城市道路瀝青路面就地?zé)嵩偕鷳?yīng)用及探討

李 麗，羅 明(成都市城市道路橋梁管理處，四川成都 610021)

城市道路瀝青路面就地?zé)嵩偕鷳?yīng)用及探討

李 麗，羅 明
(成都市城市道路橋梁管理處，四川成都 610021)

瀝青路面就地?zé)嵩偕に囎鳛橐环N瀝青路面維護(hù)方式，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都有著較好的前景空間，在今后的城市道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)無(wú)疑存在巨大得市場(chǎng)，但也存在一定的局限性。文章以成都市某條城市快速路作為試驗(yàn)段，采用就地?zé)嵩偕に嚕瑥脑O(shè)計(jì)、施工及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，并對(duì)城市道路應(yīng)用該技術(shù)過(guò)程中存在問(wèn)題進(jìn)行探討。

城市道路；就地?zé)嵩偕粦?yīng)用

城市建設(shè)過(guò)程中的道路養(yǎng)護(hù)也是資源消耗、環(huán)境污染的重要源頭之一。與傳統(tǒng)銑刨攤鋪技術(shù)相比，就地?zé)嵩偕夹g(shù)可實(shí)現(xiàn)原路面材料的100 %就地循環(huán)再用，施工過(guò)程中不產(chǎn)生任何廢料，所需新料控制30 %以內(nèi)，大大減少了道路養(yǎng)護(hù)對(duì)資源的依賴，對(duì)我國(guó)的道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)將是巨大的改革。

以成都市中心城區(qū)為例，2014年底道路統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示全市瀝青路面面積占道路車行道總面積約為73 %。近3年全市正在加大推進(jìn)水泥混凝土路面改造、整治項(xiàng)目。根據(jù)計(jì)劃安排至2016年底，道路黑化率將達(dá)到90 %。今后對(duì)道路后期養(yǎng)護(hù)必然產(chǎn)生大量的廢舊瀝青混凝土，在此基礎(chǔ)上利用節(jié)能環(huán)保的工藝進(jìn)行道路養(yǎng)護(hù)，值得深入研究。

1 當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)體系

當(dāng)前對(duì)于瀝青路面就地?zé)嵩偕に囋谘睾０l(fā)達(dá)地區(qū)運(yùn)用較多，但在規(guī)范體系仍存在不足。涉及關(guān)于就地?zé)嵩偕?guī)范的主要有CJJ/T 43-2014《城鎮(zhèn)道路瀝青路面再生利用技術(shù)規(guī)程》和JTGF 41-2008《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》，以及關(guān)于施工設(shè)備的GB/T 25697-2010《道路施工與養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備瀝青路面就地?zé)嵩偕鷱?fù)拌機(jī)》和部分如江蘇省在2013年頒布相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)DGJ 32TJ 149-2013《城鎮(zhèn)道路瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ膀?yàn)收規(guī)程》。另外對(duì)于就地?zé)嵩偕南嚓P(guān)定額也缺少，間接導(dǎo)致前期工作推進(jìn)較慢。

相關(guān)規(guī)范主要從原瀝青混合料分析、再生劑的質(zhì)量、施工質(zhì)量等方面進(jìn)行了規(guī)范和要求，但是實(shí)際過(guò)程中因?yàn)樵访鏋r青混凝土料可比性較低，導(dǎo)致規(guī)范無(wú)法從前期技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)，多是宏觀、原則性的需要進(jìn)行相關(guān)路面材料的研究。所以當(dāng)前對(duì)于就地?zé)嵩偕蛟O(shè)備、原瀝青路面材料、再生劑等不穩(wěn)定因素，需要更多的進(jìn)行試驗(yàn)或應(yīng)用推廣。

2 就地?zé)嵩偕に?/h2>

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)主要有整形、復(fù)拌和加鋪3種工藝。整形再生主要針對(duì)麻面、車轍等相對(duì)病害程度輕的病害，并且摻入極少量新瀝青混合料；復(fù)拌維修路面病害程度相對(duì)較重，但病害深度原則上不超過(guò)4 cm，加入適量新混合料重新優(yōu)化調(diào)整原材料級(jí)配；加鋪維修對(duì)路面進(jìn)行過(guò)就地?zé)嵩偕^(guò)后，作為中下面層，再在其上面進(jìn)行加鋪性能更好的上面層瀝青混合料，提高道路養(yǎng)護(hù)品質(zhì)及性能舒適度。

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)主要是通過(guò)再生設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)加熱，并翻松路面、添加再生劑、拌合、攤鋪、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)廢舊瀝青混合料完全再生利用，實(shí)現(xiàn)國(guó)家所倡導(dǎo)的“節(jié)能減排、環(huán)境友好型”等目標(biāo)。通過(guò)瀝青路面的就地?zé)嵩偕梢孕迯?fù)瀝青路面表面層病害，恢復(fù)瀝青表面層物理力學(xué)性能，恢復(fù)瀝青路面平整度，修復(fù)瀝青路面車轍，實(shí)現(xiàn)舊路面瀝青層材料的就地再利用。其主要目的是修復(fù)路表面的損壞而不是結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題，例如剝落、裂縫、車轍、坑洞和擁包等。如果存在基層病害的，應(yīng)預(yù)先對(duì)基層病害進(jìn)行處治，再進(jìn)行就地?zé)嵩偕?/p>

2.1 施工流程

瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぶ饕鞒虨橥ㄟ^(guò)加熱設(shè)備使用熱量軟化瀝青面層→使用專業(yè)機(jī)組耙松或機(jī)械清除路面材料→利用就地再生機(jī)組將材料與再生劑、瀝青粘結(jié)劑或新料拌和→將再生混合料攤鋪，進(jìn)行碾壓。

2.2 工藝?yán)?/p>

瀝青路面就地?zé)嵩偕捌谥饕獞?yīng)用于高等級(jí)公路、高速公路，但應(yīng)用城市道路相對(duì)較少、并且較晚，主要還是存在公路與城市道路區(qū)別，導(dǎo)致運(yùn)用推進(jìn)較為緩慢。

2.2.1 主要優(yōu)點(diǎn)

(1)廢料全利用。100 %利用現(xiàn)有舊料，可降低施工成本且無(wú)任何廢料，減少材料運(yùn)輸，環(huán)保性、節(jié)能性的養(yǎng)護(hù)工藝。

(2)交通影響小。施工過(guò)程中，可以盡少占用道路寬度施工，使交通阻塞及危險(xiǎn)降至最低。

(3)對(duì)外影響小。施工產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音比其它施工方法小，在市區(qū)可進(jìn)行夜間作業(yè)。

( 4)層間結(jié)合好。施工中的熱粘結(jié)方式，能夠改善接縫質(zhì)量，能夠改善層間結(jié)合。

2.2.2 主要缺點(diǎn)

再生深度通常限制在6 cm以內(nèi)，對(duì)于深層面層病害或基層病害需預(yù)處理；再生瀝青混合料無(wú)法去除不適合進(jìn)行再生的混合料，級(jí)配優(yōu)化調(diào)整幅度有限；城市道路存在較多障礙物，再生機(jī)組推進(jìn)存在障礙物周邊無(wú)法進(jìn)行連續(xù)性施工，存在再生盲區(qū)。

3 試驗(yàn)段道路概況及整治方案

本次整治道路為快速路，道路全長(zhǎng)約16 km，快車道雙向8車道，車道寬度30 m(圖1)。本條道路自2006年通車以來(lái)，因作為城市放射性快速路，交通量增長(zhǎng)較快，超載、超限現(xiàn)象嚴(yán)重，以及原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低于當(dāng)前新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍、縱橫向裂縫、網(wǎng)裂沉陷等病害。為確保車輛行駛安全、改善道路行車舒適度，擬對(duì)該條道路中選取部分路段進(jìn)行整治。試驗(yàn)段長(zhǎng)度為1.5 km，整治范圍為單側(cè)快車道，道路寬度15 m，整治面積約為23 000 m2。

3.1 路況調(diào)查

原道路結(jié)構(gòu)為：30 cm級(jí)配碎石+30 cm水泥穩(wěn)定碎石

圖1 道路橫斷面

+6 cm粗粒式AC-25Ⅰ+5 cm中粒式AC-20Ⅰ+4 cm細(xì)粒式AC-13Ⅰ。根據(jù)對(duì)該路段路面病害的路況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路路面病害的主要表現(xiàn)形式為車轍、龜裂、橫向裂縫、坑槽、縱向裂縫及修補(bǔ)不規(guī)范等(主要病害圖片詳見(jiàn)圖2、圖3)，其中外側(cè)2條車道病害最為嚴(yán)重，內(nèi)側(cè)2條車行道的病害相對(duì)較少，與重車行徑車道剛好吻合。另外4個(gè)車道均出現(xiàn)了不同程度的掉粒及坑槽等病害，該段道路進(jìn)行多次面層修補(bǔ)，修補(bǔ)料欠佳、修補(bǔ)面層與下面層層間結(jié)合較差導(dǎo)致。

圖2 路面沉陷

圖3 路面網(wǎng)裂

3.2 道路檢測(cè)及試驗(yàn)分析

對(duì)道路進(jìn)行相關(guān)彎沉檢測(cè)、平整度檢測(cè)等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，分析道路當(dāng)前運(yùn)營(yíng)狀況。從彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)(表1)統(tǒng)計(jì)，目前該路段路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要以優(yōu)和良為主，車道3相對(duì)較差，主要該車道為超重車、物流車輛為主，車道1和車道2，主要為小車道，相對(duì)情況較好，車道4為公交專用道。

從平整度數(shù)據(jù)(表2)統(tǒng)計(jì)，目前該條道路路面行駛質(zhì)量較差，路段評(píng)定為中及中以下共占72 %。其中，車道3路段路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)評(píng)定均在中及中以下，評(píng)定為差的路段占了76 %；其他3個(gè)車道評(píng)定為差的路段分別為24 %、44 %及32 %。從整體而言，該路段平整度較差，且車道3 的平整度要差于其他3個(gè)車道，主要原因是車道3超重車較多，修補(bǔ)面積較大，并且存在修補(bǔ)不規(guī)范。

表1 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(PSSI)評(píng)定表(以100 m為單元評(píng)定)

表2 路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)評(píng)定表(以100 m為單元評(píng)定)

對(duì)道路進(jìn)行鉆芯取樣分析結(jié)果，原瀝青面層厚度設(shè)計(jì)厚度為15 cm，經(jīng)過(guò)10年的運(yùn)行，實(shí)際取樣試件平均厚度約為12 cm，原路面厚度嚴(yán)重不足，壓實(shí)效果較差，試件空隙率偏大。另外對(duì)原路面級(jí)配、油石比、瀝青含量、回收瀝青、再生瀝青、再生劑、體積指標(biāo)等進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，具體參見(jiàn)表3統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，上面層與中面層級(jí)配整體偏粗，且部分路段上面層AC-13Ⅰ混合料的最大粒徑達(dá)到了26.5 mm，與下面層級(jí)配AC-20Ⅰ相近，原路面上面層與中面級(jí)配均較差。

表3 瀝青混合料取樣試驗(yàn)分析

3.3 就地?zé)嵩偕桨冈O(shè)計(jì)

根據(jù)該段快速路前期檢測(cè)及試驗(yàn)分析，采用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行治理，對(duì)原路面瀝青面層4 cm采用就地?zé)嵩偕鷱?fù)拌工藝，同時(shí)為補(bǔ)充原路面磨損、變形及厚度不足，優(yōu)化路面混合料級(jí)配，確定再生過(guò)程中添加20 %新瀝青混合料，新瀝青混合料采用SBS改性瀝青AC-13瀝青混合料。

就地?zé)嵩偕鷱?fù)拌就是對(duì)出現(xiàn)路病的瀝青混凝土路面，利用就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組進(jìn)行加熱、翻松，加入再生劑、熱瀝青及特定級(jí)配的新瀝青混合料，充分拌和，然后攤鋪碾壓成型的一種工藝。施工后的路面平整，能夠有效消除車轍、裂縫、坑槽、麻面等路面表層病害，并能改善原路面混合料級(jí)配，提高道路使用性能，延長(zhǎng)使用壽命，其施工工藝示意見(jiàn)圖4。

圖4 就地?zé)嵩偕?復(fù)拌)施工工藝示意

4 結(jié)束語(yǔ)

本次試驗(yàn)路段竣工1年后對(duì)其道路進(jìn)行后期評(píng)估，依據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》及瀝青混合料相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從道路檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，采用就地?zé)嵩偕に囀┕ず螅耆苓_(dá)到預(yù)期效果，并且有較好的社會(huì)效益，施工周期較短，交通影響較小等優(yōu)點(diǎn)，但是在應(yīng)用該技術(shù)在城市道路上，仍存在需要改進(jìn)地方。

(1)前期設(shè)計(jì)缺乏專業(yè)指導(dǎo)。就地?zé)嵩偕に嚕枰谑┕で捌谧龃罅康臑r青混合料材料研究工作，而當(dāng)前眾多設(shè)計(jì)單位只了解工藝流程，而缺乏真正對(duì)就有路面材料認(rèn)識(shí)及研究，對(duì)原道路瀝青面層材料認(rèn)識(shí)及分析不夠，無(wú)法正確指導(dǎo)施工。

(2)市政障礙影響施工效率質(zhì)量。本次整治道路為城市快速路，與公路較為相似，施工范圍內(nèi)存在較少的障礙物，如在作業(yè)過(guò)程中到檢查井蓋位置，需要將機(jī)組中加熱、翻耙等設(shè)備進(jìn)行提升避開(kāi)障礙物，施工效率減低，并且井蓋周邊施工質(zhì)量存在影響。若該技術(shù)運(yùn)用于城市主干路等級(jí)以下的道路，該影響因素更為明顯。

(3)再生機(jī)組與道路現(xiàn)狀不匹配。就地?zé)嵩偕O(shè)備機(jī)組較長(zhǎng)，對(duì)于城市中小街道缺少合理作業(yè)面，僅僅適合道路橫斷較寬、放射性、達(dá)到性較強(qiáng)的主干路等級(jí)以上道路。

(4)技術(shù)能力暫無(wú)法處治深層病害。熱再生機(jī)組較為適合瀝青路面結(jié)構(gòu)道路淺層病害，對(duì)原道路為“白加黑”路面結(jié)構(gòu)的病害道路，或?yàn)r青路面病害深層病害，采用就地?zé)嵩偕に嚕瑹o(wú)法對(duì)其面層或基層病害進(jìn)行處治。

(5)再生機(jī)組局部范圍影響。就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組施工過(guò)程中排放煙塵對(duì)人口密集市區(qū)環(huán)境在一定范圍內(nèi)影響，另外對(duì)城市道路公共設(shè)施有影響，如綠化植物存在溫度過(guò)高導(dǎo)致植物毀壞的可能。

(6)缺少相關(guān)國(guó)家層面標(biāo)準(zhǔn)。就地?zé)嵩偕夹g(shù)急需出臺(tái)相關(guān)規(guī)范等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)定額，更加利于就地?zé)嵩偕に嚨耐茝V和應(yīng)用。

總之，隨著國(guó)家進(jìn)一步倡導(dǎo)節(jié)能減排等舉措，就地?zé)嵩偕に嚨膽?yīng)用不僅僅局限于高速公路、高等級(jí)公路等，城市道路瀝青路面就地?zé)嵩偕に囈仓鸩皆谕茝V和應(yīng)用。但該工藝也應(yīng)根據(jù)城市道路特點(diǎn)創(chuàng)新出更適合的就地?zé)嵩偕O(shè)備機(jī)械，滿足城市道路的養(yǎng)護(hù)需求。

[1] 董平如，沈國(guó)平.京津塘高速公里瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕偕夹g(shù)[J].公路，2004(1).

[2] CJJ/T 43-2014 城鎮(zhèn)道路瀝青路面再生利用技術(shù)規(guī)程 [S].

[3] JTG F41-2008 公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范 [S].

U418.6+7

B

[定稿日期]2016-06-26

[作者信息]李麗，女，碩士，高級(jí)工程師，主要從事城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)工作；羅明，男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)工作。