舊瀝青混合料一起提升至復(fù)拌機的拌缸進行拌合。在混合料提升、拌合的全過程,混合料一直處于加熱保溫狀態(tài),保證混合料溫度滿足施工要求。當(dāng)瀝青混合料帶被提升后,緊跟其后的加熱墻對路面下承層頂層進行加熱,確保再生層的瀝青混合料攤鋪后與下承層路面材料之間形成有效的熱粘結(jié),消除瀝青混合料層間的弱界面[4]。
4.6攤鋪,壓實
鋪機與再生機組須保持一樣的行進速度,緊跟在再生機組的后面,施工速度為3~5m/min,兩者的間距大約保持在3-5m。再生混合料的攤鋪溫度控制在120℃~150℃之間。攤鋪過程中,如局部出現(xiàn)粗集料嚴(yán)重離析、泛油等嚴(yán)重缺陷時,應(yīng)由人工整層鏟除,更換混合料。就地?zé)嵩偕哪雺簻囟认啾刃陆访孑^低,在低溫碾壓的過程中,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場實際情況對碾壓工藝進行調(diào)整,保證路面的壓實度。
4.7交通開放
碾壓工序結(jié)束后,待路表溫度降低至50℃以后,方可進行必要的質(zhì)量檢測工作,然后清理路面,開放交通。
5.路面再生質(zhì)量檢測
施工后對施工質(zhì)量進行檢測,檢測結(jié)果見表4。
根據(jù)檢查結(jié)果可知,就地?zé)嵩偕┕べ|(zhì)量完全滿足規(guī)范要求,平整度和抗滑性能得到了明顯的提高。證實了就地?zé)嵩偕夹g(shù)在公路養(yǎng)護中應(yīng)用的效果。
6.結(jié)束語
瀝青路面經(jīng)就地?zé)嵩偕夹g(shù)修復(fù)后,路面使用性能得以改善和恢復(fù),路面平整、無顛簸、完好如新、行車舒適性得到了提高。綜上所述,就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一種新型的瀝青路面養(yǎng)護技術(shù),具有方便、快捷、對交通的干擾小且節(jié)約能源的優(yōu)勢,具有良好的社會經(jīng)濟效益。但同時應(yīng)考慮到本工藝存在的一些不足,如煙塵問題、處理層面結(jié)構(gòu)局限性等問題,還需要相關(guān)工作人員在更多的實踐中參考應(yīng)用,總結(jié)經(jīng)驗,進一步研究和探討。隨著社會的不斷進步,科技的不斷提升,在未來瀝青路面養(yǎng)護工程中就地?zé)嵩偕夹g(shù)將會具有舉足輕重的地位。
參考文獻
[1] 孔峰.瀝青路面就地?zé)嵩偕鷮嵺`與研究[J].交通世界,2015,21(25)
[2] 肖燕.就地?zé)嵩偕夹g(shù)在山區(qū)瀝青路面中的應(yīng)用探討[J].公路交通技術(shù),2015,2(6)
[3] 李紅英.就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].公路,2012,2(7)
[4] 姚宏霖.就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].道路工程,2016,2(12)