張鳳 程林
摘要:本文結(jié)合具體工程案例,在充分了解路面病害特征及原因的前提下,決定采用就地熱再生技術(shù)進行瀝青路面養(yǎng)護維修施工,以此改善路面使用性能。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;就地熱再生;工程概況
一、工程概況
某公路工程總長度為14.3km,通車運營多年,在此期間交通量增長較快,且接受著嚴峻的環(huán)境考驗,路面呈現(xiàn)出了不同程度的病害,其中縱縫、車轍較多,局部路段還存有網(wǎng)裂、沉陷等病害。為確保路面通行能力,及時恢復(fù)路面平整度,延緩路面病害發(fā)展,決定對本路段進行瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護施工。
二、路面病害特征及原因
通過實地勘察分析,本路段病害特征包括以下幾點:
1.經(jīng)勘查分析,縱向裂縫、車轍及網(wǎng)裂為路面主要病害類型,在路面整體破壞面積中上述病害比例高達93.l9%,多發(fā)于行車道輪跡帶,由此表明,此類路面病害和車輪荷載的反復(fù)作用相關(guān),在其長期作用下產(chǎn)生了疲勞破壞。
2.道路線形、縱坡等均會導(dǎo)致路面病害產(chǎn)生,因本路段上坡段縱坡較大且集中,因此在上坡段存有較為嚴重的網(wǎng)裂、車轍病害。
經(jīng)路面病害調(diào)查結(jié)果可知,本路段主要病害為3類,即縱向裂縫、車轍與網(wǎng)裂,為查明原因,針對不同病害位置,決定通過鉆芯取樣的方法進行病害成因分析。
(1)縱向裂縫。按實際情況研究,在整條路段病害面積中,縱向裂縫所占比例為32.77%,而在長度方面,所占比例卻達到了66.25%,可認為是目前最嚴重的病害類型。多產(chǎn)生于行車道兩側(cè)的輪跡帶位置,表面觀察可見,多發(fā)于瀝青面層表面,且有向內(nèi)部擴展的趨勢,形狀為“V”字型。究其原因,本路段交通量較大,存在嚴重的超載現(xiàn)象,在超載反復(fù)作用下,瀝青路面極易出現(xiàn)縱向裂縫,沿裂縫將有雨水滲入,在外部車輪荷載反復(fù)作用下,會產(chǎn)生強大的動水壓力,于路面路基強度而言影響較大,甚至會進一步擴大路面裂縫,從而損壞基層和路基。
(2)車轍。在車輛行駛過程中,應(yīng)荷載壓力持續(xù)反復(fù)作用將會產(chǎn)生車轍病害,此類病害屬于永久性位移。本路段重載超載現(xiàn)象嚴重,將大大增加路面壓力,從而產(chǎn)生車轍病害。
(3)網(wǎng)裂。經(jīng)勘查可知,本路段網(wǎng)裂形式主要由2種,其一,行車荷載反復(fù)作用下,當縱向裂縫發(fā)展到一定程度之后,裂紋集中且貫通連接將產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫情況,且分布距離較大。其二,在行車道上隨機、分散式分布,此類裂縫面積不大,但均伴有其他病害,如翻漿等。出現(xiàn)此類病害的根本原因在于路面整體強度減小,基層排水系統(tǒng)不完善,或基層承載力下降等。
綜上所述,本路段病害較多,為恢復(fù)路面使用性能,保證行車安全,決定選用瀝青路面就地熱再生施工。相比其他養(yǎng)護法,就地熱再生技術(shù)施工速度快,對道路交通干擾小,可大大減小因道路施工維修帶來的交通壓力。
三、瀝青路面就地熱再生施工技術(shù)要點
(一)施工準備
施工前,需先挖補嚴重破損段,若路面車轍較深需銑刨處理。并預(yù)處理路面特殊部位,用融熱板對伸縮縫加以保護。此外,還要將舊路面的橡膠瀝青層、灌縫材料等清理干凈。為保證大面積施工前,需先設(shè)200m試驗段,確定各項施工參數(shù)。
(二)加熱軟化
原設(shè)計方案加熱試驗段時需通過2臺加熱機車進行施工,后發(fā)現(xiàn)2臺加熱車施工效果不甚理想,路表層在加熱之后,溫度較低,舊瀝青混合料在銑刨施工中,混合料內(nèi)的粗骨料極易被破碎,將大大增加級配的變異性,最終對再生瀝青混合料的路用性能造成不利影響。針對這種情況,決定預(yù)熱時采用3臺加熱車進行施工,施工后,發(fā)現(xiàn)施工效果良好,可滿足施工需求。
(三)銑刨
在瀝青路面再生施工過程中,最為重要的施工工序即為銑刨,銑刨施工質(zhì)量的優(yōu)劣將對舊料的均勻性、級配變異性等影響巨大,甚至會降低瀝青路面再生施工質(zhì)量。
為此,在銑刨施工中,本工程采用轉(zhuǎn)子式銑刨機組,此類設(shè)備具有良好的耐磨耗性能,待瀝青路面層底銑刨施工后,可大幅提升路面的平整度,這對增強再生層強度的均勻性具有重要的意義。一般在中間銑刨鼓前方進行再生劑噴灑,隨后銑刨中間瀝青路面,在該環(huán)節(jié),在銑刨罩內(nèi)均勻混合舊瀝青混合料和再生劑,以此提升再生施工效果。
(四)復(fù)拌
本工程可充分利用舊瀝青混合料材料,為改善舊瀝青混合料級配,可摻加1 0%的新瀝青混合料,待運輸?shù)绞┕龅刂?,可通過復(fù)拌機進行新舊料拌和施工。卸料環(huán)節(jié),在復(fù)拌攤鋪機機車的作用下,自卸車應(yīng)與機車按相同速度一起前行。若中途產(chǎn)生卡料問題,應(yīng)及時處理,避免影響施工質(zhì)量。
(五)攤鋪
瀝青混合料攤鋪要求連續(xù)、緩慢地進行施工,攤鋪速度控制在每分鐘2-4m,在整個過程中,嚴禁隨意更變速度、中斷、急轉(zhuǎn)彎等。若因路面寬度問題,無法一次性完成攤鋪,需進行擋板加設(shè)及切邊處治,并將粘層油涂抹到接觸處。在攤鋪施工中,需做好傳感器高程控制,在再生混合料內(nèi),埋設(shè)螺旋布料器,盡可能避免混合料離析。此外,還要合理控制瀝青混合料攤鋪溫度,不低于140℃。若在此溫度以下,需及時查找原因,對機組運行速率進行重新設(shè)定與協(xié)調(diào),在指定溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)施工溫度。
(六)壓實
碾壓速度、遍數(shù)、溫度及機械使用情況等均會影響瀝青路面壓實效果。為此,在施工過程中,必須合理控制上述參數(shù)。一般瀝青路面壓實分三個階段,(1)初壓:采用振動壓路機進行2~3遍靜壓施工,速度控制在2.5-3km/h即可,溫度要求超過140℃;(2)復(fù)壓:采用膠輪壓路機進行3-6遍揉搓碾壓施工,速度為2.5-4km/h,溫度大于130℃;(3)終壓:此階段碾壓的最終目的是為了消除明顯輪跡,保證路面平整度。此時可采用光輪壓路機進行2遍找平碾壓施工,速度可適當降低,控制在1 .5-2.5km/h,要求終壓結(jié)束后,溫度控制在90℃以上,待保證壓實度滿足設(shè)計要求后,即可進行養(yǎng)護處理。
(七)路面養(yǎng)生
利用專用灑水車,對瀝青路面進行定時灑水,保證瀝青路面的濕潤度。一般來說,瀝青路面的養(yǎng)生周期為7d,當路面養(yǎng)護施工后,即可開放交通。
四、結(jié)束語
綜上所述,當前,我國對瀝青路面再生技術(shù)給予了高度重視,將其作為一項重點科研項目。隨著新技術(shù)、新材料的廣泛應(yīng)用,瀝青就地熱再生技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護維修施工中得到了廣泛應(yīng)用及推廣,這項技術(shù)的應(yīng)用,能夠充分回收利用舊瀝青路面廢棄銑刨料,能夠節(jié)約資源,縮短工期,且對路面交通通行影響小。在施工過程中,應(yīng)嚴格按照施工流程規(guī)范施工,進一步提高施工技術(shù)水平,延長路面使用壽命,推進我國公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]]白蕓.瀝青路面就地熱再生加熱技術(shù)的研究[J]建材技術(shù)與應(yīng)用,2011 (10):34-36