(泰安市公路事業發展中心第一工程部,山東 泰安 271000)
就地熱再生法是一種現場瀝青路面病害修復的施工方法,通過專門的施工設備將舊瀝青路面加熱、銑刨、耙松,然后添加新骨料和瀝青、攪拌、攤鋪和壓實;這種技術適用于瀝青路面基層承載能力良好,表層有裂縫、麻面等病害的路段,特別適用于老化不太嚴重但平整度較差的路段。該方法由于施工速度快、舊料利用率高、減少了舊料的運輸與儲存等優點[1][2]。目前,許多工業發達國家己逐步采用這種工藝方法,隨著我國公路交通行業的發展,現場熱再生處治瀝青路面病害方法逐漸成為瀝青路面養護維修的重要方式。
根據就地熱再生技術的特點,該技術適合于瀝青路面基層狀況較好,瀝青路面表層有裂縫、磨耗、麻面、輕微車轍等病害的路段[3][4],根據路面破損情況、行駛質量、強度和抗滑性能等進行評估是否采用現場熱再生技術,具體采用路面狀況指數(PCI)、瀝青路面破損率(DR)、路面強度指數(SSI)、行駛質量指數(RQI)、國際平整度指數(IRI)、抗滑系數(SFC或BPN)指標[5]對上述內容進行評價。具體評價方法如表1所示。

表1 高速公路及一級公路就地熱再生適用標準
某省高速公路經多年使用,近年出現超載現象日益嚴重,部分路段出現車轍、裂縫和松散等病害,嚴重影響行車安全。綜合多種方案經濟技術比較分析,最終選擇就地熱再生技術作為該高速路面維修方案。
現場調查發現,該高速公路局部路面出現麻面,坑槽病害,平整度較差。此外,橋頭跳車現象也比較普遍。具體如下圖所示。

圖1 麻面

圖2 松散、坑槽
圖1中發生麻面的路面材料瀝青含量偏低,沒有足夠的瀝青粘結細料,造成細料被快速行駛的車輪帶走,形成麻面。圖2中路面病害可能與壓實度不足有關。
大部分路段已經加鋪4cmAC-13瀝青混合料,但仍有部分路段沒有罩面,這兩部分路面連接處平整度較差,此外罩面施工時路面平整度控制也不理想,加之橋頭跳車較多,全線路面平整度偏差。經現場調查發現,該高速路段路面基層是完好的,具備足夠的承載力。
(1)再生試驗
在原路面瀝青和瀝青混合料中添加再生劑,原路面上面層瀝青再生試驗結果分別如表2和表3所示。
可以看出,路面麻面后,細料減少,原路面混合料孔隙率很大,達到了10%,僅添加再生劑難以明顯降低混合料孔隙率。為降低混合料孔隙率,需要添加熱瀝青、再生劑和新料,在原路面上面層瀝青和瀝青混合料中分別添加再生劑、熱瀝青和新料[6];其中,再生劑摻加比例為再生劑占原路面混合料中瀝青含量的百分比,熱瀝青添加料和新料摻加比例為添加料和新料占原瀝青路面上面層的百分比,添加比例及試驗結果如表4所示。
由表2、表3和表4可以得出,原路面上面層瀝青混合料摻加10%再生劑、1%熱瀝青和20%新料,復拌瀝青混合料孔隙率降至規范要求范圍內,馬歇爾穩定度和流值均滿足要求。
(2)處治方案
根據原路面病害情況,采用就地熱再生技術對路面病害進行維修處理,恢復路面的使用性能。
對產生麻面、花白的路段采用就地熱再生處治時添加10%再生劑、1%的熱瀝青,同時添加約20%的AC-13玄武巖改性瀝青混合料。
對產生坑槽的病害的橋面,如果材料比下面層還粗,先銑刨上面層,之后采用整形熱再生工藝重鋪一層AC-13玄武巖改性瀝青混合料,實現兩層的熱粘結。施工時可不噴灑再生劑。
對罩面路段與非罩面路段連接處,以及橋頭跳車處,采用整形就地熱再生均可以進行處理,只是需要在熱再生施工前進行測量,確定攤鋪基準面。橋頭跳車處理長度不宜小于50m,罩面路段與非罩面路段連接處處理長度不宜小于100m。
(3)施工質量控制
為對就地熱再生施工質量進行控制,需對再生瀝青混合料的性能和施工結束后路面的性能進行檢測;再生瀝青混合料進行馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗,試驗結果如表5所示,就地熱再生結束后需進行抗滑、滲水和車轍試驗,試驗結果如表6所示。

表5 現場熱再生混合料抽檢試驗結果

5.3 16.8 68.7 18.27 24.2 80.6 5.1 16.7 69.3 15.79 26.85/ 4.8 16.6 71.0 14.58 27.2 82.9 5.1 16.8 69.8 12.29 28.8/

表6 現場熱再生路面檢測試驗結果
由表5和表6可以看出,就地熱再生施工水平穩定地保持在所要求的質量水平上,各項指標均滿足要求,現場熱再生施工質量得到了有效控制。
(1)就地熱再生適用于基層完好,瀝青路面表層有裂縫、磨耗、麻面、輕微車轍等病害的路段。
(2)就地熱再生技術應用需驗證添加不同比例再生劑、熱瀝青和新料后的混合料性能,確定各添加材料的最佳添加比例。
(3)工程實際應用得出現場熱再生技術具有良好的處治瀝青路面病害的性能。