王琛


摘? ?要:就地熱再生作為一種先進、環保、快捷的路面養護技術,以其100%利用原路瀝青混合料資源、綠色環保的優點得到了世界各國得到廣泛的應用,在礦料、石油資源日趨短缺的今天具有廣闊的應用前景。然而,目前我國通過就地熱再生技術施工后的路面質量仍存在一定差異,分析其關鍵因素為施工過程中的工藝、質量控制不嚴,導致再生路面使用壽命下降。本文系統總結了瀝青路面就地熱再生施工工藝及質量控制要點,為從事瀝青路面就地熱再生施工技術人員提供一定的參考。
關鍵詞:瀝青路面? 就地熱再生? 施工工藝? 質量控制
中圖分類號:U416? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2019)06(c)-0030-02
1? 概述
在石料、石油等不可再生資源日漸緊缺,大量瀝青混合料廢置的今天,瀝青路面再生技術因其經濟社會效益顯著而逐漸受到人們的重視。瀝青路面再生技術具有節約資源、降低工程造價、防止“黑色污染”等諸多優勢,在近年的路面養護中被大規模應用。就地熱再生技術是一種相較于廠拌熱再生、冷再生技術更加先進、環保、快捷的路面養護技術,其工藝流程是利用就地熱再生設備,對舊路面進行加熱、翻松、噴灑再生劑并現場與新料拌和,就地攤鋪,所有工序都在現場完成。
2? 就地熱再生技術優勢
2.1 施工質量優
(1)再生層與老路面的連接時熱連接,具有良好的熱粘合性,杜絕了層間連接不良的問題。(2)采用間歇式加熱方式,使原路面混合料充分加熱且避免了瀝青的二次老化。(3)采用原路面耙松方式,保證了原路面混合料骨料不被破壞。(4)采用提升復拌技術,使再生混合料得到充分拌合,從而保證再生混合料的拌合均勻性。
2.2 施工速度快
瀝青路面就地熱再生施工采用大型就地熱再生機組,該機組具有大型化、集成化、自動化及機動性的特點,施工速度可達到3.5~4.0m/min,日施工里程1.2~1.6km。
2.3 經濟環保
舊瀝青混合料的再生利用有利于處治廢料、節約能源、保護環境。由于舊瀝青混合料得以利用,具有顯著的經濟效益和社會、環境效益,在公路建設中,被人們稱之為“綠色”施工技術。就地熱再生技術可減少對新瀝青的需求及礦料的開采,降低了道路養護車輛對燃料的消耗和尾氣的排放,具有很高的環保效益;就地熱再生可以100%利用舊瀝青混合料,只是在施工中加入一定量的再生劑和少量的新瀝青混合料,可減少廢料的運輸、堆置費用和瀝青、砂石材料費用,節約大量的投資等,具有較好的經濟效益。
3? 瀝青路面就地熱再生施工工藝
就地熱再生技術的施工工藝是影響實際工程施工質量的重要因素。瀝青路面就地熱再生首先采用3~4臺加熱機對原路面進行充分加熱,舊瀝青路面的加熱是自上而下由熱傳遞完成的,應保證足夠的加熱時間使熱量傳遞到預定的翻松深度處,保證翻松無夾層,縱向接縫順直。由于再生料溫度較新拌瀝青混合料低,因此攤鋪時應增大熨平板振搗強度,為后續的壓實做準備,同時應控制好松鋪系數,安排人員實時監測,避免高程不符合要求。對于復拌加鋪施工,應注意即時碾壓,防止層間粘結不足及壓實度不夠。該工序由熱再生機組的各工作裝置一次性,同時連續的完成包括加熱、耙松、瀝青再生劑的加入、新混合料的添加、新舊材料的拌合、整平攤鋪及預壓實。
4? 瀝青路面施工質量控制要點
4.1 配合比設計
4.1.1 取樣方法的控制
現行的取樣方法并不能很好地反映路面實際情況,導致在配合比設計時取樣不能夠代表大部分整體施工路面混合料質量,主要原因在于以下兩點:
(1)取樣方法不明確:在實際操作過程中,對于路面取芯的位置選擇帶有很大的隨意性。施工人員往往根據經驗在比較理想的部位鉆孔取芯,因此所取芯樣不能反映路段整體水平。
(2)取樣頻率不科學:目前國內外對于路面取芯的頻率基本都是2~5個每車道公里。由于路面材料的復雜性和不均勻性,路面的異質性程度是比較大的,較大的異質性程度就代表需要更多的樣本才能整體的實際狀況。可是一味增加取樣頻率不但大量增加了工作量,而且對路面的完整性也造成了破壞。
為了選取有代表性段落進行取樣,一定要采用依據路面性能分布規律,合理劃分取樣段落。路表的平整度、車轍深度和摩擦系數三項指標是路表性能的核心,且可快速測試分析,將此三個參數作為確定取樣段落的依據。
首先統計施工段落每10m或20m的路面行駛質量指數(RQI)、路面車轍深度指數(RDI)和路面抗滑性能指數(SRI)這三項指標;然后為了去除極端值對下一步分檔統計的影響,對于高速、一級公路,將第一步中統計的三項指標各自去掉最大和最小的2.5%,保證有95%的施工段落在取樣的考慮范圍內;對于其他等級公路,去掉最大和最小的5%,保證有90%的施工段落在取樣的考慮范圍內;再去掉極端值后,將每項指標分為數據間隔相同的五檔,統計三種指數在各檔的數量分布情況,將數據分布最多的那一檔數據進行標記,此檔路段為此參數的最可幾路段(即出現頻率最高的路段);最后分析,如果三個指標的最可幾段落具有公共部分,則公共部分可以定為取樣段落。如果施工段落上的可選取樣段落過多,則選取較集中的段落進行取樣。如果三個指標的最可幾段落沒有公共部分,則選取RDI最可幾段落進行取樣。
4.1.2 瀝青混合料級配的控制
原瀝青路面經過長期運營,車輛輪胎對路面反復碾壓,造成原路面混合料級配發生細化,往往原路面混合料級配會超出規范控制范圍,為了恢復原路面級配,需要摻加一定的斷級配新料使原路面混合料級配得到改善。通過車轍試驗表明,同樣摻加10%或15%的新瀝青混合料,摻加斷級配比摻加連續級配的動穩定度要提高近1000次/mm,如圖1。
4.2 加熱溫度的控制
各加熱機溫度控制是呈梯度發展的,在施工過程中普遍運用三臺加熱機,第一臺加熱機的溫度控制在150℃~160℃,后面兩臺加熱機為溫度控制均會相應對比前一臺提高約15℃,各加熱機溫度梯度需要保持大致一致。如此進行加熱機溫度控制目的主要為防止原路路面加熱過高造成混合料老化或原路面加熱溫度過低造成銑刨時骨料破壞。
通過對SMA-13瀝青混合料不同加熱溫度的空隙率及凍融劈裂試驗結果表明,原路面加熱溫度越高混合料的空隙率就越大及凍融劈裂比就越小(如表1)。加熱溫度越高時可能導致瀝青表面層材料失去了瀝青應有的膠粘性能,同時其粉碎后的粉狀物又進一步破壞了瀝青的膠結作用,因此對瀝青路面的再生利用是非常不利的。由此可見,做好加熱機溫度控制工作,有助于控制溫度,提高工程質量。
4.3 原路面裂縫處理質量的控制
瀝青路面就地熱再生采用原路路面就地加熱、就地銑刨的方式,如對裂縫處理不當將會對再生后路面平整度造成一定影響。實際工程可根據實際情況,綜合考慮裂縫處理效果、處理成本、工期、施工方便性等因素選擇合適的裂縫處理方案。
對于一般裂縫可以不進行處理,而對于較寬或多條集中及出現分叉、邊緣沉陷的裂縫,處理的方式為深層預處理,首先沿橫向裂縫兩邊各銑刨1m,深度達到中面層底部采用聚酯玻纖布貼縫、回鋪瀝青混合料并壓實。如工期允許可對裂縫處理后開放交通一段時間,使回鋪的瀝青混合料二次壓密,這樣在一定程度上減小對平整度的影響。
4.4 接縫施工質量的控制
瀝青路面就地熱再生接縫施工是質量控制的薄弱環節,在施工過程中如控制不當,將造成接縫壓實度不足、滲水過大、離析等問題。對于接頭處橫向接縫,首先將接頭橫逢先采用切割機進行切縫并采用精銑刨,然后在混合料攤鋪后采用橫向或斜向45°碾壓,保證橫向接縫的平整度。對于縱向接縫,在混合料攤鋪后,沿縱向接縫先碾壓新混合料15~20cm,然后逐漸向中間碾壓,如發現接縫處局部離析,可采用人篩取細料進行填補,保證接縫處混合料飽滿。
5? 結語
研究瀝青路面就地熱再生技術施工中的質量控制具有分析了配合比設計、溫度控制、裂縫處理質量控制與接縫處理的質量控制措施,可有效促進瀝青路面就地熱再生技術的發展。合理且優質的施工質量是實現就地熱再生路面耐久性的關鍵所在,這需要采用合理的技術、材料和施工工藝,強化質量意識,加強質量管理,把握好施工質量控制要點,無疑能夠獲得較好的社會經濟效益。
參考文獻
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