高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)淺析

席得飛

摘 要：近年在國內(nèi)發(fā)展起來的瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)，通過對原路面材料100﹪的利用，節(jié)約了養(yǎng)護(hù)資源和成本，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，在公路養(yǎng)護(hù)中實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：就地?zé)嵩偕?瀝青混凝土;工藝;技術(shù);實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0122-02

1 概述

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的橋梁與紐帶作用也越來越突出，然而隨著高速公路通車?yán)锍痰牟粩嘣黾樱度胧褂闷谳^長的高速公路已經(jīng)進(jìn)入大修期，大部分路面不同程度的出現(xiàn)車轍、擁包、沉陷、裂縫等路面病害。在以往傳統(tǒng)的維修方式中往往采用冷銑刨熱攤鋪維修方法，不僅養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用高，而且廢舊材料的回收利用率低，還會對環(huán)境造成污染。

2 路面熱再生的技術(shù)及工藝特點(diǎn)

就地?zé)嵩偕夹g(shù)是利用專用的就地?zé)嵩偕O(shè)備，對瀝青路面進(jìn)行現(xiàn)場加熱、翻松，摻入一定數(shù)量的新瀝青混合料、再生劑等，經(jīng)復(fù)拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)對路面表層一定深度范圍內(nèi)（一般不超過5cm）的舊瀝青混凝土再生的一種技術(shù)。

就地?zé)嵩偕墓に囂攸c(diǎn)：

（1）主要用于路基完好，路面破損深度小于5cm的瀝青混凝土路面的維修，原有瀝青材料經(jīng)再生處理后，能改善原路面混合料級配，降低空隙率，能恢復(fù)其原有性能和服務(wù)壽命。（2）維修范圍廣，能夠維修路面車轍、擁包、沉陷、裂縫等各種路面病害，縱橫縫均為熱連接，避免了接縫滲水而帶來的水損害。（3）就地?zé)嵩偕?00%利用現(xiàn)有路面舊料，節(jié)約集料和瀝青材料，一次性完成對路面舊料的回收再利用，節(jié)約能源，降低成本，保護(hù)環(huán)境，為經(jīng)濟(jì)性養(yǎng)護(hù)。（4）施工周期較短，對通車公路交通影響較小，施工結(jié)束即可開放交通。

3 就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)及工藝控制

3.1 就地?zé)嵩偕倪m用條件

（1）原路面整體強(qiáng)度滿足工藝需求。（2）原路面病害主要集中在表面層。（3）瀝青面層適用厚度4～5cm之間。（4）原路面瀝青的25℃針入度不低于20（0.1mm）。

3.2 就地?zé)嵩偕a(chǎn)配合比確定

（1）施工實(shí)施前先測定原路面舊瀝青混合料的瀝青含量、級配，進(jìn)而確定新加瀝青混合料的級配及瀝青含量。

（2）確定瀝青的老化程度。采用離心分離法去除礦粉后的舊瀝青-三氯乙烯溶液，再用阿布森法或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法回收舊瀝青。然后測定回收瀝青的25℃針入度、15℃（改性瀝青5℃）延度及軟化點(diǎn)，以判斷瀝青的老化程度。

（3）確定再生劑填加量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到原路面瀝青的技術(shù)指標(biāo)，然后選擇合適類型的再生劑。使再生瀝青的指標(biāo)滿足或達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并同時滿足瀝青混合料的穩(wěn)定度和流值的強(qiáng)度指標(biāo)，最終確定再生劑的最佳摻量，并以此作為就地?zé)嵩偕┕r摻入再生劑數(shù)量的依據(jù)。隨著再生劑用量的增加，瀝青明顯軟化，其針入度，軟化點(diǎn)降低。根據(jù)針入度變化，當(dāng)再生劑的摻量為4%時，針入度、軟化點(diǎn)已恢復(fù)到SBS I-D瀝青技術(shù)指標(biāo)要求，本次就地?zé)嵩偕浜媳仍O(shè)計(jì)初步確定再生劑摻量為4%。

（4）確定再生瀝青混合料類型及新瀝青混合料添加比率。根據(jù)原路面工程施工時的技術(shù)數(shù)據(jù)及對原路面抽提、篩分?jǐn)?shù)據(jù)確定再生混合料級配類型。根據(jù)再生路段的病害情況及再生厚度，計(jì)算出新礦料的摻配比率。

（5）采用馬歇爾試驗(yàn)方法檢測再生瀝青混合料體積指標(biāo)及力學(xué)指標(biāo)、確定最佳級配及新加瀝青混合料比例，檢測指標(biāo)如表1所示。

可以看出級配1空隙率、瀝青飽和度不滿足技術(shù)要求，級配2空隙率、瀝青飽和度不滿足技術(shù)要求，級配3各項(xiàng)指標(biāo)滿足技術(shù)要求，故本次就地?zé)嵩偕浜媳仍O(shè)計(jì)時新料摻量確定為25%。

（6）確定最佳瀝青用量，再根據(jù)最佳瀝青摻量及再生劑的摻量，新、舊瀝青混合料中的瀝青含量，計(jì)算外摻新瀝青用量。按0.3%的間隔變化取4.2%、4.5%、4.8%、5.1%、5.4%。5種不同的油石比雙面各擊實(shí)75次成型馬歇爾試件進(jìn)行體積指標(biāo)試驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目所在地區(qū)氣候條件取油石比4.80%為再生混合料設(shè)計(jì)油石比，其中舊瀝青占3.38%，再生劑占0.14%，新瀝青占1.29%。

（7）再生瀝青混合料的性能檢驗(yàn)。按規(guī)范要求，對所設(shè)計(jì)的再生瀝青混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性能檢驗(yàn)。

3.3 就地?zé)嵩偕に嚳刂?/p>

3.3.1 加熱機(jī)組加熱

再生機(jī)組在加熱前要預(yù)先擺放到位，每次和原路面橫向接縫時第三臺加熱機(jī)要重合原路面10～15m，再生機(jī)組之間緊跟擺放且各機(jī)械相距不超過1-2m。加熱期間，加熱機(jī)行進(jìn)速度根據(jù)路面溫度、天氣氣溫、風(fēng)速等進(jìn)行綜合調(diào)試，確定一個最佳行進(jìn)速度，確保路面加熱到最佳控制溫度。加熱的寬度要比再生銑刨的寬度兩邊各超出10cm，這樣有利于縱縫接茬密實(shí)、平整及施工縫薄弱環(huán)節(jié)的控制。

由于填加瀝青混合料為改性瀝青混合料，路面加熱溫度的控制以再生后混合料攤鋪的溫度不低于130℃為準(zhǔn)。應(yīng)該現(xiàn)場設(shè)專人用紅外線測溫儀對路面加熱溫度進(jìn)行隨時復(fù)核檢測，能夠更好地控制原路面加熱溫度，保證有足夠的熱能傳導(dǎo)至規(guī)定深度，又避免表層瀝青材料老化，保障加熱效率和加熱效果。

3.3.2 加熱銑刨機(jī)銑刨

路面加熱到所需溫度后，加熱銑刨機(jī)進(jìn)行路面銑刨，同時添加再生劑。再生劑的填加數(shù)量要嚴(yán)格按照試驗(yàn)段標(biāo)定的流速控制。保證填加量符合設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)要求，本工程再生劑摻入量為舊瀝青含量的4%，在實(shí)際現(xiàn)場施工過程中還要不斷檢測復(fù)核，根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差適時調(diào)整。

銑刨機(jī)在起步階段要調(diào)整好銑刨刀頭的位置以及銑刨的深度，同時掌握好最后一組刀頭的起始點(diǎn)，因?yàn)槿M銑刨刀頭沒在同一直線上（前面左右兩側(cè)各一組，后面中間一組），對沒能銑刨直順的地方要人工刨除，保證施工線形美觀。銑刨機(jī)左右兩側(cè)的刀頭在銑刨過程中不斷地把銑刨料卷入中間，待后面一組刀頭銑刨過后銑刨料就會堆積在中間并成壟。

3.3.3 加熱復(fù)拌機(jī)添料復(fù)拌

待銑刨機(jī)行走過后，首先后面新瀝青混合料料車、復(fù)拌機(jī)要及時跟進(jìn)，從銑刨起始位置開始之前新料就要不斷地給復(fù)拌機(jī)料斗內(nèi)添加，復(fù)拌機(jī)按料斗閘門開啟的大小比例確定輸入新料多少。然后復(fù)拌機(jī)在添加新瀝青混合料后和原路面銑刨的舊混合料經(jīng)分料螺旋拌合攤開，通過加熱箱再次加熱。加熱箱利用熱風(fēng)對混合料進(jìn)行松方加熱、除濕，同時加熱箱下方具有耙松功能，會在行走期間對再生料進(jìn)行多次翻拌，緊跟著后面的螺旋集料器又把加熱后的混合料又一次集中成壟，再次通過提升機(jī)送入拌缸，再次進(jìn)行加熱、復(fù)拌，保證再生混合料拌和均勻，溫度達(dá)到140℃左右，最后把再生后的瀝青混合料輸送到后面的攤鋪機(jī)料斗內(nèi)。經(jīng)過以上攤料、加熱、除濕、翻拌、收料、提升、再加熱、再拌和等過程，既提高了再生料的出料溫度，又保證了再生料的拌和均勻性。

3.3.4 攤鋪

攤鋪機(jī)在攤鋪時要控制好螺旋輸料器里混合料的量，一般以混合料埋沒輸料螺旋2/3為宜，等再生料輸入到位后攤鋪機(jī)開始行走。攤鋪混合料時要開啟攤鋪機(jī)振動裝置，確保攤鋪料密實(shí)，攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度與加熱復(fù)拌機(jī)的速度相宜，一般速度控制在3m/min。

3.3.5 碾壓

熱再生路面混合料由于是改性瀝青混合料，其總體碾壓宜采用“緊跟、勻速、高頻、低幅、先邊、后中”高溫狀態(tài)下碾壓的原則。且按初壓、復(fù)壓、終壓進(jìn)行碾壓的壓路機(jī)至少各有一臺鋼輪壓路機(jī)，每次碾壓前先用膠輪壓路機(jī)搓揉碾壓，以增強(qiáng)密水性，提高壓實(shí)度，其總重量不宜小于25噸，然后用鋼輪壓路機(jī)收光，碾壓平整。最終碾壓方式及碾壓遍數(shù)參照試驗(yàn)段數(shù)據(jù)確定，以便達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度。在當(dāng)天碾壓后尚未冷卻的瀝青面層上，不得停放任何機(jī)械或車輛，不準(zhǔn)拋灑剩余廢料和油料，污染瀝青面層。

3.3.6 接縫施工

橫縫采用加熱后的熱接縫，橫縫碾壓方法先采用45°斜向碾壓，再采用橫向碾壓，最后采用縱向碾壓，縱縫碾壓方法采用高溫緊跟先壓，確保縱、橫縫接茬順直、平整、密實(shí)、粘結(jié)良好、無離析。

3.4 就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)控制

3.4.1 再生劑流量標(biāo)定及填加控制

再生劑的標(biāo)定是根據(jù)試驗(yàn)段按設(shè)計(jì)配合比，對舊路面加熱銑刨機(jī)所銑刨的舊料按一定比例填加再生劑后，經(jīng)反復(fù)配比、實(shí)驗(yàn)所得出最終填加量，銑刨機(jī)要按照規(guī)定的行進(jìn)速度行走，再生劑流量的表盤刻度要調(diào)整到與行進(jìn)速度匹配的表盤刻度位置后方可進(jìn)行施工，就能準(zhǔn)確地填加設(shè)計(jì)要求的再生劑用量。

3.4.2 瀝青混凝土新料的填加與攪拌控制

在施工開始前調(diào)整復(fù)拌機(jī)料斗出料口閘門高度為150mm，為防止出料口被冷料擁堵造成出料量減小或“憋鍋”，要及時清除料口冷積料，確保料斗的出料口位置始終處于滿料、熱料狀態(tài)。再按復(fù)拌機(jī)實(shí)際行進(jìn)速度調(diào)整輸料板液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)到規(guī)定刻度進(jìn)行標(biāo)定，我們就能夠在施工中準(zhǔn)確控制新料的填加量。

3.4.3 熱再生機(jī)組的加熱控制

熱再生機(jī)組的加熱原理是通過燃燒柴油加熱空氣，再通過循環(huán)熱風(fēng)的方式加熱舊路面，這樣既杜絕了熱量的散失又防止直接烘烤路面造成瀝青的老化。在施工過程中只要合理控制加熱機(jī)的加熱溫度、行進(jìn)速度及機(jī)械間距，就能夠保證瀝青混凝土的正常施工溫度。當(dāng)混合料的攤鋪溫度不能滿足施工需要時采取提高加熱溫度、降低行進(jìn)速度、縮短機(jī)組間距的方式，反之當(dāng)攤鋪溫度能夠滿足施工需要時可采取提高行進(jìn)速度的方式提高工作效率。在施工中，地表加熱溫度控制一般為：第一臺加熱機(jī)加熱后地表溫度達(dá)到120～130℃，第二臺加熱機(jī)加熱后地表溫度達(dá)到150～160℃，第三臺加熱機(jī)加熱后地表溫度達(dá)到180～190℃，經(jīng)加熱銑刨機(jī)刨松的舊瀝青混凝土整體溫度為100～120℃，經(jīng)加熱復(fù)拌機(jī)進(jìn)行加熱復(fù)拌，混合料的攤鋪溫度達(dá)到135℃左右。行進(jìn)速度控制為起步階段1.5m/min，正常施工速度為3m/min，最高不超過4m/min，并在施工過程中進(jìn)行不間斷的溫度檢測，以此控制機(jī)組的加熱溫度。

4 就地?zé)嵩偕鷮?shí)驗(yàn)跟進(jìn)

現(xiàn)場質(zhì)量檢測，主要是在路面冷卻后，開放交通前，每天實(shí)驗(yàn)員要對再生完成后的路面及時鉆芯，檢測壓實(shí)度、油石比，做路面滲水實(shí)驗(yàn)。完成路面的壓實(shí)度、平整度、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)的檢測，按掌握的技術(shù)指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)，保證各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)合格。

5 結(jié)語

綜上所述，蘭州局G6京藏高速公路蘭州段養(yǎng)護(hù)維修工程中運(yùn)用的就地?zé)嵩偕┕すに嚹軌蜉^好地解決高速公路路面表層病害，達(dá)到了降低養(yǎng)護(hù)成本，節(jié)約材料，延長使用壽命，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的。瀝青再生技術(shù)蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是順應(yīng)交通行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

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