袁華章
(山西新世紀(jì)交通建設(shè)工程咨詢有限公司,山西 太原 030032)
瀝青路面在應(yīng)用中擁有平整度高、良好的使用性能以及延長道路使用壽命等優(yōu)勢。隨著道路使用年限的不斷增長,以及近些年公路交通量的增加和外界環(huán)境因素影響,導(dǎo)致瀝青路面不可避免地出現(xiàn)病害問題,這使得路面改造工程成為道路工程施工中的一項重點內(nèi)容。路面改造中會產(chǎn)生很多廢棄材料。廢棄材料如果沒有得到有效處理,會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。廠拌熱再生技術(shù)原理是基于對公路廢棄材料的二次利用,將廢棄材料經(jīng)過破碎與篩分后,與瀝青和添加劑等材料充分?jǐn)嚢韬笮纬蓮S拌熱再生混合料。廠拌熱再生混合料在使用過程中,各項指標(biāo)符合規(guī)范要求,而且相較于普通瀝青混合料而言,其性能更佳。
廠拌熱再生技術(shù)實際應(yīng)用中具有很多優(yōu)勢,在當(dāng)前瀝青路面修筑過程中得到廣泛應(yīng)用。廠拌熱再生技術(shù)從其字面意思可以了解到,是材料回收的再次利用,能夠?qū)崿F(xiàn)材料的循環(huán)使用,從根本上節(jié)約施工成本,減少環(huán)境污染問題[1]。廠拌熱再生技術(shù)的應(yīng)用原理是,施工期間需要做好原瀝青路面銑刨處理,獲得更多路面廢料。施工人員針對路面廢料落實專業(yè)化處理,從而實現(xiàn)對廢料的改造。與此同時,還要落實回收料破碎和篩分工作,將新集料、添加劑等材料,與回收料均勻攪拌,獲得廠拌熱再生混合料。廠拌熱再生混合料的應(yīng)用,相較于普通瀝青混凝土料而言,擁有良好性能,可以滿足路面養(yǎng)護(hù)需求。廠拌熱再生技術(shù)擁有環(huán)保性優(yōu)勢和節(jié)約成本優(yōu)勢等。除此之外,再生瀝青路面的使用壽命較長。
某公路工程項目全長為16.856 km,路基寬度是25.5 m。最初設(shè)計階段,采用的是雙向四車道設(shè)計方式,但在近些年發(fā)展中,車流量不斷增多,使得原本道路通行能力無法滿足日常行車需求。經(jīng)過相關(guān)部門研究決定,對原道路進(jìn)行拓寬、改建,將原本25.5 m的路基拓寬至40.5 m,車道數(shù)量增加為雙向八車道,整個道路路面利用的是瀝青混凝土。道路在拓寬改建完成后,重載車輛逐漸增加,導(dǎo)致主車道出現(xiàn)松散、沉陷和裂縫等不同類型病害問題,路面養(yǎng)護(hù)工作量也隨之增加。為了從根本上解決問題,相關(guān)部門決定針對該公路路面進(jìn)行大修處理。如果采用傳統(tǒng)大修處理方式,在大修期間會產(chǎn)生很多瀝青混凝土廢料,養(yǎng)護(hù)費用也因此增多,同時還會對環(huán)境造成不同程度影響。在面對這一問題時,相關(guān)工作部門決定采用廠拌熱再生技術(shù)方式。下文針對該公路路面養(yǎng)護(hù)中的高摻量RAP廠拌熱再生技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。
(1)原本瀝青路面銑刨處理過程中,施工人員使用的是冷銑刨機,將車道作為單位落實銑刨工作[2]。每一條車道在銑刨時,要注意分為兩次銑刨,每一次的銑刨寬度要為2.0 m。
(2)采取分層銑刨方式,可以防止夾層問題出現(xiàn)。針對層間與舊路面相接位置,可以在縱向上設(shè)置一個寬度為10 cm的臺階,將3.0 cm的臺階設(shè)置在起點位置與終點位置。
(1)施工之前要做好材料的準(zhǔn)備、檢查與檢驗工作。安排專門工作人員,在施工之前根據(jù)工程項目具體需求情況,準(zhǔn)備礦粉和銑刨料等不同材料。銑刨料可以采用分層銑刨方式。銑刨料運輸?shù)桨韬驼竞?,?jīng)過兩次破碎專用機械處理,保證銑刨料不會出現(xiàn)受潮、結(jié)塊等情況。原材料檢驗合格后,才能將其應(yīng)用在施工中。檢驗工作要嚴(yán)格按照規(guī)定和流程進(jìn)行,保證檢驗結(jié)果準(zhǔn)確性。除此之外,安排工作人員進(jìn)行施工現(xiàn)場調(diào)查,了解施工現(xiàn)場環(huán)境情況、氣候情況、地質(zhì)情況和水文情況等,在準(zhǔn)確把握此類信息的基礎(chǔ)上設(shè)計施工圖紙和施工方案。施工圖紙與施工方案上交給相關(guān)部門進(jìn)行審核,審核無誤后應(yīng)用到后續(xù)施工。如果審核時發(fā)現(xiàn)圖紙和方案存在問題,及時聯(lián)系負(fù)責(zé)人進(jìn)行處理。無論是在施工圖紙上還是在施工方案中,都要明確標(biāo)注重點內(nèi)容,確定施工材料和施工機械設(shè)備等。每一位工作人員都要對設(shè)計圖紙和施工方案有著準(zhǔn)確把握,約束后續(xù)施工行為。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,將施工材料和機械設(shè)備安排并存儲合適位置,防止對正常施工造成影響。提前落實安全防護(hù),檢查施工現(xiàn)場安全防護(hù)是否到位,為施工人員創(chuàng)造安全工作環(huán)境。
(2)施工開始之前要做好設(shè)備檢查工作。比如,檢查拌和站控制信號情況、拌和樓篩子篩孔情況、集料料斗情況以及傳送帶運轉(zhuǎn)情況等[3],確保機械設(shè)備都能夠正常運行,從而為后續(xù)施工提供便利。在檢查時,發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障等問題后,及時聯(lián)系負(fù)責(zé)人做好設(shè)備調(diào)整工作,調(diào)整設(shè)備參數(shù),分析造成設(shè)備故障問題的原因,保證設(shè)備在施工中能正常運行。定期開展設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)工作,降低故障發(fā)生概率,延長設(shè)備使用壽命,使施工單位不需要在機械設(shè)備中投入更多成本,為施工創(chuàng)造良好條件。
(3)為推動整個施工的有序落實,前期準(zhǔn)備中,對施工路面情況進(jìn)行檢查。如果施工過程中出現(xiàn)再生混合料與下臥層黏結(jié)不佳問題,碾壓時混合料很容易出現(xiàn)整體推移。為防止這一情況出現(xiàn),熱再生瀝青混合料攤鋪前,將黏結(jié)層撒布在下臥層位置,以提升黏結(jié)效果。完成撒布工作后,要盡快落實熱再生瀝青混合料攤鋪工作,防止黏結(jié)層受到污染,影響層間的黏結(jié)效果。如果下臥層屬于水泥穩(wěn)定碎石,需要在撒布時利用碎石進(jìn)行封層,采取橡膠瀝青同步碎石封層形式。沒有橡膠瀝青情況下,封層過程中,可以撒布SBS改性瀝青同步碎石封層。如果下臥層是舊路面,那么攤鋪工作要在原路面局部修補與裂縫處理工作后進(jìn)行。處理裂縫時,使用防反射抗裂貼。完成局部挖補處理工作后,工作人員要及時清理原路面,確保原路面的干凈整潔。如果下臥層屬于新瀝青混合料,剛剛完成鋪筑工作后,下臥層干凈,整潔度能夠符合規(guī)定,此時,可以直接落實再生瀝青混合料鋪筑工作。
(1)在確定再生劑用量時,工作人員可以圍繞銑刨料中廢舊瀝青的具體老化情況,保證再生瀝青技術(shù)指標(biāo)可以滿足表1要求。需要注意的是,再生劑用量僅為廢舊瀝青量的5%~10%。
表1 再生瀝青技術(shù)要求
在檢測設(shè)計配合比下的熱再生瀝青混合料性能時,要保證混凝土料符合相應(yīng)技術(shù)要求,具體如表2所示。
表2 再生混合料要求
(2)拌和機按照生產(chǎn)配合比結(jié)果,進(jìn)行試拌、鋪筑試驗段。在這一過程中,要注意取樣開展馬歇爾試驗,在此基礎(chǔ)上,對生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比加以明確。在0.3~0.6 mm處,要防止出現(xiàn)“駝峰”情況。
結(jié)合工程項目施工所需混合料公稱粒徑,對新集料粒徑、銑刨料粒徑作出明確,分別上料到儲料漏斗[4]。在此期間,對瀝青與再生劑管路是否通暢進(jìn)行檢查,明確計量裝置是否存在異常,同時要檢查拌和樓不同環(huán)節(jié)控制信號情況。在混合料生產(chǎn)中,使用皮帶傳送的方式,將銑刨料傳送到滾筒內(nèi),將溫度加熱到110 ℃。加熱后的材料要落入到再生料儲料倉內(nèi)進(jìn)行稱量。完成再生劑與銑刨料的初步混合后進(jìn)入到拌和倉內(nèi),與下落新集料之間進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,接著進(jìn)行新瀝青噴灑工作。
熱再生混合料在運輸過程中,可以使用噸位較大的運料車,在運輸期間禁止出現(xiàn)超載、急剎車和急彎掉頭等情況。出現(xiàn)此類問題,很有可能會導(dǎo)致透層損傷和封層損傷。在施工期間,攤鋪機前方位置應(yīng)有運料車等候施工,針對高速公路和一級公路施工,至少有5輛運料車等候,才能開始攤鋪施工。運料車每一次使用前后,工作人員都進(jìn)行清理,將防黏劑和隔離劑等涂刷在車廂板上,避免瀝青黏結(jié)。涂刷期間注意,車廂底部位置避免出現(xiàn)余液積聚情況。裝料過程中,注意挪動汽車位置,實現(xiàn)裝料平衡性,減少混合料離析情況。在混合料運輸中,使用苫布覆蓋,達(dá)到保溫、防水和防污染作用。運料車進(jìn)入到攤鋪施工現(xiàn)場后,輪胎上禁止沾有泥土等臟物,因為臟物可能會對路面造成污染。為防止此類情況出現(xiàn),設(shè)置水池,運料車進(jìn)入到現(xiàn)場前清洗輪胎。攤鋪地點要憑借運料單接收瀝青混合料,混合料如果出現(xiàn)結(jié)團(tuán)和遭雨淋等不符合施工規(guī)定的問題,禁止將其應(yīng)用在鋪筑施工中[5]。通常情況下,運料車要停在攤鋪機前100~300 mm位置,空擋等候,攤鋪機向前推動時,要注意緩慢卸料,防止與攤鋪機發(fā)生撞擊。在施工條件允許情況下,運料車將混合料卸入到轉(zhuǎn)運車內(nèi)進(jìn)行二次拌和,拌和后朝著攤鋪機進(jìn)行連續(xù)、均勻供料。每一次卸料都將余料清理干凈,避免混合料在車內(nèi)形成硬結(jié)。
一臺攤鋪機鋪筑時要盡量保持6(雙車道)~7.5 m(3車道以上),攤鋪時如果利用兩臺攤鋪機或者多臺攤鋪機,采取的鋪筑方式存在不同,可以采用前后錯開10~20 m呈梯隊方式,使用多臺攤鋪機同步落實攤鋪工作。正式進(jìn)行攤鋪施工前,需提前對攤鋪機預(yù)熱,提前0.5~1 h預(yù)熱即可,預(yù)熱后熨平板溫度超過100 ℃。工作人員要將熨平板的振搗、夯錘壓實裝置的振動頻率與振動幅度控制在合理范圍內(nèi),保證路面的初始壓實能夠達(dá)到更好效果。熨平板加寬連接過程中,要將其調(diào)節(jié)到攤鋪混合料沒有明顯離析痕跡[6]。攤鋪機在攤鋪期間要注意確保整個攤鋪工作的緩慢性、均勻性與連續(xù)性,攤鋪時禁止隨意調(diào)整速度,或者中途停頓,這對于路面平整度的提升能夠起到良好促進(jìn)作用,盡量避免混合料出現(xiàn)離析問題。將攤鋪機的攤鋪速度把控在1~3 m/min。如果攤鋪時發(fā)現(xiàn)混合料出現(xiàn)明顯離析和裂縫情況,立即查找原因,采取有效解決措施。使用機械設(shè)備進(jìn)行混合料攤鋪中,盡量避免人工反復(fù)調(diào)整。如果必須人工局部找補,或者更換混合料,工作人員必須認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)芈鋵崳苊鈱備佡|(zhì)量造成影響。
瀝青路面施工中,壓實是重要環(huán)節(jié)之一,科學(xué)、有效地壓實能夠提升路面壓實度,確保瀝青混合料各性能符合規(guī)定,特別是路面的抗車轍性能。擁有良好抗車轍性能,可以延長道路使用壽命。碾壓期間,要對碾壓溫度、壓路機噸位和組合方式等要進(jìn)行科學(xué)管控。瀝青路面的碾壓機械可以選用輪胎壓路機和雙鋼輪壓路機等,利用雙鋼輪壓路機能夠確?;旌狭蠅簩嵍群捅砻婀饣?。混合料當(dāng)中集料的重新排列和嵌擠,利用輪胎壓路機實現(xiàn)。在廠拌熱再生混合料碾壓期間,工作人員采用兩種碾壓機械組合碾壓方式。具體要注意以下幾點:
(1)碾壓施工中,碾壓機械和碾壓順序會對整個碾壓質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此,通過試驗段試壓方式,對碾壓機械和碾壓順序加以明確。碾壓工作要盡可能在高溫條件下進(jìn)行,以保障路面壓實度,需要注意避免壓實環(huán)節(jié)出現(xiàn)推移和裂縫等問題。
(2)熱再生混合料的碾壓機械和碾壓順序為使用雙鋼輪壓路機進(jìn)行振動碾壓,碾壓2~4遍后,接著使用輪胎壓路機碾壓,碾壓2~3遍;最后利用雙鋼輪壓路機碾壓1~2遍,主要采取靜壓碾壓方式[7]。
(3)如果在碾壓時發(fā)生推移情況,工作人員要對礦料級配、黏結(jié)層和集料清潔程度等進(jìn)行檢查,如果因為此類因素導(dǎo)致推移問題,要及時處理。
(4)如果排除(3)條當(dāng)中的各類原因后,仍然存在推移問題,此時可以放慢碾壓速度,減少振動頻率,或者將振動關(guān)閉。
(5)在碾壓過程中如果發(fā)生細(xì)微裂縫情況,雙鋼輪壓路機要立即停止工作,使用輪胎壓路機碾壓直至裂縫消失后,使用雙鋼輪壓路機進(jìn)行靜壓收光,禁止利用雙鋼輪壓路機在開裂部位重復(fù)碾壓。
綜上所述,路面養(yǎng)護(hù)是當(dāng)前道路工程施工中的重點內(nèi)容,為確保路面養(yǎng)護(hù)施工能夠達(dá)到更好效果,在具體養(yǎng)護(hù)中,要合理利用高摻量RAP廠拌熱再生技術(shù)。在應(yīng)用該項技術(shù)過程中,要做好運輸、攤鋪和碾壓等工作,將技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮出來,在提升路面養(yǎng)護(hù)效果的同時,可以延長道路使用壽命,滿足人們對道路的需求,為道路行車創(chuàng)造更加安全的行車環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量。