蔡高山
(武威公路局天祝公路段,甘肅武威 733000)
為了做好公路養(yǎng)護(hù)工作,修復(fù)瀝青路面病害問(wèn)題,應(yīng)充分發(fā)揮瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)優(yōu)勢(shì)。在具體養(yǎng)護(hù)工作中,借助加熱機(jī)對(duì)瀝青集料進(jìn)行加熱和軟化,使用加熱銑刨機(jī),進(jìn)行再生瀝青混合料的加熱與翻松,并添加再生劑。使用自卸車(chē)添加新瀝青集料,應(yīng)用復(fù)拌機(jī)進(jìn)行新舊瀝青集料加熱與拌和,使用攤鋪機(jī)實(shí)施路面瀝青攤鋪,采用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),全面維護(hù)路面結(jié)構(gòu)的完整性。做好相關(guān)質(zhì)檢工作,發(fā)現(xiàn)施工中存在問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。
(1)裂縫。
在公路瀝青路面病害中,裂縫包括橫向裂縫、縱向裂縫,前者通常與道路中線形成90°夾角,會(huì)出現(xiàn)少數(shù)支縫,根據(jù)其破壞程度分為輕度裂縫、重度裂縫;后者呈縱向分布,這種裂縫屬于單條裂縫,與道路中線呈平行關(guān)系。如果起初的道路施工設(shè)計(jì)方案不規(guī)范,瀝青集料配置不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,未做好養(yǎng)護(hù)工作,后期隨著長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬雨淋、車(chē)輛碾壓,易出現(xiàn)裂縫。
(2)坑槽。
如果未及時(shí)處理公路瀝青路面病害問(wèn)題,車(chē)輛在經(jīng)過(guò)裂縫與塌陷區(qū)域后,易留下坑槽。病害區(qū)域結(jié)構(gòu)較為松散,車(chē)輛經(jīng)過(guò)后,會(huì)附帶路面表層的細(xì)小材料,加劇坑槽病害。
(3)龜裂。
龜裂屬于多種裂縫并存導(dǎo)致的一種現(xiàn)象,在公路瀝青路面病害中較為常見(jiàn),裂縫縱橫交錯(cuò),形成網(wǎng)格狀。根據(jù)龜裂面積大小、破壞程度,可將其分為重度龜裂、中度龜裂、輕度龜裂,由于未及時(shí)處理裂縫問(wèn)題,車(chē)輛不斷碾壓,形成了裂縫密集的龜裂現(xiàn)象。
(4)松散與塌陷。
瀝青集料配置不達(dá)標(biāo),使瀝青混合料從路面流入結(jié)構(gòu)內(nèi)部,無(wú)法維護(hù)路面的凝固性、完整性,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)松散。隨著車(chē)輛的碾壓,路面結(jié)構(gòu)更松散,如果未及時(shí)處理,松散區(qū)域會(huì)發(fā)生斷裂,導(dǎo)致嚴(yán)重的塌陷問(wèn)題。
(5)車(chē)轍。
車(chē)轍是車(chē)輛經(jīng)過(guò)路面的痕跡,若路面施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),承壓能力不足,容易出現(xiàn)顯著的車(chē)轍問(wèn)題。若未及時(shí)處理裂縫、龜裂、松散和塌陷問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)車(chē)轍。
為了消除公路瀝青路面病害問(wèn)題,做好養(yǎng)護(hù)工作,應(yīng)充分發(fā)揮瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的作用。在公路養(yǎng)護(hù)工作中,瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)用該技術(shù)可提高資源利用率、節(jié)省成本、提升施工效率、縮短施工周期、降低對(duì)交通運(yùn)行的負(fù)面影響、安全可靠。
在運(yùn)用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)開(kāi)展公路養(yǎng)護(hù)工作的過(guò)程中,常用瀝青面層有SMA-13、AC-13。施工技術(shù)人員會(huì)使用這兩種面層實(shí)現(xiàn)就地?zé)嵩偕?,?duì)再生瀝青膠結(jié)料的性能進(jìn)行測(cè)試,科學(xué)設(shè)計(jì)瀝青混合料級(jí)配比,驗(yàn)證再生瀝青混合料的路用性能與試驗(yàn)路段,以優(yōu)化再生施工工藝。
為了優(yōu)化瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ妓?,須量化施工流程,在具體施工中,應(yīng)借助加熱機(jī),將瀝青集料加熱到標(biāo)準(zhǔn)溫度,使用加熱銑刨機(jī)進(jìn)行再次加熱、翻松。收集松散的瀝青集料,全部投入攪拌機(jī)組,啟用自卸車(chē)添加再生劑、新瀝青集料,將拌勻的瀝青用于路面均勻攤鋪工作,并運(yùn)用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。
從瀝青路面就地?zé)嵩偕┕すに囶?lèi)型來(lái)看,可分為整形型、復(fù)拌型、補(bǔ)強(qiáng)型。整形型工藝借助加熱機(jī),對(duì)路面進(jìn)行加熱與軟化,通過(guò)試驗(yàn)了解原路面的材料,根據(jù)原材料定位再生劑的類(lèi)型與添加量,再運(yùn)用平行疏松耙對(duì)已被加熱、噴灑過(guò)再生劑的路面實(shí)施翻松處理。在已再生的熱路面鋪灑少量的新瀝青混合料,使新舊瀝青集料相混合,并采取一次性壓實(shí)措施,使路面成型。從病害處理效果來(lái)看,整形型適用于路面車(chē)轍、面層沉陷、松散、麻面、網(wǎng)裂等病害。
復(fù)拌型工藝使用路面加熱機(jī),對(duì)路面進(jìn)行加熱、軟化處理,再使用平行疏松耙對(duì)路面進(jìn)行翻松處理,加入添加劑,收集松散的瀝青集料。采用提升機(jī)將瀝青集料輸送到拌和機(jī)中,進(jìn)行再加熱、拌和處理。當(dāng)瀝青集料拌和均勻后,便用攤鋪機(jī)開(kāi)展路面瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè),使用壓路機(jī)做好路面碾壓工作。原路面瀝青材料需要優(yōu)化、瀝青含量需要補(bǔ)充時(shí),適宜選用復(fù)拌型工藝,這種工藝所構(gòu)成的路面屬于磨耗層。
補(bǔ)強(qiáng)型工藝細(xì)分為優(yōu)化補(bǔ)強(qiáng)、基本補(bǔ)強(qiáng),優(yōu)化補(bǔ)強(qiáng)可對(duì)施工技藝進(jìn)行全面優(yōu)化;基本補(bǔ)強(qiáng)以整形型為基礎(chǔ),可適當(dāng)增加新瀝青集料添加量,提升整形后的瀝青路面高程,將新瀝青混合料鋪筑于路面層以形成保護(hù)作用。
從病害處理效果來(lái)看,補(bǔ)強(qiáng)型工藝適宜治理輕度車(chē)轍、重度車(chē)轍、麻面、路面裂縫、路面沉陷、微表處脫皮、橋頭跳車(chē)和瀝青層偏薄等病害問(wèn)題。與前兩種工藝相比,補(bǔ)強(qiáng)型工藝會(huì)額外增加新瀝青集料添加量與原路面的厚度,適當(dāng)改變?cè)瓉?lái)的路面高程,以增強(qiáng)路面承載力。
在制備再生瀝青集料時(shí),應(yīng)遵循再生瀝青常規(guī)指標(biāo),通過(guò)試驗(yàn)嚴(yán)格控制再生瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、延度、最佳摻量。針入度用以表述瀝青集料黏稠度,在此試驗(yàn)中,將探針與特定荷載作用相結(jié)合,控制相關(guān)溫度與時(shí)間,探針貫入深度為瀝青針入度,約為0.01 mm。相比而言,瀝青針入度數(shù)值越小,說(shuō)明其黏稠度與硬度越高,針入度數(shù)值越大,瀝青黏稠度與硬度越小。
試驗(yàn)研究結(jié)果表明,再生劑摻入量越多,再生瀝青集料針入度數(shù)值越高,兩者呈正相關(guān)關(guān)系,再生劑會(huì)對(duì)老化瀝青產(chǎn)生軟化作用,使瀝青黏稠度降低。軟化點(diǎn)可反饋瀝青集料對(duì)溫度的敏感性、高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性,從基本原理來(lái)看,瀝青集料的軟化點(diǎn)增加,會(huì)提升高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性,增強(qiáng)抗車(chē)轍能力。再生劑摻入量比例達(dá)到4%時(shí),表明瀝青軟化點(diǎn)達(dá)到了SBS改性瀝青的標(biāo)準(zhǔn),符合瀝青集料相關(guān)要求。軟化點(diǎn)數(shù)值越高,再生瀝青集料在高溫下的穩(wěn)定性越好,過(guò)多加入再生劑會(huì)損害瀝青集料的高溫性能,在養(yǎng)護(hù)施工中,須科學(xué)控制再生劑加入量。
延度指瀝青集料在外加荷載壓力下出現(xiàn)變形卻不發(fā)生破壞問(wèn)題的功能稱(chēng)為延展性。在具體試驗(yàn)中,在不同溫度條件下,采用相應(yīng)的拉伸速率對(duì)瀝青樣品進(jìn)行拉伸,瀝青出現(xiàn)斷裂的距離為延度數(shù)值。為了提升再生瀝青制備效果,優(yōu)化公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)性能,需要將再生劑的摻入量控制在4%。同時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確把握再生瀝青流變指標(biāo),控制好再生瀝青的旋轉(zhuǎn)黏度、DSR、DSR時(shí)間掃描、BBR。
就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級(jí)配比影響公路養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量,在配置瀝青集料的過(guò)程中,工作人員應(yīng)做好瀝青舊料分析工作,根據(jù)分析結(jié)果合理界定集配比,準(zhǔn)確計(jì)算舊瀝青混合集料和新瀝青集料的加入比例。
SMA-13瀝青原材料,其試驗(yàn)分析方法包括離心分離法、射線法、燃燒法、脂肪器法等,舊瀝青材料存在較大的變異性,可進(jìn)行6次試驗(yàn),將瀝青材料油石比控制為6%,若試驗(yàn)結(jié)果的變化值未出現(xiàn)較大的偏差,則材料性質(zhì)較為可靠。
舊瀝青集料長(zhǎng)期被車(chē)輛碾壓,存在細(xì)化、破碎等問(wèn)題,在加熱處理中,需要加入定量的粗集料,以優(yōu)化集配比。在新瀝青集料配置過(guò)程中,需要加入適量的玄武巖、機(jī)制砂、破碎的鵝卵石。在新舊材料拌和過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制兩者的毛體積相對(duì)密度、表觀相對(duì)密度、表干相對(duì)密度、吸水率等參數(shù)。
為了全面做好試驗(yàn)路段驗(yàn)證工作,應(yīng)科學(xué)檢測(cè)瀝青路面平整度,做好路面構(gòu)造深度質(zhì)檢工作,準(zhǔn)確檢測(cè)路面摩擦系數(shù)。在路面平整度驗(yàn)證過(guò)程中,需要做好車(chē)轍試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)工作。車(chē)轍試驗(yàn)的外在溫度為60 ℃,試驗(yàn)設(shè)備接地壓強(qiáng)為0.7 MPa,行駛速度為42 次/min。低溫小梁彎曲試驗(yàn)溫度為-10 ℃,在中點(diǎn)進(jìn)行加載試件的跨徑為200 mm。路面構(gòu)造深度質(zhì)檢工作方法以手工鋪砂法為主,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量平砂的直徑,準(zhǔn)確換算構(gòu)造深度。在檢測(cè)路面摩擦系數(shù)的過(guò)程中,可借助擺式測(cè)定儀,準(zhǔn)確測(cè)試路面摩擦阻力。
為了控制瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量,應(yīng)優(yōu)化施工技藝,且應(yīng)做好路面碾壓工作。在正式碾壓前,工作人員應(yīng)采取科學(xué)試驗(yàn),對(duì)瀝青路面碾壓機(jī)械設(shè)備進(jìn)行質(zhì)檢,判斷機(jī)械運(yùn)行情況,并根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果,正確選用設(shè)備型號(hào)。
以壓路機(jī)檢測(cè)為例,工作人員應(yīng)檢測(cè)初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)環(huán)節(jié)選用不同型號(hào)的壓路機(jī),對(duì)壓路機(jī)的速度、工作方式進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)。
(1)初壓。
初壓環(huán)節(jié),壓路機(jī)的振動(dòng)壓路速度應(yīng)控制在1.5~2 km/h之間,壓路方式為靜壓。
(2)復(fù)壓。
復(fù)壓環(huán)節(jié),壓路機(jī)的振動(dòng)壓路速度應(yīng)控制在2~3 km/h之間,壓路方式為振動(dòng)。
(3)終壓。
終壓環(huán)節(jié),壓路機(jī)的振動(dòng)壓路速度應(yīng)控制在3~5 km/h之間,壓路方式為靜壓。
施工人員需要控制基層松鋪的厚度,確定壓實(shí)方案后依次進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓,在具體碾壓過(guò)程中,應(yīng)確保瀝青混合料的含水量處于最優(yōu)狀態(tài)。
綜上所述,為了修復(fù)公路瀝青路面病害問(wèn)題,應(yīng)運(yùn)用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù),全面進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)工作,須注重優(yōu)化施工流程,科學(xué)制備再生瀝青集料,并控制再生瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、延度、最佳摻量,準(zhǔn)確把握再生瀝青流變指標(biāo)。應(yīng)科學(xué)控制就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級(jí)配比,做好試驗(yàn)路段驗(yàn)證工作,嚴(yán)格控制公路養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。