黃樹民
(塔城公路管理局)
隨著我國高速公路的建設與發展迅猛進步,逐漸擴大高速公路的建設規模,到目前為止,我國高速公路的里程已經接近6萬km。瀝青公路由于自身維修方便、行車舒適、養護簡單、色澤美觀的特征,在高速公路的建設上得到了廣泛的應用。然而,隨著交通負載能力與時間的增加,部分高速公路路面需要升級,逐漸出現裂紋、車轍、磨損、變形等道路病害,瀝青再生技術的產生及運用,極大的降低了高速公路養護治理的成本,高速公路的使用周期得到了有效的提高。
傳統高速公路改造維修的方法主要包括兩種:一種是在舊的道路層上加鋪新的瀝青材料,但其有著一定的缺點就是會直接破壞道路的基層或者道路面層,經常導致維修后公路使用的周期比較短,維修的費用也比較高,在一定程度上限制了公路的使用;另一種是對公路路面進行銑刨攤鋪,將受到損害的瀝青路面的表層清理干凈然后重新進行修筑路面,施工方法比較簡單,適合用在目前高速公路的養護中。但是由于傳統的道路改造維修技術時高速公路舊路面的材料無法得到充分利用,并且費用較高,公路維修質量得不到保證,導致浪費資源與破壞環境。據相關統計報告顯示,我國每年在高速公路的瀝青、混凝土路面的維護治理中所丟棄的資源就有250萬t,其中瀝青的含量有15萬t。不僅使環境受到直接的破壞,嚴重的水土流失,路面資源的嚴重浪費。瀝青再生技術是把公路路面陳舊的瀝青材料通過固定的處理與加工,變成符合技術標準的瀝青混合料后再重新對路面進行鋪筑。在重新鋪筑公路路面的過程中利用瀝青再生技術進行路面鋪筑,與國家環保型社會及可持續發展的政策互相符合,能夠經濟快速的完成高速公路的改造任務,不但能夠保護環境,解決高速公路的病害,還能夠將廢氣材料充分利用,保護資源,提高工作效率,降低環境污染等,在高速公路的養護治理中具有較大的發展前景及優越性。
瀝青再生技術是把公路路面陳舊的瀝青材料通過固定的處理與加工,變成符合技術標準的瀝青混合料后再重新對路面進行鋪筑。目前,在我國常用的瀝青路面再生技術的方法主要有四種。
該技術主要是通過普通的銑刨機器將破舊的公路路面的瀝青材料銑刨返回材料攪拌廠存儲以備使用,將破舊的瀝青材料集中在一起統一篩分、破碎,并且將破舊的材料中的瀝青破損程度、瀝青的濃度、集料級配等各方面的指標進行分析,通過分析高速公路不同的路面結構層所要求的質量,然后進行重新設計材料的配合比例,確定在破舊的瀝青材料中要添加多少比例的材料,比如瀝青再生劑、瀝青、新材料等進行綜合拌勻,爭取讓新的混合材料能夠達到路面質量各項指標的具體要求,從而取得質量合格的瀝青再生混凝土,完成各項操作要求后,將新攪拌的材料按照瀝青公路鋪筑的方法進行道路治理。廠拌熱再生技術能夠將各種破損程度的舊瀝青有效的進行再生利用,該技術有著確保路面質量、簡便、實用以及靈活等優勢。
該再生技術在處理舊瀝青的做法上與廠拌熱再生技術完全相同,但是廠拌冷再生技術添加的穩定劑與廠拌熱再生技術的不一樣,該再生技術是添加泡沫瀝青、粉煤灰、水泥、乳化瀝青以及石灰等新型混合料進行均勻攪拌,讓新的混合材料能夠達到路面質量各項指標的具體要求。但是在此操作過程中不需要利用任何設備就可以完成整個生產過程,該再生技術有著節約能源、交通干擾小、工期短、效率高以及成本低等優點。高速公路底基層與基層的養護治理中比較適合使用這種再生技術,這種技術有效的處理無法再進行熱再生的材料環境污染、舊料廢棄等問題,在高速公路的養護治理中有非常大的使用價值。
在某高速公路的路面改建項目里,該路面的的瀝青結構形式為:5 cm熱拌碎石+28 cm沒有篩分碎石+5 cm顆粒式混凝土,高速公路的主要病害為路面開裂露骨。根據分析路面病害具體情況后,最終將路面維護的方案設計為:通過廠拌冷再生將5 cm的熱拌再生瀝青碎石當作高速公路的基層機構,新高速公路路面下面層機構則為冷再生5 cm顆粒式混凝土,然后將6 cm顆粒式混凝土加鋪在高速公路的路面上,在利用廠拌冷再生技術進行路面施工時,嚴格控制以下幾點的操作過程:(1)一定要嚴格控制瀝青混凝體的最佳含水量,含水量過多或者過少都會造成路面壓不實而無法成型;(2)在進行道路碾壓時要嚴格選用碾壓的機械,先是通過9~11 t的碾壓機械進行初次壓路,接著選用15~16 t的碾壓機械緩慢的進行密實碾壓,最后再使用9~11 t的碾壓機械進行道路路面碾壓成型(3)在利用再生技術進行改建項目時要在道路兩邊裝上模版,避免出現道路路面崩塌的情況(4)加鋪瀝青的厚度要根據路面的具體情況決定,通常小于5 cm,這樣的厚度才能保證路面的下層結構能夠完好的粘結,增強高速公路結構層的綜合性能。(5)道路施工時,溫度要保持超過12℃,在道路改建完成后,通常都應該有2個星期的養護時間,倘若道路施工過程中溫度達不到要求,養護的時間要根據路面的具體情況適當延長。根據該道路改建成功后通車一年的使用情況,道路路面沒有明顯的結構破損情況,平整度、彎沉等指標完全符合設計要求,利用冷再生技術進行路面改造取得了很大的效果。
該技術主要是通過碾壓、現場加熱、攤鋪、混拌以及翻耕等施工過程,將舊瀝青材料一次性實現路面再生,該再生技術有著公路運輸影響低、工效高、不需要將陳舊瀝青運輸等優勢,但是其處理病害路面的最大深度僅有6~7 cm。現場熱再生技術只要有:再生攪拌、壓實、攤鋪、路面翻耙以及加熱等系統,根據相關資料顯示,有很多原因限制著現場熱再生技術的運用,不適合用在高速公路路面維護治理中。主要體現在以下幾點:(1)施工設施投資過大;(2)路面處理厚度不大,比較適合用在磨光、泛油、車轍以及麻面的路面病害;(3)無法對改良型的瀝青路面結構表面層進行處理;(4)無法確保質量變化多端以及厚度不整齊路面的施工質量。
通過現場冷再生技術進行維護公路路面主要有兩種方法:一種是通過專門使用的再生機器在現場進行破碎、加入新材料均勻攪拌,平鋪攤在路面然后利用壓路機將材料進行壓實等程序。這種再生方法主要用在高速公路路面的基層。另外一種方法是在陳舊的路面均勻的撒上再生劑進行封層,通常情況下,再生劑都能夠滲透路面6~7 mm,激活瀝青路面表層氧化的活性,逐漸變成防止燃油出現泄漏情況的封層,有效的延長高速公路的使用周期,在高速公路的養護治理中這種再生的方法屬于防治性的養護措施,在高速公路中使用的范圍比較小。總的來說,廠拌熱再生技術比較適合使用在大多的路面維護中,缺陷是沒有將軟弱底層或路基的問題徹底解決。現場冷再生技術通常是要在破舊的公路表面上將瀝青混凝土進行熱拌后鋪上,以此來使用交通運輸帶來的負荷。
本文通過探討了瀝青再生技術的各種方法以及在某高速公路改建項目的運用,充分了解了瀝青再生技術在高速公路養護治理中的重要意義。雖然瀝青再生技術在某些公路的養護中還未達到使用的標準,但在良好的經濟效益與社會效益下,瀝青再生技術施工工藝將會逐漸的使用在高速公路路面改建及養護治理的工程中。
[1]程永舟.瀝青再生技術在公路養護中的應用探討[J].科技致富向導,2011,24(12):100.
[2]王華.淺談瀝青再生劑在瀝青路面養護中的應用[J].山西科技,2009,22(2):78-79.