朱嘯山 曹鵬 河南省公路工程局集團有限公司
當前,我國公路網已基本完善,公路建設規模逐步擴大,大量早期修建的公路項目已步入大中修養護期,公路養護量也隨之增長。作為一種高效、經濟的路面預防性養護技術,瀝青路面就地熱再生技術的應用可有效增強路面結構強度和承載力,且能充分利用舊路材料,因此,在公路養護維修施工當中得到了廣泛應用,其應用優勢主要包括以下幾點:
1.節約能源,保護環境和不可再生資源。
2.可實現100%回收利用舊路材料的效果,無須汽車運載,可就地解決舊料堆放、處理等難題。
3.施工時,可做到單車道施工,能夠最大程度降低養護施工對交通通行的影響,且施工后,便可及時開放交通。
4.混合料再生后,可改善路面性能。
5.路面加熱處理能夠增強層間粘結性,保證上下層粘結緊密,構成一個連續彈性的體系。
6.施工縱向接縫屬于熱接縫,能夠防止因冷接縫而產生的水損害。
某公路工程全長23.5km,為雙向4 車道。通車運營多年,路面呈現出不同程度的病害情況,經現場調查可知,路段病害多為縱向裂縫、橫向裂縫、車轍、坑槽等。選取本工程具有代表性的路段作為試驗段,并對其路面狀況進行評價分析。通過路面狀況評價分析,路面狀況指數PCI 在85~92 之間,為良、優等級。路面強度指數PSSI 在83~90 之間,同樣處于良等級以上,表明試驗段路面結構性能良好,具有足夠強度和承載力,可滿足就地熱再生施工要求。
由于施工當天氣溫偏低,為保證銑刨前路面軟化,需采用加熱機對路面進行逐級加熱。本文采用間歇式熱輻射加熱法作為加熱方式,根據路面材料性質,在施工過程中對設備的加熱系統進行溫度區間設置。加熱過程中,需設置溫度上限,待加熱停止后,熱量向路面深層逐步滲透。當路表溫度降至設置下限,加熱系統將向路面自動加熱。通過反復加熱,可達到深層路面被軟化的效果,且避免路表混合料加熱過度,出現過熱、燒焦現象。
在整個施工過程中,加熱機行駛速度需綜合考慮路面狀況、氣溫、風速等因素進行合理確定,一般可設定為3~5m/min,并在1~4m 間控制加熱車間距,保持安全距離,避免碰撞。對于溫度管控,指派專人負責隨時測量加熱后的路表溫度,待溫度出現異常現象時,需及時反饋并處理。
加熱原路面后,采用復拌機對路面進行翻松處理。施工中要保證耙尺高度和耙松深度符合設計要求,若耙松深度不足,需及時調整疏松耙,直到滿足規定深度?;虿捎媒档褪┕に俣鹊确绞剑WC集料不被打碎。若耙松深度太大,將會把下層較大集料翻松到上面,這種情況下,需及時通過人工方式剔除大石子,避免改變級配,影響施工效果。
通過電腦控制系統控制再生劑噴灑情況,向已經疏松的混合料上均勻噴灑再生劑,保證再生劑和舊瀝青混合料能夠充分接觸,提高舊瀝青混合料性能。一般在加熱后添加纖維材料,防止加熱會影響纖維性能。在噴灑再生劑和添加顆粒纖維時,要保證用量準確,實時關注噴灑效果和添加情況,若存在異常,需及時調整,并保證質量。
再生劑和顆粒纖維添加后,復拌機將會把混合料收集成料帶,在此環節將再次充分混合混合料和再生劑。隨后利用復拌機同時提升新瀝青混合料和再生瀝青混合料,并放到拌合器拌缸內進行均勻拌和。隨后加熱下承層,并將再生混合料鋪設其上,保證上、下層粘結緊密,形成一個連續的受力整體。
攤鋪速度以1.5~3.0m/min 為準,在整個攤鋪過程中,應保證攤鋪均勻,避免產生堆積、拉毛、離析等情況??筛鶕唧w實際情況,適當調整攤鋪熨平板的振搗功率,保證攤鋪質量。此外,在攤鋪時,還要做好再生混合料攤鋪溫度控制,一般為130~150℃,盡可能降低混合料熱量損失。碾壓施工前,需明確碾壓施工原則,本工程采用雙鋼輪壓路機、膠輪壓路機等壓實設備進行施工。碾壓施工一般分為三個階段,初壓時采用雙鋼輪壓路機進行1~2 遍靜壓,碾壓速度為2~4km/h。復壓時先進行1 遍靜壓,再進行2 遍振壓,碾壓速度為1.5~3km/h。終壓是為了消除明顯輪跡,因此,碾壓遍數為2~3遍,碾壓速度控制在2~3km 即可。
在整個碾壓施工中,正在碾壓的壓路機嚴禁急掉頭、急轉彎、急停,不得損壞基層。此外,還要做好施工質量控制,及時、有效地糾正施工現場存在的問題,并做好壓實度檢查,做好標高跟蹤測量,提高施工質量。
鋪筑完試驗段后,需及時檢測鋪筑效果,本文主要對壓實度、平整度、滲水系數和構造深度展開檢測分析。
采用鉆芯取樣隨機在鋪筑完的路面上進行取樣,并觀測芯樣的外觀情況和測定芯樣壓實度。經試驗分析可知,所取芯樣完整,上、下層粘結緊密,粗集料均勻分布細集料之間,表明就地熱再生施工技術的施工均勻均勻性良好。通過芯樣壓實度檢測可知,壓實度均在97%以上,可滿足壓實度規范(≥96%)要求。
平整度是評價行車舒適性和公路質量的重要指標之一,目前檢測路面平整度多采用3 種方法,即斷面類、反應類、主管評定類。本文采用斷面類的連續式平整度儀進行試驗段路面平整度檢測,經檢測路面平整度實測值范圍為0.82~0.95mm,均可滿足規范(≤1.2mm)要求。
施工后,針對試驗段選取測點進行滲水試驗分析,所得結果滲水系數范圍為26~52ml/min,判定結果為“合格”,表明通過就地熱再生施工工藝路面具有良好的抗水損能力。
按照現行公路路基路面測試規程要求,針對路面構造深度檢測,可采用手工鋪砂法,隨機選取測點,可得結果為構造深度范圍為0.75~1.03mm,可滿足規范(≥0.55mm)要求。
通過上述試驗檢測分析,表明瀝青路面通過就地熱再生施工工藝養護施工后,具有良好的施工應用效果,具有可行性。
綜上所述,目前,我國已進入了“建養并重”的發展時期。就地熱再生技術作為一項高效、綠色的養護工藝,無須銑刨、翻挖大量路面,更不會產生舊混合料隨意堆置的情況,可節約資源,實現舊路面混合料再生利用。因此,在施工中,應提高就地熱再生技術水平,規范施工工藝,提高工程建設整體質量,推進公路事業可持續發展。