鄭超
(中鐵大橋局武漢橋梁特種技術有限公司 湖北 武漢 420074)
瀝再生技術在瀝青路面預養護中的應用
鄭超
(中鐵大橋局武漢橋梁特種技術有限公司 湖北 武漢 420074)
針對瀝青路面初期各類病害問題,分析了病害產生的原因,提出了采用預養護技術進行道路維護,并重點介紹了瀝再生預養護技術,闡述了瀝再生的基本性質、反應機理、施工特點等,并通過工程實例及其養護效果驗證了瀝再生預防性養護技術的有效性、可行性。
瀝青路面;養護;瀝再生
瀝青混凝土路面以其行車舒適性好、噪音小、粉塵少,路面損壞后修復速度快等多方面的優勢使得瀝青混凝土道路在國內快速發展。但經多年使用,瀝青路面逐步出現裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油等種種病害,大大影響了瀝青路面的行車舒適性。
公路的養護策略一般可以分為修補性養護和預防性養護。前者施工頻繁、成本高、效率低,主要在道路出現病害后期進行;后者是在道路出現病害初期進行道路養護,它主要通過早期養護,推遲后期維修重建時間,將壽命周期內養護成本降到最低。
常用的瀝青路面預養護技術主要有:封縫、霧封層、碎石封層、稀漿封層、瀝再生等。
封縫技術不能有效地解決裂縫的進一步發育。霧封層對抗滑性低、裂縫大、有車轍、擁包或其他結構問題的瀝青路面沒有太大效果。碎石封層在施工結束后需對路面浮粒進行清掃,車輛行駛時噪聲大。稀漿封層不能阻止反射裂縫,只起到修補裂縫、抗老化和磨耗層的作用。
上述預防性養護技術對設備、施工工藝、技術人員素質比較嚴格。此外采用這些技術進行預養護的過程中,會產生一系列的問題,如環保、廢料處理、能源浪費以及重劃路面白線等。而瀝再生技術則有效地解決了上述預養護技術帶來的大部分問題。
瀝再生施工通常只在表面,主要是在瀝青路面涂覆一層瀝再生產品,它能激活瀝青路面中老化瀝青,并使其恢復原有性能指標。瀝再生具有較好的封縫能力,能有效防止雨水下滲,且施工對環境不產生污染。
3.1瀝青路面老化原因
研究表明,瀝青路面在大自然中工作,除受到車輛重載或荷載的反復作用外,還受到空氣、雨雪、溫度、日光等自然因素的影響。前者會使瀝青路面局部應力過大,造成路面出現不可逆變形,甚至導致瀝青路面結構遭到破壞;后者溫度和日光中的紫外線可以加快瀝青的老化速度,雨雪和空氣會造成瀝青結合料中的有效物質的轉化與可溶性物質的流失。
3.2瀝再生反應機理
瀝再生的反應機理在于在瀝青路面上噴灑瀝再生后,瀝再生會流入微裂縫并逐步滲入到路面結構層,與老化瀝青發生化學反應,產生并補充原有瀝青在老化過程中丟失的各種不飽和烴質成分,從而改變老化瀝青的性能,使其恢復原有指標,將原本處于脆硬狀態的瀝青混合料重新變為軟塑狀態,令新瀝青和集料能在機械力和熱的作用下與其均勻混合。
3.3瀝再生基本性質
瀝再生具有輕微揮發性氣味,為黑色油狀液體,是一種用于瀝青路面的三合一維護劑,其主要成分為35~50%的煤焦油、32~ 42%的石油蒸餾液和15~40%的三合一煤焦油再生劑(人造樹脂石油乳劑、經提煉的煤焦油和主要由煤焦、煤焦油、石油溶劑合成的滲透劑)。
3.4瀝再生施工特點
瀝再生是一種極其高效的具有滲透性的瀝青再生密封劑。瀝再生預防性養護技術主要特點有:
(1)施工簡單、靈活,既可以采用專用機械設備噴涂,也可以采用人工噴涂;
(2)施工工期短,通常在2~24h內能夠穩固下來,短時間內即可開放交通,且不會損傷原有道路標線;
(3)施工時不需要加熱、炒拌,有害氣體揮發較少,更有利保護環境和施工人員的身體健康;
(4)瀝再生可以滲透到瀝青表層,成為瀝青層整體的一部分,與之共同收縮和膨脹,增強路面的柔韌性和彈性,因此其對消除路面非結構裂縫有較為出色的效果。
4.1工程狀況
武漢長江二橋于1991年開工建設,1995年6月建成通車,橋梁運營至今約18年。橋面道路主要由瀝青混凝土路組成,雙向六車道。因已使用長達十年時間,瀝青路面的瀝青已經開始出現老化泛白現象,出現橫向、縱向細微裂縫等病害。病害零星,線長、面廣,較為分散,經綜合考慮,采取瀝再生對瀝青路面進行養護,控制路面病害的進一步惡化,延長瀝青道路的壽命。
4.2施工工藝
(1)在瀝再生噴灑施工前,對原瀝青路面進行清掃,必要時用空氣壓縮機將路面吹干凈,清除路面雜物及灰塵、裂縫內泥垢等,并保持路面干燥清潔。
(2)將路沿石用膠帶蓋住,以免被即將噴灑的瀝再生材料覆蓋。
(3)使用灑布車噴灑“瀝再生”時,為保證噴灑量符合設計及規范要求,施工前應通過灑布試驗確定噴灑速度,確保灑布的均勻性。
(4)一車灑布結束后,校準瀝再生的材料用量,如實際用量與設計用量超過-5~10%,及時調查原因,重新調整噴灑量。
(5)對路面一些邊角或是花白處等采用灑布車未能噴灑到的地方,采用人工滾涂的方式均勻補涂,要求覆蓋率達100%,不可漏涂,對局部補裂縫和坑槽的地方,易適當增大滾涂量。
(6)在噴灑瀝再生材料后1~2h內用人工的方式按設計用量均勻撒布黑礦砂。
(7)撒砂后,應采用輕型膠輪壓路機碾壓2遍或以上,將黑砂碾入瀝再生材料和路面空隙中。
(8)施工完畢后,及時除去膠帶紙,清理施工現場。
(9)安排值班人員在現場值守,等待路面的干燥。按要求一直等到作業面干燥3~4h,方可有序撤出路錐、標志牌等,開放交通。
4.3應用及效果
實施瀝再生前后對橋面瀝青混凝土鋪裝層路用指標(包括摩擦系數、滲水系數、構造深度)進行了檢測,檢測結果如表1。

表1 瀝再生前后路用指標檢測結果
瀝再生施工三個月后進行了外觀檢測,檢測發現瀝再生后的橋面瀝青混凝土鋪裝層顏色均勻黝黑,與新鋪筑的瀝青路面顏色相似。
從瀝再生前后各檢測指標結果看,進行瀝再生施工后,瀝青路面構造深度明顯升高,達到構造深度正常范圍,這主要是由于瀝再生與原有瀝青相互作用,使組分重新調節降低了粘度,由此可見“瀝再生”對老化后的瀝青具有軟化效果;抗滑值略有降低,但仍在規范允許范圍,說明原有的瀝青路面中老化瀝青已有一定程度的激活和再生,彈性有了一定程度的恢復。瀝再生的使用在一定程度上改善了原瀝青路面的老化現象。
瀝再生作為瀝青路面的一種預防性養護技術,它對病害初期瀝青路面具有再生改善作用,能夠使路面具有較好的使用狀態。作為目前主流的養護理念,瀝再生環保而且具有很高的經濟效益和社會效益,值得在瀝青道路預養護中被推廣運用。
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U418.6
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1673-0038(2015)42-0233-02
2015-10-2