摘要 公路瀝青路面翻修及改擴(kuò)建過程中會(huì)形成較多瀝青廢料,給生態(tài)環(huán)境帶來較大破壞。公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中,對瀝青廢料實(shí)施回收利用,能有效節(jié)約材料成本,降低環(huán)境污染,顯著提升公路養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益。鑒于此,文章結(jié)合某公路項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)實(shí)踐,針對加鋪再生方案在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用展開綜合探究,根據(jù)瀝青路面實(shí)際情況,通過方案比選,確定采用加鋪再生方案,分析總結(jié)了加鋪再生方案施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn),并對其應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià),結(jié)果顯示:瀝青路面加鋪再生層后,其路用性能大幅度提升,養(yǎng)護(hù)效果顯著。
關(guān)鍵詞 公路工程項(xiàng)目;瀝青路面;加鋪再生;路面養(yǎng)護(hù)
中圖分類號(hào) U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2023)15-0081-03
0 引言
近年來,隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大力實(shí)施,綠色建筑、綠色養(yǎng)護(hù)理念逐步深入人心,積極實(shí)施瀝青廢料回收再利用,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、減少污染的目標(biāo),是全面貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)。為有效提升公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果,該文依托某公路項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)實(shí)踐,系統(tǒng)探究了再生方案在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用情況,對提高瀝青路面使用性能具有重要意義[1]。
1 工程概況
某公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)總里程101.3 km,路基寬27.0 m,路面寬24.0 m,采用雙向四車道布置。路面結(jié)構(gòu)自上而下依次為4.0 cm 厚SMA-13 上面層+6.0 cm 厚AC-20中面層+6.0 cmAC-20 下面層+35.0 cm 厚水穩(wěn)碎石基層+20.0 cm 厚石灰穩(wěn)定土底基層。該公路運(yùn)營至今,路面整體質(zhì)量狀況良好,未實(shí)施大中修養(yǎng)護(hù),2015—2018 年間道路整體采取微表處處治,取得了顯著成效。微表處養(yǎng)護(hù)后至今已運(yùn)營3~6 年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出微表處有效使用年限,當(dāng)前部分路段出現(xiàn)微表處老化、開裂、車轍等質(zhì)量問題。于2019—2020 年相繼對病害路段開展銑刨重鋪養(yǎng)護(hù),效果顯著。該文為全面提高道路使用性能,延長運(yùn)營年限,對該公路項(xiàng)目實(shí)施專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)。
2 養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)
2.1 方案比選
該公路項(xiàng)目瀝青路面平整度良好,道路表面主要質(zhì)量問題為瀝青老化、開裂、車轍等,初步確定加鋪再生、銑刨重鋪及罩面處理三種維修方案,通過綜合對比,選擇最佳養(yǎng)護(hù)方案,具體對比情況如表1 所示。
結(jié)合表1 相關(guān)信息,綜合經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、質(zhì)量、美觀性等各方面因素進(jìn)行比選,最終選取加鋪再生方案作為該工程專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)方案[2]。
2.2 方案設(shè)計(jì)
選取該公路項(xiàng)目上行K42+679~K46+890 路段為試驗(yàn)段實(shí)施熱再生加鋪,再生層厚4.5~5.0 cm,即:原路面結(jié)構(gòu)4.0 cm 厚SMA-13 上面層和0.5~1.0 cm 微表處,加鋪層采用2.0 cm 厚改性SMA-13。新、舊瀝青混合料同步進(jìn)行攤鋪、碾壓,成型后總厚度為6.0 cm,黏結(jié)效果好、強(qiáng)度較高[3]。
主要施工流程:利用大型熱再生設(shè)備對舊路面實(shí)施加熱處理,待溫度滿足要求后進(jìn)行翻耙處理,并加入一定比例的再生劑、新瀝青充分拌制均勻,形成再生混合料,然后利用復(fù)拌攤鋪機(jī)一級熨平板實(shí)施攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并利用二級熨平板將新瀝青混合料攤鋪于再生料表面,最后采用專用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)[4-5]。
3 加鋪再生設(shè)計(jì)與施工
3.1 舊路面技術(shù)指標(biāo)
對試驗(yàn)段原瀝青路面上面層實(shí)施鉆芯取樣,并實(shí)施抽提、篩分和性能檢測,檢測結(jié)果如表2、圖1 所示。
通過表2、圖1 能夠看出:①原路面瀝青含量、針入度等各項(xiàng)指標(biāo)完全符合《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)程》(JTG/T5521—2019)中關(guān)于熱再生對原始瀝青路面技術(shù)要求。②原瀝青路面中SMA-13 混合料與微表處混合料,經(jīng)篩分處理后,級配符合《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)程》(JTG/T5521—2019)相關(guān)規(guī)定,1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm、9.5 mm 篩孔通過率滿足規(guī)范要求下限。當(dāng)舊瀝青、新瀝青、再生劑摻量分別為5.2%、18.5%、5%,油石比為5.9% 時(shí),馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求[6]。
3.2 原材料技術(shù)指標(biāo)
粗、細(xì)集料分別選用玄武巖和石灰?guī)r。根據(jù)最新《公路瀝青及瀝青混合料檢測技術(shù)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定,對集料、礦粉、瀝青等材料性能實(shí)施檢測,所有材料性能均符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.3 配合比設(shè)計(jì)
結(jié)合該工程實(shí)際情況,分別選擇粗、中、細(xì)三種級配,其中4.75 mm 篩孔通過率位于中值±3% 范圍內(nèi),具體級配設(shè)計(jì)情況如表3、圖2 所示。
根據(jù)施工現(xiàn)場氣候狀況,并結(jié)合同類工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對選取的三種級配類型以油石比為6.7% 制備標(biāo)準(zhǔn)試件實(shí)施馬歇爾試驗(yàn),檢測集料、礦料空隙率等相關(guān)技術(shù)指標(biāo),最終得到級配B 為設(shè)計(jì)級配。以級配B 為標(biāo)準(zhǔn),分別按照油石比為6.4%、6.7%、7.0% 成型標(biāo)準(zhǔn)試件,開展馬歇爾試驗(yàn),得出空隙率為4.0% 瀝青混合料性能最優(yōu),此時(shí)油石比為6.7%,即為最佳油石比[7]。
3.4 混合料性能試驗(yàn)
按照最佳油石比(6.7%)及設(shè)計(jì)級配制備標(biāo)準(zhǔn)試件,依次進(jìn)行謝倫堡析漏試驗(yàn)、肯塔堡分散試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、60 ℃車轍試驗(yàn)等,析漏試驗(yàn)應(yīng)在185 ℃溫度條件下持續(xù)60 min,車轍試驗(yàn)在60 ℃、0.7 MPa 條件下進(jìn)行[8]。結(jié)果顯示:該工程選用的SMA-13改性瀝青混合料抗水損、抗車轍等各方面性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.5 施工工藝流程
瀝青路面加鋪再生層的施工工藝流程具體如圖3所示。
瀝青路面就地?zé)嵩偕┕で埃瑧?yīng)將原道路表面標(biāo)線、路標(biāo)、灌縫材料徹底清理干凈;對于坑槽、開裂等病害深度超出熱再生厚度時(shí),應(yīng)對病害位置實(shí)施修復(fù)處理。
4 應(yīng)用效果評價(jià)
對瀝青路面加鋪再生層前后路用性能實(shí)施比較,并對加鋪效果進(jìn)行評價(jià)。
4.1 芯樣狀況
通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn),再生層與加鋪層結(jié)合效果良好,形成共同承載體系,顯著提升道路承載能力,延長使用壽命[9]。
4.2 施工現(xiàn)場檢測
對瀝青路面加鋪再生后路用性能實(shí)施檢測,具體檢測結(jié)果如表4 所示。
通過表4 能夠看出:①瀝青路面構(gòu)造深度、滲水系數(shù)平均值依次為1.03 mm、15.8 mL/min,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。②加鋪厚度平均值為6.15 cm,最大和最小值分別為6.5 cm 和6.0 cm,符合設(shè)計(jì)(6.0 cm)要求。③路面壓實(shí)度平均值為99.30%,最大及最小值分別為100% 和98.4%,符合規(guī)范中壓實(shí)度大于98% 的規(guī)定。
4.3 路面性能指標(biāo)評價(jià)
對瀝青路面加鋪再生前、后路用性能實(shí)施比較,具體情況如表5 所示。
通過表5 能夠看出:①瀝青路面加鋪再生層后,路面各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合《公路瀝青路面質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG5210—2018)相關(guān)規(guī)定,養(yǎng)護(hù)效果顯著。②相較于路面養(yǎng)護(hù)前,加鋪再生層后,瀝青路面損壞指數(shù)、行駛指數(shù)、車轍深度、跳車指數(shù)依次提升8.8%、1.3%、4.7%,0、8.3%,除行駛質(zhì)量及跳車指數(shù)外,其余各項(xiàng)指標(biāo)性能均得到顯著提升[10]。③由于該工程養(yǎng)護(hù)前路面平整度良好,因此行駛質(zhì)量及跳車指數(shù)變化較小。
5 結(jié)論
綜上所述,公路瀝青路面加鋪再生工藝具有節(jié)能環(huán)保、外形美觀、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn),在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中得到了大規(guī)模應(yīng)用。該文結(jié)合某公路項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)實(shí)際情況,分析總結(jié)了加鋪再生方案施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn),得出如下結(jié)論:
(1)通過對舊路面性能、新材料、配合比及混合料性能實(shí)施檢測,確定最佳油石比。
(2)通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn),再生層與加鋪層結(jié)合效果良好,形成共同承載體系,顯著提升道路承載能力,延長使用壽命。
(3)瀝青路面加鋪再生層后,其抗水損、抗車轍性能得到大幅度提升,壓實(shí)度滿足要求。
(4)加鋪再生層后,瀝青路面損壞指數(shù)、行駛指數(shù)、車轍深度、跳車指數(shù)均得到提升,顯著增強(qiáng)路面路用性能,養(yǎng)護(hù)效果顯著。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐暉. 公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的銑刨料熱再生應(yīng)用[J]. 黑龍江交通科技, 2022(12): 67-69.
[2] 譚志兵, 徐志祥. 二次就地?zé)嵩偕诠饭こ虨r青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[C]// 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì), 交通運(yùn)輸部,中國工程院, 湖北省人民政府. 2022 世界交通運(yùn)輸大會(huì)(WTC2022) 論文集(公路工程篇). 北京:人民交通出版社股份有限公司, 2022: 502-509.
[3] 樊超. 公路工程瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的銑刨料熱再生應(yīng)用[J]. 交通世界, 2020(24): 9-10.
[4] 李巧紅. 就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)大中修工程中的應(yīng)用[J]. 交通世界, 2020(8): 95-96.
[5] 劉銳生. 就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)大中修工程中的應(yīng)用[J]. 中國公路, 2021(3): 104-105+107.
[6] 宋宇恒. 就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J]. 科技資訊, 2021(20): 31-33.
[7] 張國花. 公路工程瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中微表處技術(shù)的應(yīng)用[J]. 時(shí)代汽車, 2023(11): 196-198.
[8] 任海鳴. 舊瀝青路面冷再生技術(shù)在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì), 2023(4): 181-183.
[9] 閆好海. 就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中的具體應(yīng)用研究[J]. 科技視界, 2021(30): 119-120.
[10] 鄒曉平, 劉宏. SY4500 型熱再生設(shè)備在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J]. 交通世界, 2021(7): 86-87.