瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

趙爽爽，黃 磊

(重慶交通大學(xué))

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一種現(xiàn)場修復(fù)破損路面的過程，就是采用專用的就地?zé)嵩偕O(shè)備，對瀝青路面進(jìn)行加熱軟化、銑刨，就地?fù)饺胍欢〝?shù)量的新的熱拌瀝青混凝土和再生劑，拌和、攤鋪、碾壓，一次性實(shí)現(xiàn)對表面一定深度范圍(一般為20～50mm)內(nèi)的舊瀝青混凝土路面再生的技術(shù)。由于我國是發(fā)展中國家，必定要在失去大量不可再生資源的條件下發(fā)展經(jīng)濟(jì)，我國交通行業(yè)每年要使用大量的瀝青以及石料資源，而且，每年大約有15％的路面進(jìn)入了大修階段，如果將廢舊的瀝青路面材料加以回收再次使用，每年將會(huì)節(jié)省幾億元的成本開銷，同時(shí)還能保護(hù)環(huán)境減少污染，走可持續(xù)發(fā)展之路。

1 瀝青路面就地?zé)嵩偕に嚵鞒?/h2>

就地?zé)嵩偕夹g(shù)通過就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)機(jī)械對路面進(jìn)行整形、重鋪、復(fù)拌三個(gè)工藝流程，對原有路表面非結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行修復(fù)，如車轍、擁包、裂縫和剝落。就地?zé)嵩偕A(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以完全利用原有路面的廢舊瀝青混凝土材料，經(jīng)過以上三個(gè)施工工藝達(dá)到對原有路面病害的修復(fù)，可以說既環(huán)保又達(dá)到了高速公路瀝青路面的性能要求，是這些年我國在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中經(jīng)常使用的再生方法。無論采用哪種再生方式，其施工工藝流程都如圖1流程圖所示。

圖1 瀝青路面就地?zé)嵩偕に嚵鞒虉D

1.1 整形法

通過就地?zé)嵩偕鷻C(jī)械的熨平板設(shè)備對原有路面進(jìn)行物理加熱，使原有路面松軟，然后將原有瀝青路面翻松，然后進(jìn)行機(jī)械整平預(yù)壓實(shí)、最后用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。一般在車轍病害較多的高速公路上使用整形施工工藝對原有路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，能恢復(fù)瀝青路面原有的平整度。

1.2 重鋪法

重鋪法相當(dāng)于在整平法施工基礎(chǔ)上將原有路面加熱翻松壓實(shí)后，使原有路面作為下面層，然后在其基礎(chǔ)上將拌和好的磨耗層鋪筑在原有瀝青路面上。重鋪法可以提高瀝青路面的抗滑性能，以及改善原有路面的道路橫坡，重鋪后路面能夠達(dá)到和全新路面完全一樣的性能。

1.3 復(fù)拌法

復(fù)拌再生法是三種方法中最為復(fù)雜的一種再生方法，但是該法可以改善原有瀝青路面中老化瀝青和瀝青混合料的性能。該法是將原有瀝青路面用加熱設(shè)備進(jìn)行物理加熱，用復(fù)拌機(jī)具將原有路面翻松通過材料輸送機(jī)具將翻松后的材料送入攪拌器中，與施工前準(zhǔn)備好的新瀝青混合料一起進(jìn)行拌和，然后用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，最后碾壓成型。

2 試驗(yàn)路段的選擇以及配合比的設(shè)計(jì)

2.1 就地?zé)嵩偕┕ぢ范蔚倪x擇

重慶主城區(qū)內(nèi)環(huán)高速路由于每天車流量較大，同時(shí)西南地區(qū)雨季較長，夏季路表溫度較高，部分路段已經(jīng)產(chǎn)生了10～15mm的車轍病害，但是通過現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層較穩(wěn)定，適合使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行原有路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。該路段瀝青路面上面層為5 cmAC-16中粒式瀝青混凝土，中面層為6 cmAC-20中粒式瀝青混凝土，下面層為7 cmAC-25粗粒式瀝青混凝土。

2.2 原有瀝青路面性能分析

(1)原有瀝青路面材料(RAP)室內(nèi)試驗(yàn)的檢測

通過對原有瀝青路面進(jìn)行鉆蕊取樣，然后進(jìn)行抽提試驗(yàn)測定瀝青含量和瀝青混合料中礦料級(jí)配，并對每個(gè)測點(diǎn)的瀝青混合料的瀝青含量進(jìn)行試驗(yàn)測定，瀝青含量的平均值為4.1％，平均油石比為3.9％。同時(shí)進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度的試驗(yàn):試件的平均密度 2.736g/cm3、穩(wěn)定度6.42kN、流值 42(0.1mm)其中規(guī)范要求穩(wěn)定度≥7.5kN、流值20～40。車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)平均值646.4次/mm(規(guī)范要求＞800次/mm)。凍融劈裂試驗(yàn)強(qiáng)度比68.8％，其中規(guī)范要求≥75％。通過抽提試驗(yàn)后，對原有礦料的級(jí)配進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):由于長時(shí)間行車荷載的作用，原有礦料發(fā)生了細(xì)化現(xiàn)象，還需要添加新集料加以改善。

(2)新瀝青混合料礦料級(jí)配的確定

對原有路面材料進(jìn)行抽提篩分試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)礦料基本滿足AC-16的礦料級(jí)配的要求，但是由于長時(shí)間行車荷載的反復(fù)作用，發(fā)現(xiàn)集料有些細(xì)化，考慮到該條內(nèi)環(huán)高速平時(shí)車流量較大，經(jīng)過礦料級(jí)配設(shè)計(jì)計(jì)算，最終確定的礦料級(jí)配為原有瀝青路面材料 RAP(90％)、2.36mm(3％)、4.75mm(5％)、礦粉(2％)。

(3)再生劑用量的確定

按照0.1％再生劑摻入間隔進(jìn)行再生劑最佳用量的確定，以三大指標(biāo)為測定依據(jù)進(jìn)行再生試驗(yàn)，反應(yīng)條件為25℃、反應(yīng)時(shí)間為6h，最終確定4.4％為該再生劑的最佳用量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 摻入再生劑后瀝青三大指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

(4)馬歇爾試驗(yàn)確定最佳瀝青用量

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中對AC-16瀝青混凝土瀝青用量的確定范圍，按照瀝青摻入間隔為1％分別成型馬歇爾試件，每組試件不少于4個(gè)，并測試了再生瀝青混合料馬歇爾試件的毛體積相對密度、吸水率、馬歇爾穩(wěn)定度、流值、最大理論相對密度，經(jīng)測試得馬歇爾穩(wěn)定度(12.3kN)，流值(3.9mm)，滿足規(guī)范要求。對再生劑摻入量4.4％，新?lián)饺氲V料油石比為3％、4％、5％、6％分別成型車轍試件，經(jīng)過車轍試驗(yàn)分析，再生混合料在油石比(OAC)為4％的情況下，動(dòng)穩(wěn)定度(DS)最好。

3 施工成型后的總體評(píng)價(jià)

路面現(xiàn)場試驗(yàn)檢測主要數(shù)據(jù)如下表2所示。

表2 上面層施工質(zhì)量主要實(shí)測數(shù)據(jù)

對施工后的上面層進(jìn)行路面現(xiàn)場試驗(yàn)檢測，嚴(yán)重老化的原路面經(jīng)再生后，主要性能已經(jīng)恢復(fù)到現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定范圍內(nèi)，現(xiàn)場熱再生瀝青混凝土的質(zhì)量指標(biāo)也均符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

4 總結(jié)

經(jīng)過一定的測算，瀝青路面如果及時(shí)進(jìn)行就地?zé)嵩偕A(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以延長瀝青混凝土路面的使用壽命3～5年。就地?zé)嵩偕夹g(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。既延長了道路使用壽命又節(jié)約了工程造價(jià)，節(jié)能環(huán)保，符合我國可持續(xù)發(fā)展的基本國策。

[1] 拾方治，馬衛(wèi)民.瀝青路面再生技術(shù)手冊[M].北京:人民交通出版社，2006.

[2] 中華人民共和國交通部.公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范(JTG F41-2008)[S].北京:人民交通出版社，2008.

[3] 中華人民共和國交通部.公路瀝青路面施工技術(shù)(JTG F40-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[4] 李占鋒.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用[J].交通世界，2010，(9):92-93.

[5] 張秀微，陳衛(wèi)兵，方銳，等.瀝青老化與再生應(yīng)用[J].建筑科學(xué)，2010，(9).