王嬌
摘 要:本文針對高速公路養(yǎng)護工程中的瀝青路面就地熱再生技術的應用進行實踐研究。并結合實際工程案例,分析其路面病害,并從再生劑添加量、路面加熱、銑刨和再生劑添加劑、加熱復拌和攤鋪碾壓等角度出發(fā),推動該技術進一步發(fā)展。
關鍵詞:高速公路;養(yǎng)護;瀝青路面;就地熱再生技術
1 工程概述
以山西省境內(nèi)某高速公路為例,其于2001年建成通車。在長時間的使用過程中,受車輛荷載以及自然環(huán)境等因素的影響,導致瀝青路面出現(xiàn)嚴重破損。經(jīng)過勘查后發(fā)現(xiàn)該高速公路的瀝青混凝土路面存在龜裂、車轍、松散、沉陷等病害。該養(yǎng)護施工段為半剛性基層瀝青路面,其面層結構的上面層采用厚度為4 cm的中粒式瀝青混凝土,石料主要為玄武巖,石料磨光值>42。其中面層和下面層均為粗粒式瀝青混凝土,厚度為5 cm和7 cm。
2 路面病害分析
針對該路段的瀝青混凝土路面進行病害分析,其存在縱向裂縫和橫向裂縫。主要是受行車荷載作用而產(chǎn)生的破壞性裂縫、因溫差變化而導致的溫度裂縫等。在部分路面中還存在車轍和網(wǎng)裂,對其原因進行分析,在行車道2 km位置進行取樣,經(jīng)瀝青混凝土試驗后,結果如表1所示。根據(jù)表格可知,舊路面回收瀝青針入度和延度有所下降,但其軟化點升高,導致路面出現(xiàn)嚴重老化。當瀝青老化到針入度為30時,舊瀝青路面出現(xiàn)裂縫,最終形成網(wǎng)裂現(xiàn)象。
3 瀝青路面就地熱再生技術的實踐應用
3.1 確定再生劑的添加量
在本次高速公路養(yǎng)護工程中,對于瀝青路面就地熱再生技術的實踐應用,則是先確定合理的再生劑添加量。相關人員可以在施工路段對舊路面進行采樣,一般控制深度在4 cm即可。然后對樣品進行瀝青抽提以及回收,并注重檢測回收瀝青的延度指標、軟化點指標以及針入度指標等。將試驗所得結果與該公路竣工資料進行比較,從而判斷舊路面的瀝青老化情況[1]。其次,施工人員要在實驗室內(nèi)按照不同再生劑的摻入量開展測試。注重對再生后的瀝青延度、針入度和軟化點指標的檢測,以此為依據(jù)繪制曲線,確定最佳摻入量。再次,結合實驗室檢測結果,基于最佳的再生劑摻入量,來對取樣樣品進行再生,可通過馬氏試驗對試件的穩(wěn)定度、飽和度、空隙率以及密度、流值等指標進行驗證,調整再生劑的添加量。最后,合理確定瀝青混合料的油石比,根據(jù)此段試驗數(shù)據(jù),確定對瀝青混凝土上面層就地熱再生技術實施,需保證其劑量是瀝青重量的10%左右。
3.2 添加用新瀝青混合料及路面加熱
在本次高速公路的養(yǎng)護作業(yè)中,主要采用復拌型熱再生工藝對面層進行處理,復拌添加用新瀝青混合料用量為15%,控制其油石比在4.7%。然后再對原路面進行加熱,施工人員先對原路面進行全面的清掃,借助加熱機開展加熱作業(yè)。對加熱機的行進速度控制則可按照實際的路面情況、天氣氣溫、風速以及攤鋪速度等,進行綜合調試,以此確保舊路面加熱溫度達到最佳[2]。在本次工程加熱過程中,應當采用先進的、專用的瀝青路面熱再生加熱機械,將加熱速度控制在1.0 m/min~4.0 m/min之間,保證路面溫度維持在150℃~170℃左右,加熱厚度應在4 cm以上。并且加熱溫度最高不能超過170℃。
3.3 加熱銑刨及添加再生劑
對原路面進行一定加熱后,當達到所需溫度后,可開展加熱銑刨和添加再生劑等作業(yè)。首先針對原路面上中面層結合相對較好的路段進行銑刨,但不得對原有結合面造成破壞,可適當淺一些。如果上面層與下面層的結合度不好,存在松散現(xiàn)象,則應當將全部的松散層進行全部銑刨,并可適當放緩施工速度。及時檢查沒有加熱到位的部分,盡量符合加熱需求,促使再生路面能夠與舊面層良好結合。在具體實施中可按照每路段病害試驗數(shù)據(jù)對再生劑的用量進行調整,確保再生瀝青混凝土的質量得到提升。
3.4 加熱復拌
在本次工程養(yǎng)護中對瀝青路面熱再生技術的應用,還需重點把握加熱復拌這一環(huán)節(jié),其對于再生路面的質量以及與原面層的結合度具有重要影響。在工程實踐中則是在利用加熱銑刨機械對舊路面開展銑刨作業(yè)后,再使用加熱復拌機進行加熱復拌。施工人員可適當添加10%的新瀝青混合料,促使其在加熱復拌機中進行合理加熱,最后輸送到瀝青混凝土的攤鋪機械中。對其溫度應當控制在135℃~165℃范圍內(nèi),不得出現(xiàn)過高或者過低,否則會影響再生路面的攤鋪效果。
3.5 再生混合料的攤鋪與碾壓
對瀝青路面就地熱再生技術實際應用的最后關鍵環(huán)節(jié)則是攤鋪與碾壓。針對該工程的實際現(xiàn)狀,先要合理確定混合料的松鋪系數(shù),并在攤鋪之前對熨平板進行合理調整,盡可能保障再生混合料能夠實現(xiàn)平整攤鋪,避免出現(xiàn)凸起或凹陷、變形等情況。然后檢查各項傳感器的靈敏度,確保施工參數(shù)和指標得到有效控制。當做好準備工作后,可組織相關操作人員開展再生混合料的攤鋪工作。在攤鋪作業(yè)實施中,操作人員應當嚴格按照常規(guī)的熱攤鋪操作規(guī)范進行施工。
另外,在對再生路面實施攤鋪作業(yè)后,還需開展碾壓施工,以確保其與原面層能夠緊密結合。在具體操作時,施工人員可在初壓環(huán)節(jié)利用12T雙鋼輪壓路機進行靜壓和振壓。在復壓階段則利用20T輪胎壓路機對再生路面碾壓四次。終壓環(huán)節(jié)則是選用12T雙鋼輪壓路機開展2遍靜壓作業(yè)。同時為防止在碾壓施工中出現(xiàn)機械粘料的情況,應適當向壓路機噴灑少量的肥皂水或者其他活性劑溶液等,但嚴禁噴灑或涂刷柴油等溶液,以免對路面造成污染。
4 結束語
在工程實踐中應當充分把握各項施工要點,比如確定再生劑的添加量,即是瀝青重量的10%左右,并科學添加用新瀝青混合料及實施路面加熱、有效進行加熱銑刨及添加再生劑工藝、合理處理加熱復拌,最后應當按照規(guī)范正確處理再生混合料的攤鋪與碾壓作業(yè)。從中可節(jié)省約50%左右的材料成本,盡可能的縮短施工工期。對高速公路養(yǎng)護效果提升具有積極作用。
參考文獻:
[1]劉國清.就地熱再生技術在長壽命路面養(yǎng)護中的應用[J].公路交通科技(應用技術版),2020,16(10):77-79.
[2]郭繼紅.公路瀝青路面就地熱再生技術應用研究[J].河南科技,2020,39(25):75-77.