精細養護：對養護機械的新要求

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一次完成瀝青路面面層再生

《“十三五”公路養護管理發展綱要》對公路廢舊路面材料回收利用率作了明確的要求：“十三五”期間，高速公路、普通國省干線廢舊路面材料回收率分別達到l00%、98%，循環利用率分別達到95%、80%以上。在政策指引下，廠拌熱再生設備、就地熱再生設備已得到大范圍應用。

推動機械養護向更高效、集約、綜合、環保、精準轉變，是實現養護精細化的必然過程。

“就地熱再生重鋪機組”公路再生鋪設技術被列為國家“863”計劃項目、國家重點新產品、國家火炬計劃項目，是目前國際上先進的瀝青路面就地熱再生施工設備。這項公路養護新技術兼具“綠色養護”和“經濟高效”于一體，可實現各工藝環節流水化作業，被譽為“再生列車”。當機組駛過，老舊路面將依次經歷被加熱、再翻起、舊料回收、瀝青及新材料添加、瀝青攤鋪碾壓等過程，實現完整修復，成為嶄新路面。

其中，近幾年研發成功的SY3900型瀝青路面就地熱再生重鋪機組（簡稱“新機組”），是由三臺路面加熱機、一臺加熱翻松機、一臺加熱拌和機、一臺加熱復拌機組成，作業時與自卸車、攤鋪機、壓路機共同組成再生列車，一次完成瀝青路面面層的就地熱再生，使舊路翻新并快速開放交通。該機組加熱寬度4.2米，再生寬度3.9米，再生深度6厘米，施工速度每分鐘0米至5米。

轉場不便曾是困擾機組快速投入使用的問題。機組轉場時，往往需要大型吊車將加熱機吊起放在運輸車上，而翻松機和復拌機運輸時需拆卸半軸，為解決這一問題，新機組采用了全新的產品結構，在所有設備上增加了液壓支腿，實現了設備轉場的自裝卸。當機組轉場時，只要將液壓支腿升起架高設備，運輸車輛駛入即可完成機組的自裝卸工作，方便快捷，高效省力。而翻松機和復拌機改進后的結構設計，也免去了運輸時拆卸半軸的工序，省時省力，高效便捷。

其中，再生劑的精確噴灑，對降低施工成本和提高施工質量至關重要。為避免再生劑噴灑量不準確、測量精度不高而導致輸出的實際流量與測量流量差距較大，翻松機采用了全新的橢圓齒輪流量計，大大提高了再生劑流量的測量精度。

推動機械養護向更高效、集約、綜合、環保、精準轉變，是實現養護精細化的必然過程。

精準判別公路淺層缺陷

道路養護施工方式正逐步向精細化轉變，這就需要道路檢測機械設備提供精確的分析數據，如通過路面綜合檢測車、橫向摩擦力系數檢測車、彎沉儀、激光平整度儀等檢測設備自動采集數據，為精細化機械養護提供必要前提。

高速激光彎沉儀（TSD）和探地雷達（GPR）是目前國際上無損檢測的兩類先進設備。其中，GPR能無損檢測出公路淺層缺陷，最早應用于公路各結構層的測定及評價，通過將雷達天線置于載車上，配備測距定位系統，可以準確地測定公路各結構層的厚度；采用不同耦合方式、不同頻率的天線可以準確地探測出公路面層、基層、墊層的準確深度。隨著雷達技術的不斷發展，GPR目前已在國內外應用于公路淺層缺陷的檢測中，其原理同路面厚度的檢驗，即電磁波在地下傳播時遇到異常體（松散、空洞）后發生反射，被天線接收后形成特定的圖像，經后期技術人員判別成不同病害。

TSD則能快速檢測出公路的彎沉值，與GPR綜合應用能有效提高淺層缺陷判別的準確性。

“十三五”期間公路養護管理壓力將快速上升，但資金供給能力與養護高峰期實際需要不適應，仍然束縛著養護機械行業的發展。

例如，內蒙古自治區某一級路,始建于2000年年初,因交通流量增長較快,原道路通行能力已不能滿足現行需求,當地交通主管部門計劃對其進行改造,升級為高速公路。現需對原道路技術狀況進行評定,提出合理的改擴建建議。原路面結構為：4厘米厚細粒式瀝青混凝土上面層+6厘米厚中粒式瀝青混凝土下面層+20厘米厚水泥穩定級配碎石基層+20厘米厚水泥穩定級配砂礫底基層,設計彎沉值為24.1。原道路為正常通車路段,為達到對該道路內部整體結構進行評價的目的,采用TSD和GPR技術對原道路進行檢測,不影響正常交通流。

選取右幅行車道1公里的彎沉數據,該段落數據按20米采樣間隔共采集50個數據,其中大于設計彎沉值的單點值個數為60個,小于設計彎沉值的單點值個數為40個；該多段經雷達數據共發現29處內部缺陷,缺陷影響深度在0米至1.5米范圍內。

在60個大于設計彎沉值的位置處,共發現有21處存在內部缺陷,占比為35.0%；而在29處內部缺陷處,有21處缺陷處的彎沉值大于道路設計彎沉值,占比為72.4%。經全路段數據統計分析,通過雷達圖像共識別出病害857處,其中有60處病害處的彎沉值大于設計彎沉值,占比為75.0%。

其試驗結果表明，GPR與TSD能以正常車速完成對高等級公路的路況檢測，數據穩定、可靠，能夠提高公路淺層缺陷識別的準確性。

快速實現水穩基層整體成型

在高速公路改擴建過程中，如何確保四改八車道路面反開挖回填連續攤鋪壓實的整體性，遏制“彈簧”、翻漿、擾動等工程質量通病出現，縮短施工工期……成為大型養護機械研究的重點之一。

雙機組同步大厚度連鋪連壓一次整體成型工法，采用兩組特種高端成套設備組合，一前一后快速連鋪連壓。其主要通過帶水泥漿噴灑裝置的抗離析攤鋪機超重噸位智能調向振動壓路機、超重噸位強力揉搓輪胎式壓路機、側向物料轉運車四種高端設備的集成創新,來實現雙機組同步作業、快速大厚度連續攤鋪、快速大厚度連續壓實、一次水穩整體成型，確保在水泥初凝期內快速完成。這套設備推動了工法的創新變革，真正意義上消除存在的質量通病,根本解決施工周期長等施工難題。

以水穩基層總厚度為54厘米為例，實現雙機組同步作業，由三層18厘米分層攤鋪壓實變為兩層27厘米同步大厚度快速連鋪連壓，可以省去2道施工工序、2道層間結合處理工序、2道水穩養生工序、克服了壓實對下承層的擾動問題，克服施工周期長、養生時間長的弊病，提高了路面板結強度，保證了工期。

此外，該工法還提高了反開挖部位的施工質量。施工過程中，料車不用進入反開挖槽底部，能在水泥穩定層初凝期內實現雙機組同步分層大厚度連鋪連壓，是以側向物料轉運車、帶水泥漿噴灑裝置的抗離析攤鋪機、超重噸位的YZ36壓路機、霧化補水強力揉搓提漿的YL37膠輪壓路機等設備，在水泥穩定層初凝期內實現的水穩兩層連鋪連壓的創新施工工藝。

與三層逐層攤鋪、壓實、養生相比，雙機組同步分層大厚度連鋪連壓整體成型是一項“又好又快又省”的整體成型施工工藝，是一場重大施工工法的革命，為水穩基層整體成型創造了一條新路。