王佳榮
廣州市市政集團(tuán)有限公司 廣東 廣州 510060
公路是現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分,其建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用昂貴,而路面熱再生技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的施工技術(shù),已成為公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一種新型的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù),它通過加熱瀝青路面進(jìn)行再生,使廢舊瀝青路面得到再利用,不僅可以減少公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)成本,還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。本文旨在對(duì)瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行探析,分析其原理、工藝及應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)該技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行展望。文章首先介紹了瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的發(fā)展歷程,接著分析了該技術(shù)的原理和工藝流程,然后對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,包括技術(shù)優(yōu)勢(shì)、適用范圍、實(shí)際應(yīng)用效果等。最后,本文提出了瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在未來(lái)的發(fā)展方向和研究重點(diǎn),以期為公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供參考。
在我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程中,人們?nèi)找嫫惹械匦枰訌?qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在高速公路建設(shè)中應(yīng)用高強(qiáng)度熱紅外反射技術(shù),可以有效地控制道路建設(shè)帶來(lái)的環(huán)境污染,使高速公路項(xiàng)目達(dá)到良好的生態(tài)效果。在環(huán)保效益方面,該技術(shù)可以有效減少?gòu)U舊瀝青路面對(duì)環(huán)境造成的污染。傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)方式通常采用的是全面鋪設(shè)新瀝青,這樣不僅浪費(fèi)了大量資源,而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。相比之下,瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)采用的是對(duì)舊瀝青進(jìn)行加熱再利用的方式,可以最大程度地減少新資源的使用,同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的污染,從而具有顯著的環(huán)保效益[1]。與常規(guī)的修路方式相比,HIR技術(shù)在降低CO2排放方面的效果十分明顯,平均每一百萬(wàn)平方米修路,CO2排放可降低2645噸。
HIR技術(shù)具有施工周期短,保護(hù)周邊環(huán)境,提高工作效率,減少對(duì)路面交通的影響。在使用 HIR技術(shù)時(shí),由于施工工藝較為簡(jiǎn)便,操作流程較為緊湊,極大地提高該技術(shù)的施工效率。在此基礎(chǔ)上,利用這種方法,可以保證每分鐘5m的速度,從而大大縮短施工時(shí)間,并防止施工過程中對(duì)交通的影響。并且,僅需一條車道的封閉施工,其它車道都能正常通行,所以與傳統(tǒng)施工相比施工效率更高[2]。
在經(jīng)濟(jì)效益方面,瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)也具有很高的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)方式需要全面鋪設(shè)新瀝青,造成大量的資源浪費(fèi)和費(fèi)用投入,而瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以利用舊瀝青進(jìn)行再生利用,不僅節(jié)約了新材料的采購(gòu)成本,還減少了廢棄物的處理成本,同時(shí)也縮短了工期,降低了施工成本和人工費(fèi)用,從而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益[3]。具體而言,瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以在不使用新材料的情況下,將舊瀝青進(jìn)行再生利用,從而避免了鋪設(shè)新材料所需的采購(gòu)成本。這種技術(shù)不僅可以減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,而且也能夠節(jié)約新材料的資源成本。傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)方式通常需要將舊瀝青和其他廢棄物處理掉,而瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以通過將舊瀝青再利用,避免了處理廢棄物的成本。傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)方式需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的鋪設(shè)和施工,而瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成路面的養(yǎng)護(hù)和維修,從而減少了施工時(shí)間和人工費(fèi)用。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)采用的是加熱再生的方式,可以在處理舊瀝青的同時(shí),對(duì)路面進(jìn)行加熱和處理,提高路面的質(zhì)量和耐久性,從而減少了未來(lái)的養(yǎng)護(hù)成本。
水灣路位于珠海市香洲區(qū),是為市中心提供服務(wù)的主干道。經(jīng)過多年的發(fā)展,道路沿線地塊已開發(fā)成熟,以住宅、商業(yè)用地為主?,F(xiàn)狀瀝青路面經(jīng)過多年的使用,局部道路出現(xiàn)裂縫、坑槽、松散、車轍等病害,這不僅會(huì)對(duì)車輛行駛的舒適性和城市的景觀效果產(chǎn)生不利的影響,還會(huì)給城市交通帶來(lái)安全隱患。本文提出了對(duì)香洲區(qū)和珠海市現(xiàn)有道路進(jìn)行路面改建和景觀改善,以達(dá)到改善城市環(huán)境的目的。
2.2.1 就地?zé)嵩偕幚矸桨?/p>
在進(jìn)行就地?zé)嵩偕幚砬?,需要先?duì)路面進(jìn)行清理和檢查,去除路面上的雜物和污垢,并檢查路面的損壞程度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,以確定所需的處理深度和加熱溫度。將舊瀝青進(jìn)行加熱處理,一般采用的是加熱箱或加熱噴射器等設(shè)備。通過加熱,可以使舊瀝青中的瀝青組分軟化,同時(shí)蒸發(fā)出其中的揮發(fā)物,從而降低其粘度,方便再利用。在加熱的舊瀝青中,加入適量的新瀝青或其他添加劑,如石油瀝青改性劑、聚合物改性劑等,以提高再生瀝青的性能和穩(wěn)定性。將加入新材料的舊瀝青進(jìn)行充分的攪拌和混合,以保證新舊瀝青混合均勻、質(zhì)量穩(wěn)定。將新的瀝青與舊的瀝青混合料平鋪于舊的瀝青之上,并進(jìn)行二次碾壓[4]。通過對(duì)瀝青混合料進(jìn)行熱再生,保證瀝青混合料的整體性,提高瀝青混合料的抗災(zāi)性能。
2.2.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
瀝青混合料上面層采用4cmAC-13C型細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土,病害處理下面層采用AC-20C型中粒式瀝青混凝土。AC-13C通過關(guān)鍵性篩孔2.36mm的通過率<40%,AC-20C通過關(guān)鍵性篩孔4.75mm的通過率<45%。
2.3.1 施工技術(shù)
(1)受損路面預(yù)處理
受損路面預(yù)處理是指在進(jìn)行瀝青路面就地?zé)嵩偕幚砬?,?duì)路面上的受損部位進(jìn)行必要的修補(bǔ)和處理。這些受損部位可能包括路面龜裂、坑洞、凹坑等,需要用適當(dāng)?shù)牟牧咸钛a(bǔ)、平整和壓實(shí),以確保整個(gè)路面的穩(wěn)定性和平整度。預(yù)處理后,才能進(jìn)行瀝青路面的就地?zé)嵩偕幚?,否則可能會(huì)對(duì)路面質(zhì)量造成不良影響。
(2)整體熱再生方式
整體熱再生是指將整個(gè)路面層進(jìn)行加熱處理,以去除其中的老化和劣化材料,并加入新的瀝青或改性劑等,形成新的路面層。相對(duì)于局部熱再生,整體熱再生的優(yōu)勢(shì)在于能夠更徹底地去除路面老化材料,提高路面的耐久性和性能穩(wěn)定性。但整體熱再生需要更大的加熱功率和處理時(shí)間,同時(shí)也需要更高的施工成本和技術(shù)要求。
2.3.2 施工流程
(1)施工前準(zhǔn)備
在施工之前,必須對(duì)路面進(jìn)行清掃,用鐵鍬將路面上的泥塊,雜物等清除,并使用掃帚,吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清掃,避免雜質(zhì)混入回用混合物中。為了確保在施工過程中邊界的平直和平整,在施工之前必須確定一個(gè)施工基準(zhǔn)線,也就是回收裝置的運(yùn)行基準(zhǔn)線,并以已有的標(biāo)線為參照點(diǎn),把它們串聯(lián)起來(lái),形成一條連貫的參考線。劃線應(yīng)做到光滑,筆直,清晰,方便駕駛員和操作員觀察及操縱。為了保證施工起點(diǎn)處的接縫是平整的,并且不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái),在開始施工前,首先要使用熱王法對(duì)施工起點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理,將施工的起點(diǎn)處加熱到變軟,加熱范圍在橫向上為3.75m(視通道寬度而定),在縱向上為2m,挖掉表層2cm的混合物[5]。
(2)車輛按要求就位,施工準(zhǔn)備
在啟動(dòng)之前,按照施工程序的要求,各車輛依次到位,并對(duì)再生機(jī)器進(jìn)行預(yù)熱,點(diǎn)燃長(zhǎng)燃火焰。司機(jī)要設(shè)定行走的基準(zhǔn)標(biāo)尺,這時(shí)所有的準(zhǔn)備工作都要做好,準(zhǔn)備工作做完后,向現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)責(zé)人匯報(bào)。
(3)加熱作業(yè)
一切準(zhǔn)備就緒后,就可以開工。所有的加熱設(shè)備都是按照順序進(jìn)行的,并且使用縫隙式的熱輻射加熱,這樣就可以保證瀝青路面處于一定的溫度范圍之內(nèi),在保證施工溫度的情況下,不會(huì)出現(xiàn)表面的過熱或老化現(xiàn)象。加熱墻點(diǎn)燃后,各輔工應(yīng)確保加熱墻的工作狀況良好,并應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行觀察和檢查。在車輛行進(jìn)過程中,車輛的導(dǎo)向桿要按照標(biāo)線走,在行進(jìn)過程中不能任意變向或變速,并由輔導(dǎo)員隨時(shí)檢查并提醒駕駛員。所有的準(zhǔn)備工作都已經(jīng)完成,接下來(lái)就是對(duì)地?zé)嵩偕盗袡C(jī)組的建設(shè),在供熱的過程中,對(duì)供熱工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制,所有的供熱車輛都是以規(guī)定的運(yùn)行速度均勻的行駛著,并且盡量減少車輛間的間隔。為了防止過多的熱量流失,在車底及車體與車體之間的間隙處增加保溫層,這些都是為了確保加熱的溫度及深度滿足施工的需要,在采用預(yù)熱裝置加熱之后,為了確保施工的質(zhì)量,在翻松前路表面的溫度,一般的柏油路面不能超過185℃,而改性的柏油路面不能超過200℃。在翻松露區(qū),一般瀝青路面的翻松露區(qū)溫度在85℃以上,而經(jīng)過改良的瀝青路面的翻松露區(qū)溫度在100℃以上。班組長(zhǎng)應(yīng)嚴(yán)格控制加熱機(jī)的加熱溫度、行走速度及間距,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)做出調(diào)整,當(dāng)風(fēng)力大于5級(jí)時(shí),停止施工。
(4)再生劑作業(yè)
再生劑是瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)中重要的材料之一,用于加入到加熱的舊瀝青中,以提高再生瀝青的性能和穩(wěn)定性。路面全部加熱后,要全面進(jìn)行再生劑噴灑,再生劑的質(zhì)量和配比對(duì)于再生瀝青的性能和穩(wěn)定性具有重要影響。在進(jìn)行再生劑作業(yè)前,需要對(duì)再生劑進(jìn)行篩選和配比。一般采用的是物理或化學(xué)方法,如黏度測(cè)試、熒光試驗(yàn)、滴點(diǎn)試驗(yàn)等,以保證再生劑的質(zhì)量和配比符合規(guī)定要求。
圖1 施工流程
表1 再生瀝青摻配試驗(yàn)結(jié)果
(5)耙松路面
以上工序完成后,技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察獲得的數(shù)據(jù)和對(duì)路面損傷程度的整體評(píng)價(jià),進(jìn)行耙松路面時(shí),要注意平整,不能造成路面標(biāo)高不均衡。此外,在施工過程中,一定要根據(jù)之前的設(shè)計(jì)計(jì)劃,不能擅自改變,要對(duì)施工的寬度和深度進(jìn)行合理的控制。用插齒法測(cè)定道面有效耙深,它的規(guī)定是每隔200m進(jìn)行一次插齒探深,再生深度的偏差保持在0.5 cm以內(nèi)[6]。若耙深與預(yù)先設(shè)定的值不符,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)值作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,還有一種有效的辦法,就是減慢汽車的運(yùn)行速度,將耙松深度合理控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。
(6)再生料攤鋪
為了確保鋪裝完成后的路面平整,使用特殊的攤鋪機(jī)。攤鋪機(jī)應(yīng)提早到位,緊隨復(fù)拌裝置后方,以確保復(fù)拌裝置送出的材料不致灑到地上。調(diào)整攤鋪層厚,調(diào)整各種自動(dòng)控制裝置,以保證攤鋪機(jī)均勻、直線、平順的運(yùn)行,保證攤鋪面的平直平整。在此基礎(chǔ)上,采用與普通瀝青混凝土路面上層鋪裝工藝一致的方法。
(7)碾壓作業(yè)
以混合料的種類和壓實(shí)厚度為依據(jù),對(duì)再生混合料和添加新料的整體碾壓,使用的是輪胎壓路機(jī)、鋼輪壓路機(jī)或鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)。為了確保瀝青混合料的密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,對(duì)瀝青混合料進(jìn)行鋪設(shè)試驗(yàn)斷面時(shí)的壓實(shí)度進(jìn)行控制。
采用實(shí)驗(yàn)段鋪筑時(shí)確定的最優(yōu)碾壓方案,并在碾壓之前,將兩側(cè)散亂的拌和物清理干凈。碾壓由兩臺(tái)鋼輪式壓路機(jī)和一臺(tái)橡膠輪式壓路機(jī)組成,分初、復(fù)、終三步進(jìn)行。壓路機(jī)緊隨其后,對(duì)路面進(jìn)行適時(shí)、迅速的碾壓,確保路面在高溫條件下仍能獲得較好的碾壓效果。
在碾壓作業(yè)中,壓路機(jī)在碾壓作業(yè)路段上,不能轉(zhuǎn)彎,不能左右移動(dòng),不能中途停車,不能改變速度;當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)經(jīng)過已被壓實(shí)的道路時(shí),必須關(guān)掉振動(dòng)。壓路機(jī)的車輪寬度至少有三分之二必須在舊路面上,再按由下至上的順序進(jìn)行碾壓,在使用靜壓的方式進(jìn)行碾壓的時(shí)候,每一次疊加的輪子寬度都不低于20 cm,在使用振動(dòng)的方式進(jìn)行碾壓的時(shí)候,每一次疊加的輪子寬度都不低于20 cm。碾壓段不能過長(zhǎng),其回程長(zhǎng)度不能超過40m。在新的施工工作面和已經(jīng)完工的車道之間的接合處進(jìn)行碾壓時(shí),為了確保接合處的平整和密實(shí),壓路機(jī)在新鋪路面上的位置必須只有10-15 cm。當(dāng)相鄰幅尚未施工時(shí)壓路碾壓輪僅允許超出接縫10~15cm,以防將過量瀝青混合料推移出去和將攤鋪邊沿表面碾壓成弧形。采取噴霧式和間歇式兩種噴水方式,在確保瀝青混合料在碾壓時(shí)不發(fā)生粘輪現(xiàn)象的前提下,對(duì)噴霧式和間歇式兩種方式進(jìn)行嚴(yán)格的控制。逐車道施工時(shí)應(yīng)合理控制攤鋪和碾壓,保證熱再生時(shí)不改變?cè)访鏅M坡。
(8)接縫處理
1)縱向施工接縫的處理
本項(xiàng)目在復(fù)拌-就地?zé)嵩偕鳂I(yè)中,為確保作業(yè)后縱縫平順、密實(shí)、粘合好、無(wú)高差,需要在與左右兩條道路進(jìn)行20-25 cm的重疊,也就是加熱寬度要比耙子兩邊寬20-25cm,以確保作業(yè)時(shí)縱縫為熱連接。
2)橫向施工接縫的處理
為保證施工起止處的接縫平整無(wú)錯(cuò)臺(tái),在施工前,必須采用預(yù)熱機(jī)對(duì)起止處進(jìn)行預(yù)熱,將即將進(jìn)行的施工的起點(diǎn)加熱到軟化狀態(tài),加熱范圍橫向3.8 m,縱向2 m,挖除表面3±0.5 cm混合料,然后將新拌好的瀝青攤開,進(jìn)行碾壓。
綜上所述,瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),例如節(jié)約成本、減少資源浪費(fèi)、環(huán)保等,已經(jīng)逐漸成為一種受歡迎的路面維修方法。同時(shí),也需要注意該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的一些問題,如再生劑的選用和施工環(huán)境的控制等。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一種有效的路面維修方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。我們相信,在未來(lái)的發(fā)展中,該技術(shù)將不斷完善和提高,為城市的交通出行和環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。