高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕^程技術(shù)控制

張聞捷

摘要 文章通過G5京昆高速公路攀田段瀝青路面就地?zé)嵩偕こ痰默F(xiàn)場施工實踐，在全面分析原路面病害的基礎(chǔ)上，描述了施工前所需的技術(shù)準(zhǔn)備工作及施工試驗段和正式施工時主要應(yīng)做的技術(shù)工作。為了解決施工時出現(xiàn)的部分質(zhì)量問題及提高成品質(zhì)量，從現(xiàn)場施工時的溫度控制、壓實工藝、機械設(shè)備運轉(zhuǎn)、接頭工藝四個方面對就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)要點控制進行了分析與改進，有效提升了鋪筑質(zhì)量，總結(jié)了一些寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 高速公路;瀝青路面;就地?zé)嵩偕?/p>

中圖分類號 U416.217 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）02-0092-03

0 引言

瀝青就地?zé)嵩偕夹g(shù)被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代高速公路修復(fù)施工中。就地?zé)峄厥占夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護施工中的應(yīng)用，可以修復(fù)路面病害，充分利用舊路面材料，節(jié)約資源，減少污染，降低成本。

1 項目概況

攀田高速公路是國家高速公路G5京昆高速公路（北京至昆明）四川境內(nèi)的一段，也是四川南向出川（至云南）大通道的重要組成部分，路線全長59.7 km。路面結(jié)構(gòu)為4 cm改性瀝青AC-13C+5 cm巖瀝青改性瀝青AC-20C+

6 cm普通瀝青AC-20C+20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+30 cm水泥穩(wěn)定碎礫石底基層。

攀田高速路面養(yǎng)護采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)，對全線左右幅共計約36 km路段原4 cm路面上面層進行復(fù)拌再生，再生段落依據(jù)原路面病害發(fā)展?fàn)顩r進行選擇。

2 技術(shù)工作概況

2018年8月，攀田高速進行了就地?zé)嵩偕囼灦危M行了大量的取樣和數(shù)據(jù)分析工作。2018年9月施工單位進行了第二次鋪筑，技術(shù)組再次進行了詳細的取樣與數(shù)據(jù)分析，用以指導(dǎo)之后的大規(guī)模施工。

2018年9月后施工單位開始施工后發(fā)現(xiàn)路面瀝青老化程度、級配、油石比等原路面各指標(biāo)均與試驗段存在差異，為指導(dǎo)調(diào)節(jié)就地?zé)嵩偕F(xiàn)場施工參數(shù)，技術(shù)組對全線擬實施就地?zé)嵩偕范尉M行取樣，切割了19塊板樣運回試驗室，對每塊板樣進行抽提篩分、瀝青回收及瀝青三大指標(biāo)的試驗，并指導(dǎo)施工單位按試驗結(jié)果調(diào)整施工各項參數(shù)。

施工開始后，路面技術(shù)組常駐工地，路面技術(shù)組對就地?zé)嵩偕┕みM行全過程參與技術(shù)監(jiān)控，并在現(xiàn)場抽取混合料同時成型試件，實時帶回試驗室進行抽提篩分、再生瀝青回收、成品試件性能等各項試驗。

3 再生工藝控制

3.1 施工溫度監(jiān)控

溫度控制是就地?zé)嵩偕F(xiàn)場施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響瀝青路面的施工質(zhì)量[1]。技術(shù)組在現(xiàn)場對各階段施工溫度進行了大量的監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn)在大規(guī)模施工開始后，施工單位采用兩臺加熱機組加熱路面，施工現(xiàn)場風(fēng)力較大，路表熱量散失較快，兩臺加熱機組往復(fù)加熱的方式靠人工控制，前進后退速度較難保持一致，同時還要兼顧復(fù)拌機的前進速度，導(dǎo)致原路面受熱不均勻，各段落施工溫度相差較大，很難保持穩(wěn)定，對路面鋪筑質(zhì)量造成一定影響。

對此建議增加1臺加熱機組，3臺機組勻速前行加熱路面，減少人為操作，不僅可以有效保障路面的施工溫度，保證了路面質(zhì)量，還可以提高施工速度。施工單位改成3臺加熱機組，并對現(xiàn)場加熱工藝進行了調(diào)整，將原來的2臺加熱機組往復(fù)加熱方式，調(diào)整為3臺加熱機組及復(fù)拌機勻速前進的加熱方式，路面整體溫度得以提高。在改變工藝后，現(xiàn)場施工段落溫度仍然出現(xiàn)較大波動，經(jīng)現(xiàn)場檢測實時溫度，發(fā)現(xiàn)由于復(fù)拌機操作機手對于溫度整體控制的精確度不夠，沒有勻速運行的操作，導(dǎo)致路面攤鋪溫度和速度的不穩(wěn)定。復(fù)拌攤鋪機操作機手不得隨意改變行走速度，同時要求現(xiàn)場管理人員時刻關(guān)注路面溫度的變化，并在相應(yīng)位置對施工溫度留下標(biāo)記，以便后續(xù)對于施工情況做進一步分析。

在技術(shù)組指導(dǎo)下，操作機手逐漸掌握到溫度控制方法，施工整體溫度趨向穩(wěn)定，試驗室也在溫度標(biāo)記位置進行鉆芯，發(fā)現(xiàn)溫度滿足要求的情況下，路面芯樣外觀及壓實度得到明顯改變（如圖1）。

3.2 現(xiàn)場壓實工藝的控制

再生瀝青混合料黏度往往較新瀝青混合料大，再生時溫度往往又不夠高，而且溫度散失過快，因此對于再生瀝青混合料的碾壓，應(yīng)緊跟慢壓，保證壓實效果[2]。技術(shù)組現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鋼輪壓路機碾壓遍數(shù)較多，因鋼輪碾壓需要灑水，因此較多的碾壓遍數(shù)容易降低路面溫度，不利于路面壓實。膠輪壓路機行走速度過快，且壓實方式存在問題，膠輪壓路機碾壓過程中首先在車道左側(cè)往復(fù)碾壓5～6遍后，再改變位置對車道右側(cè)碾壓5～6遍，這樣導(dǎo)致后碾壓路段長時間沒有膠輪碾壓，路面溫度散失過快，現(xiàn)場檢測膠輪壓實溫度在90 ℃左右，而規(guī)范要求改性瀝青混合料復(fù)壓碾壓終了溫度應(yīng)不低于90 ℃。

應(yīng)減少鋼輪碾壓遍數(shù)，降低膠輪壓路機速度，以慢而均勻的速度碾壓，每次前進后退時改變碾壓位置，才能保證壓路機全斷面碾壓，防止不同部位的壓實度不均勻，壓路機碾壓區(qū)域長度應(yīng)盡量縮短，且不得隨意停機。

3.3 復(fù)拌機械的改善

就地?zé)嵩偕夹g(shù)完全依靠復(fù)拌機械，在現(xiàn)場對加熱后的混合料就地進行拌合、布料和攤鋪，因此復(fù)拌機的拌和效果直接影響混合料的均勻性[3];同時，就地?zé)嵩偕夹g(shù)90%采用原路面，原路面材料的均勻性也對再生后混合料均勻性產(chǎn)生影響。

鉆芯時發(fā)現(xiàn)，在K2499+436上行方向，在主車道中心位置鉆取兩處芯樣，芯樣距離間隔僅5 m，但芯樣外觀差別明顯，即在5 m范圍內(nèi)混合料級配變化較大，可能是由于拌和不均勻或原路面級配不均勻造成的。

為觀察原路面級配，在主車道鉆芯對應(yīng)位置的硬路肩位置鉆取芯樣，但硬路肩位置芯樣外觀差別不大，從而排除了原路面級配本身的影響，因此考慮復(fù)拌機可能存在拌和不均勻的現(xiàn)象，應(yīng)對復(fù)拌機械拌缸進行徹底檢測，排除故障可能。施工單位于11月對機械進行檢查和維護，檢查中發(fā)現(xiàn)拌缸內(nèi)拌和葉片磨損較嚴(yán)重，葉片據(jù)拌缸邊緣存在1～2 cm的空隙，對拌缸葉片全部進行了更換（如圖2），同時發(fā)現(xiàn)復(fù)拌機發(fā)動機動力不足，也進行了相應(yīng)調(diào)整。對發(fā)動機和拌缸調(diào)整后，路面均勻性得以提高，復(fù)拌機行走速度及溫度控制也更加穩(wěn)定，路面壓實度也得到提高。

3.4 接頭工藝的優(yōu)化

就地?zé)嵩偕痤^段，由于各機組剛開始加熱施工，機械未正常運行，需要人為控制攤鋪機仰角、輸料等各環(huán)節(jié)工藝，導(dǎo)致路面溫度和平整度均不易控制，同時施工單位各工藝不熟悉，造成每天僅鋪筑500 m，路段內(nèi)有大量接頭，因此應(yīng)特別重視起頭段各工藝，保證施工質(zhì)量。

根據(jù)就地?zé)嵩偕夹g(shù)，復(fù)拌機組從翻挖至攤鋪存在一段行走距離，新翻挖的原面層材料無法立即攤鋪至路面，因此采用了新拌瀝青混合料對起點3～5 m范圍內(nèi)的路面攤鋪。考慮到新拌瀝青混合料采用普通瀝青，其抗車轍能力遠低于再生后的改性瀝青混合料，攀枝花地區(qū)環(huán)境溫度較高，頻繁出現(xiàn)的接頭采用普通瀝青混合料鋪筑將帶來較大的質(zhì)量隱患，起頭端不得使用新拌瀝青混合料，提出如下要求：

（1）提前銑刨接頭，保證接頭平順、垂直。

（2）一臺加熱機組對接頭進行加熱，另一臺機組對接頭前路段往復(fù)加熱，機手對加熱。溫度實時監(jiān)測，保證起點段原路面內(nèi)部溫度達到130 ℃左右。

（3）復(fù)拌機提前對熨平板進行加熱，并在進入接頭前開啟機身加熱設(shè)備，盡量減少加熱后原路面溫度散失。

（4）按照松鋪厚度調(diào)整仰角，保證起頭平整度，同時復(fù)拌機行走速度降到最低，人工對起頭1～2 m范圍內(nèi)補充再生混合料，保證攤鋪和碾壓溫度，嚴(yán)禁直接采用新拌瀝青混合料。按該要求經(jīng)過幾次試驗后，施工單位后期已全部采用再生料起頭。

4 主要技術(shù)建議

針對攀田高速熱再生施工現(xiàn)場情況和試驗比較結(jié)果，將熱再生現(xiàn)場施工過程需要注意的要點建議如下：

（1）復(fù)拌機行走速度一般按照2～2.5 m/min前進，對于當(dāng)天氣溫較低、風(fēng)力較大、路表面溫度較低等路段，放慢行駛速度，按照1.5 m/min前進，攤鋪溫度應(yīng)均勻保證在140 ℃左右，最低不低于130 ℃，溫度力求均勻穩(wěn)定，應(yīng)指定專人記錄溫度。

（2）須對壓實工藝進行嚴(yán)格控制，因鋼輪灑水對路面降溫較快，建議鋼輪碾壓1～2遍;加強膠輪碾壓，嚴(yán)格控制膠輪碾壓速度，保證在3～5 km/h，放慢碾壓速度均速碾壓，同時保證全斷面均勻碾壓，避免出現(xiàn)同一斷面壓實度不均勻的現(xiàn)象。

（3）再生劑摻量主要根據(jù)不同路段原路面瀝青老化情況確定，目前一般按照0.15%～0.2%添加，施工單位對每個施工段落再生劑摻量應(yīng)進行總量校核，同時針對不同的施工行走速度，應(yīng)對再生劑流量進行標(biāo)定，并詳細記錄在案。

（4）施工前應(yīng)按照設(shè)計文件要求，清除路面標(biāo)線及灌封料，防止標(biāo)線材料和灌封料混入瀝青混合料中。

（5）受環(huán)境溫度影響，復(fù)拌機料斗需要適當(dāng)采取保溫措施，必須混合料溫度降低過快造成離析。

（6）施工單位各現(xiàn)場及試驗人員務(wù)必仔細、認真、細心、用心，規(guī)范各項操作流程，提高責(zé)任心，現(xiàn)場管理人員對施工過程精細化管理，力求施工過程穩(wěn)定可控。

5 技術(shù)總結(jié)

攀田高速就地?zé)嵩偕温淠壳耙讶客瓿桑访尜|(zhì)量得到有效控制，就地?zé)嵩偕鸀r青混合料各項性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求，重新鋪筑后路面抗滑性能得到明顯改善，同時原路面平整度和構(gòu)造深度指標(biāo)基本維持不變。通過攀田高速就地?zé)嵩偕┕ぃ刮沂≡诟男詾r青混合料就地?zé)嵩偕┕すに嚪矫娣e累了經(jīng)驗，為進一步提高就地?zé)嵩偕┕すに嚕七M綠色環(huán)保的養(yǎng)護方案提供了實體案例。該項目對改性瀝青就地?zé)嵩偕夹g(shù)積累了如下經(jīng)驗：

（1）就地?zé)嵩偕桨钢贫〞r，應(yīng)首先掌握原路面瀝青老化程度，判斷原路面老化瀝青針入度是否大于20（0.01 mm），若針入度太小，說明原路面老化嚴(yán)重，且再生過程中加熱還會使瀝青進一步老化，可能會導(dǎo)致再生混合料較難壓實，再生瀝青混合料難以滿足技術(shù)要求，因此建議老化瀝青針入度小于20（0.01 mm）不宜再使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)。

（2）就地?zé)嵩偕夹g(shù)實施前，應(yīng)首先收集原路面的養(yǎng)護資料，將不同時期施工、養(yǎng)護的路段進行區(qū)分，對不同完工年限的路段重點注意瀝青的老化程度，施工時對再生劑摻量做出合理調(diào)整。

（3）就地?zé)嵩偕夹g(shù)作為預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的一種，適用于處理位于淺層的病害，對于發(fā)展層位較深的病害，在就地?zé)嵩偕┕で皯?yīng)提前進行修補，否則深層次病害會很快反射到路表。

（4）就地?zé)嵩偕鷮嵤┻^程中，需準(zhǔn)確把握原路面瀝青的老化程度。路面是條帶狀結(jié)構(gòu)物，受環(huán)境、施工、養(yǎng)護等各方面影響，導(dǎo)致原路面老化程度差異明顯，就地?zé)嵩偕┕で靶枰獪?zhǔn)確評估和掌握各段老化狀況，在就地?zé)嵩偕┕み^程中，根據(jù)原路面老化狀況，調(diào)整再生劑，使混合料既滿足高溫穩(wěn)定性，又有良好的抗裂性能。

（5）過高的加熱溫度會對路面造成二次老化，故加熱機組溫度不宜超過200 ℃，應(yīng)盡可能地降低加熱機組氣壓，減少加熱對原路面瀝青的再次老化，同時通過控制再生機組行走速度，延長加熱時間，保證攤鋪溫度在120～140 ℃左右，在環(huán)境溫度較低時采用中高值，在環(huán)境溫度較高時采用中低值。

（6）為保證攤鋪機組勻速前進，減少人工干擾，保持整個再生機組穩(wěn)定運行，建議采用側(cè)向喂料裝置添加新拌瀝青混合料。在側(cè)向喂料裝置無法增加時，也應(yīng)做好新料的保溫措施。同時對于維特根機組設(shè)備，僅只有一種外加劑添加罐，該項目由于原路面油石比情況較好，無須添加新瀝青，但在后期推廣中若遇到需要同時添加再生劑和新瀝青的情況，則該機組則無法滿足施工的要求，建議考慮新增添加罐，以滿足不同工程的需求。

（7）維特根再生機組再生劑添加后，再生混合料進入拌缸拌和，拌和時間依據(jù)行走速度，保持在8～15 s之間，無法人為干預(yù)，從施工情況來看，當(dāng)行走速度較快，瀝青拌和時間短，混合料無法均勻分撒，成品料中有結(jié)團的細料，且攤鋪后路面存在離析帶，在后期應(yīng)考慮加強拌缸攪拌能力，使混合料更加均勻。

（8）維特根機組采用輪式結(jié)構(gòu)，對原路面平整度改善效果不明顯，為提高平整度，施工單位應(yīng)加強施工計劃制定和前后場組織管理，施工應(yīng)連續(xù)，減少停頓，減少接頭，保證機組勻速運行。

（9）施工單位應(yīng)加強自身的試驗?zāi)芰εc過程控制。就地?zé)嵩偕夹g(shù)100%利用原路面，施工時需要通過試驗，準(zhǔn)確了解原路面的狀況以指導(dǎo)前場施工工藝調(diào)整。目前施工單位的試驗設(shè)備相對還不完善，同時試驗人員的責(zé)任意識還需加強，以進一步的完成對于前場施工的指導(dǎo)工作，應(yīng)加強對于試驗室的建設(shè)和管理。

（10）構(gòu)造深度主要受級配控制，由于外加新料的比例小，就地?zé)嵩偕夹g(shù)對構(gòu)造深度改善不明顯，但根據(jù)對就地?zé)嵩偕昂髾M向力系數(shù)SFC的測試，表明施工后橫向力系數(shù)SFC有明顯改善。

6 結(jié)語

就地?zé)嵩偕夹g(shù)因其具有舊路面材料100%回收利用率、節(jié)約資源、減少污染、降低成本等特點，正在廣泛應(yīng)用于我國高速公路路面養(yǎng)護中。因此，必須重視舊地?zé)嵩偕夹g(shù)的研究與應(yīng)用，不斷提高技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝。

參考文獻

[1]林金娜.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2020（10）：95-96.

[2]李淵.高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕こ碳夹g(shù)研究[J].居舍，2017（26）：39-42.

[3]羅杰.武英高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用研究[J].江西建材，2016（22）：178+181.