賴文華
(江西省高速資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有限責(zé)任公司,江西 南昌 330008)
某公路原路面結(jié)構(gòu)為4cm厚細(xì)粒式改性瀝青混合料上面層+5cm厚中粒式瀝青混凝土中面層+6cm厚粗粒式混凝土下面層+0.6cm厚改性乳化瀝青稀漿封層及透層+16cm厚水穩(wěn)碎石上基層+16cm厚水穩(wěn)碎石下基層+16cm厚級(jí)配碎石底基層,路面總厚度為63.6cm。該公路路面在多年的運(yùn)行中,交通量不斷增大,部分路段先后出現(xiàn)車轍、裂縫、坑槽等病害,多次修補(bǔ)的效果也并不理想。通過(guò)鉆芯取樣觀察發(fā)現(xiàn),該公路路面瀝青混合料上面層較為完好,但中下面層和基層表現(xiàn)出明顯的松散形態(tài),修補(bǔ)后的芯樣也存在斷芯,表明多次修補(bǔ)后層間黏結(jié)性能較差。
通過(guò)對(duì)該公路實(shí)地考察發(fā)現(xiàn),其為柔性路面結(jié)構(gòu),基層和底基層內(nèi)所包含的頁(yè)巖遇水易軟化,通過(guò)就地?zé)嵩偕苡行ПWC路面維修質(zhì)量。如果采用傳統(tǒng)的銑刨罩面施工,則因施工期為雨季,在銑刨罩面前如遇降雨,雨水會(huì)大量滲入路面基層,嚴(yán)重影響基層質(zhì)量。綜合以上分析,瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)對(duì)該路段瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工較為適用,且具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和環(huán)保效益,最后決定采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行該公路路面中修養(yǎng)護(hù)。
就地?zé)嵩偕夹g(shù)包括加鋪型再生和復(fù)拌型再生兩種,該公路部分路段以前進(jìn)行過(guò)罩面施工,因罩面并非一次性完成,所使用的瀝青混合料級(jí)配不統(tǒng)一,AC-13、AC-16、AC-20都有,故無(wú)法進(jìn)行復(fù)拌型再生施工[1]。此外,此次待養(yǎng)護(hù)路段原路面厚度存在較大差異,路面厚度9.0~15.0cm不等,且路面彎沉普遍在45(0.1mm)左右,彎沉大且強(qiáng)度不足。為此,本路段瀝青路面選擇使用“再生4~5cm+加鋪4cm厚的AC-13C”加鋪型就地?zé)嵩偕┕し桨福丛访嬖偕鬄樵偕访嬷忻鎸?,并在其上加鋪磨耗層,再生層不摻加新料,也不改變?cè)V料級(jí)配,但再生層油石比和瀝青路用性能顯著改善。
在對(duì)路面狀況全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,將原路面劃分為路況好、較好、一般、較差及差等級(jí),并分別在代表性路段上面層全厚取樣,在取樣過(guò)程中盡量保持原路面瀝青混合料級(jí)配不破壞,以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性;對(duì)于路況相差較大的行車道和超車道,必須分別取樣和試驗(yàn)。將所得到的取樣洗凈晾干后取出部分加熱,并使其松散,此后浸泡在三氯乙烯溶液中,并待瀝青材料充分溶解后展開(kāi)離心抽提試驗(yàn)。通過(guò)阿布森法[2]回收所抽提出的三氯乙烯瀝青混合溶液中的瀝青材料,并進(jìn)行軟化點(diǎn)、針入度、延度等常規(guī)性試驗(yàn),進(jìn)行瀝青老化程度等的判斷。該公路病害路段原有罩面層施工時(shí)間差別較大,路面情況復(fù)雜,原路面瀝青老化情況并不一致,試驗(yàn)所得到的瀝青材料針入度在28~56(0.1mm)區(qū)間,軟化點(diǎn)、延度等結(jié)構(gòu)差異較大。
舊瀝青混合料油石比、再生劑、新瀝青三部分共同構(gòu)成再生瀝青混合料合成油石比。在舊瀝青材料中按比例摻加再生劑后,再生瀝青混合料油石比往往較低,必須按照一定時(shí)間間隔摻加新瀝青材料并進(jìn)行馬氏試驗(yàn),以確定再生瀝青混合料最佳合成油石比。試驗(yàn)所得到的最佳油石比為5.3%,級(jí)配情況詳見(jiàn)表1。
表1 再生瀝青混合料級(jí)配
根據(jù)設(shè)計(jì)比例將再生劑加入舊瀝青混合料中,并利用實(shí)驗(yàn)室拌鍋加熱拌和,拌和均勻后進(jìn)行全套馬氏試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)及浸水馬歇爾試驗(yàn),以進(jìn)行再生瀝青混合料路用性能的檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,再生瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為2 560次/mm,凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果為85.3%;浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,各項(xiàng)性能均滿足規(guī)范要求。在舊瀝青材料中摻加再生劑后老化瀝青性能有效恢復(fù),再生瀝青混合料成型馬歇爾試件空隙率大大降低,且殘留馬歇爾穩(wěn)定度及凍融劈裂強(qiáng)度顯著提升。
表2 再生瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)指標(biāo)
在進(jìn)行該公路病害路段就地?zé)嵩偕┕で?,必須根?jù)對(duì)原路面設(shè)計(jì)施工及養(yǎng)護(hù)資料的調(diào)查及取芯、取樣等路況調(diào)查結(jié)果,掌握原路面基層病害情況,并采取有效措施預(yù)處理原路面裂縫、坑槽、車轍、瀝青材料剝離上浮等病害。
本路面加鋪就地?zé)嵩偕┕ぶ饕ㄟ^(guò)就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組加熱舊路面、噴灑再生劑、耙松并熨平后直接在再生層上攤鋪4cm厚的新瀝青混合料,并將舊瀝青再生層和新瀝青混合料層一次碾壓成型。本次舊路面加鋪型就地?zé)嵩偕┕ぶ饕褂?臺(tái)德國(guó)VTG RX-4500型熱再生復(fù)拌機(jī)、1臺(tái)德國(guó)VTG HM-4500型熱再生加熱機(jī)、1臺(tái)日本X-1400型熱再生加熱機(jī)、1臺(tái)中聯(lián)重科熱再生加熱機(jī)、1臺(tái)12t鋼輪壓路機(jī)及1臺(tái)20t輪胎壓路機(jī)。
將待施工車道封閉后徹底清掃路面,并劃出再生施工設(shè)備行走基準(zhǔn)線。加熱車輛按照設(shè)計(jì)速度勻速前進(jìn)。為減少熱量散失,必須縮短車距。按照對(duì)原路面瀝青混合料的檢測(cè)結(jié)果,應(yīng)當(dāng)在舊瀝青料中噴灑5%再生劑以使舊瀝青混合料性能快速恢復(fù)。此后,通過(guò)再生設(shè)備所附帶的液壓氣動(dòng)復(fù)合式輸送耙裝置,耙松已經(jīng)充分預(yù)熱并均勻噴灑再生劑后的舊路面;再由再生設(shè)備所附帶的熨平板和前導(dǎo)板按照攤鋪要求進(jìn)行舊路面材料的整形,并調(diào)整接縫處材料的松鋪厚度。完成原路面耙松和舊料再生處理后,應(yīng)在再生層表面加鋪4cm厚的新瀝青混合料,并通過(guò)壓路機(jī)將再生層和加鋪層一并碾壓。
該公路病害瀝青路面加鋪就地?zé)嵩偕┕そY(jié)束后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行路面施工效果檢測(cè),各項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果(見(jiàn)表3)均符合相關(guān)規(guī)范要求。
表3 加鋪就地?zé)嵩偕┕ばЧ麢z測(cè)
該公路瀝青路面就地?zé)嵩偕?xiàng)目交工后,公路管理部門(mén)委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了施工質(zhì)量及運(yùn)行效果的跟蹤檢測(cè),并應(yīng)用CICSⅢ系統(tǒng)[3]對(duì)該公路路面運(yùn)行質(zhì)量、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、損壞狀況及綜合性能等進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),并主要采用RQI、PCI、PQI及路表回彈彎沉值等指標(biāo)進(jìn)行路面使用性能的綜合反映。監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,該瀝青路面各路段RQI、PCI、PQI均值分別為4.23、96和95,整體評(píng)價(jià)均為A級(jí);各項(xiàng)指標(biāo)均較為優(yōu)異,且再生路段運(yùn)營(yíng)1年后各項(xiàng)指標(biāo)取值也并未明顯降低,表明加鋪型就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)在該公路瀝青路面中修養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用十分成功。
綜上所述,病害瀝青路面采用加鋪型就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行中修養(yǎng)護(hù),施工質(zhì)量及工后運(yùn)行狀況均較好,通過(guò)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),前期詳盡的舊路面病害狀況調(diào)查和評(píng)價(jià)、合理施工方案的制訂、科學(xué)的施工安排及技術(shù)措施的應(yīng)用、確保再生料及新瀝青加鋪混合料性能質(zhì)量等是保證該病害路段熱再生施工質(zhì)量,做到面層密實(shí)防水的關(guān)鍵所在。大量工程實(shí)踐均證明,采用就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行病害路面修復(fù)能充分利用舊路面瀝青混合料,經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境效益十分顯著,具有廣闊的應(yīng)用前景。