就地風熱再生瀝青路面施工全過程質(zhì)量控制方法

魏高飛　齊貴才

(1.江西贛粵高速公路工程有限公司　南昌　330013；　2.上饒市公路管理局婺源分局　婺源　333200)

就地風熱再生瀝青路面施工全過程質(zhì)量控制方法

魏高飛1齊貴才2

(1.江西贛粵高速公路工程有限公司南昌330013；2.上饒市公路管理局婺源分局婺源333200)

摘要近年來瀝青路面就地風熱再生技術(shù)在我國高速公路養(yǎng)護工程中應用廣泛，但因工程施工控制不足等原因?qū)е沦|(zhì)量問題時有發(fā)生。文中結(jié)合江西省九景高速公路瀝青路面就地風熱再生技術(shù)應用的工程經(jīng)驗，從施工準備、質(zhì)量控制方案和控制要點等方面提出施工全過程質(zhì)量控制方法，認為良好的施工關(guān)鍵在于溫度控制、新瀝青混合料質(zhì)量控制和平整度與壓實度控制。

關(guān)鍵詞瀝青路面就地熱再生質(zhì)量控制方法

隨著國家由建設(shè)型社會逐步向生態(tài)和諧社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，道路建設(shè)養(yǎng)護領(lǐng)域開始注重節(jié)能減排技術(shù)。其中，路面材料循環(huán)利用是公路交通行業(yè)節(jié)能減排工作的重點之一，也是轉(zhuǎn)變公路交通發(fā)展方式的重點內(nèi)容[1]。瀝青路面就地熱再生技術(shù)是當前國際上先進的道路養(yǎng)護新技術(shù)，瀝青路面熱再生是將加熱、翻松、添加再生劑、添加新集料、新舊料復拌、烘干、攤鋪、整平、壓實等功能有機集成，實現(xiàn)道路養(yǎng)護施工的流水化作業(yè)，可一次成型新路面，施工過程中原路面材料可100%作為高質(zhì)量的磨耗層材料就地再生利用，使材料再生利用的價值最大化，施工后的路面標高也與原有路面相同。該技術(shù)應用廣泛，可用于處治瀝青路面面層厚度在4 cm以上、且與基層承載力無關(guān)的所有路面病害，如松散、坑槽、泛油、摩擦系數(shù)低、車轍、波浪、推擠、滑移、縱橫向裂縫、反射裂縫等。

與瀝青路面就地熱再生技術(shù)廣泛應用前景不相匹配的是，在就地熱再生施工現(xiàn)場，因為施工質(zhì)量控制問題影響技術(shù)的推廣應用，對就地熱再生路面的路用性能和服務水平產(chǎn)生了不利影響[2]。為此，基于瀝青路面就地熱再生工程的現(xiàn)場實施實踐經(jīng)驗，總結(jié)瀝青路面就地熱再生施工全過程質(zhì)量控制要點，為從事就地熱再生應用和推廣的技術(shù)人員提供一定的借鑒和參考是非常必要的。

1工程概況與施工設(shè)備

1.1　工程概況

九景高速公路2009年底技術(shù)改造完成，通車運營5年來路面病害逐漸增多，至2015年初路面使用性能下降，服務水平降低。為此2015年擬對部分路段采用瀝青路面就地風熱再生技術(shù)進行養(yǎng)護。九景高速路面結(jié)構(gòu)為4 cm改性AC-13C瀝青混凝土上面層+10 cm AC-25C瀝青混凝土下面層+12 cm乳化瀝青冷再生上基層+20 cm水泥穩(wěn)定碎石下基層+30 cm級配碎石。其路面結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　九景高速公路路面結(jié)構(gòu)圖

1.2　就地熱再生機組設(shè)備

目前，國內(nèi)主要的就地熱再生設(shè)備主要有維特根、英達和鞍山森遠3種設(shè)備。維特根設(shè)備和英達設(shè)備均采用以丙烷氣為燃料的紅外線加熱方式，其加熱方式存加熱均勻性不足、加熱過程中路表極端溫度經(jīng)常超過250 ℃甚至高達300 ℃，易引起瀝青二次老化，并導致舊石料破碎；鞍山森遠設(shè)備采用以柴油為燃料的熱風循環(huán)加熱方式(見圖2)，該加熱方式相對柔和、加熱過程中路表溫度可較好地控制在200 ℃以下，避免瀝青2次老化，并有效保護石料不被二次破碎。

圖2　熱風循環(huán)加熱方式

SY4500瀝青路面熱再生重鋪機組為該工程就地熱再生關(guān)鍵設(shè)備，它由2~4臺路面加熱車、1臺加熱銑刨車、1臺加熱復拌車組成，機組構(gòu)成見圖3。

圖3　SY4500再生重鋪機組施工工藝

2施工全過程質(zhì)量控制方案

目前國內(nèi)在進行瀝青路面就地熱再生施工時，施工的設(shè)計、咨詢等前期準備工作均較為完善，反映出的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在施工過程[3]。總結(jié)瀝青路面就地熱再生在施工過程中出現(xiàn)的問題，建立健全一個有針對性的施工全過程質(zhì)量控制方案，對保障瀝青路面就地熱再生施工質(zhì)量具有重要作用。瀝青路面就地熱再生施工全過程質(zhì)量控制主要包括：關(guān)鍵工藝溫度及溫度均勻性控制、耙松料均勻性控制、攤鋪均勻性控制和其他規(guī)范要求檢測項目的質(zhì)量控制，見圖4。

圖4　瀝青路面就地熱再生全過程質(zhì)量控制方案

3施工全過程質(zhì)量控制方法

為貫徹執(zhí)行瀝青路面就地熱再生全過程質(zhì)量控制方案，施工現(xiàn)場主要采取施工關(guān)鍵溫度控制、混合料質(zhì)量控制、平整度和壓實控制等一系列控制方法，使得路面施工質(zhì)量得到了較大幅度的提高和保證，新攤鋪路面的各項檢測指標滿足相關(guān)規(guī)范[4]和設(shè)計要求。

3.1　施工關(guān)鍵溫度控制

在施工過程中，須確保各關(guān)鍵工藝施工溫度，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)以及《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTGF41-2008)要求，結(jié)合項目組就地熱再生施工經(jīng)驗，綜合確定本項目各控制溫度見表1。

表1　就地熱再生路面施工溫度要求

由于施工現(xiàn)場舊路面的加熱溫度、舊瀝青混合料的耙松溫度、新瀝青混合料的攤鋪溫度和碾壓溫度均會對路面施工質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響，為提高施工質(zhì)量，一方面應及時和施工方進行溝通，就施工關(guān)鍵溫度控制點進行詳細說明，另一方面加強施工現(xiàn)場的溫度監(jiān)控，出現(xiàn)異常溫度應及時和參建各方進行溝通和修正異常溫度。

為對九景高速就地風熱再生施工進行全過程關(guān)鍵溫度控制，采用遠紅外熱成像儀、溫度自動記錄儀、溫槍等對路面加熱溫度進行監(jiān)測控制。圖5給出了進行全程溫度控制措施前后瀝青路面就地熱再生施工工藝各個工序位置施工溫度的變化情況。由圖5可見，未采用全程溫度控制前，各工序的溫度變異性非常大，同一工序處的加熱溫度差值達50 ℃左右，采用全程溫度控制措施后，各工序溫度變異性降低，且各工序溫度穩(wěn)定性得到了提高。

a)控制前b)控制后

圖5施工全過程溫度控制前后各工序溫度變化及其變異性對比

3.2　新瀝青混合料質(zhì)量控制

瀝青混合料質(zhì)量將直接影響到新攤鋪路面路用性能，因此必須嚴格加以控制。通過對現(xiàn)場再生混合料多點取料，室內(nèi)試驗檢測，混合料各項物理和力學指標結(jié)果見表2。其中，當天生產(chǎn)配比情況為：新瀝青混合料摻加比例為10%，新瀝青混合料瀝青含量為5.2%，再生劑摻加比例為RAP料中舊瀝青的1%。

表2　再生瀝青混合料試驗檢測結(jié)果

由表2可見，空隙率、穩(wěn)定度、流值、殘留穩(wěn)定度滿足規(guī)范要求，路面高溫穩(wěn)定性良好，同時路面混合料抗水損害能力也能較好地達到規(guī)范要求。

3.3　平整度與壓實度控制

瀝青路面就地熱再生在進行新瀝青混合料攤鋪時，需要經(jīng)常檢查新攤鋪路面的各項指標，首先避免產(chǎn)生結(jié)團現(xiàn)象，結(jié)團的出現(xiàn)對新瀝青路面的表觀有明顯不利影響并降低路面的路用性能[5-6]；其次及時人工鏟除較大的結(jié)團，在攤鋪機前進過程中，若有較大結(jié)團出現(xiàn)，應及時使用鐵鍬等工具將結(jié)團鏟至路側(cè)，等待隨后工序清理，避免使得新攤鋪路面均勻性降低；最后盡量減少人工撒鋪頻率，當新攤鋪路面出現(xiàn)難以避免的凹槽時，可在保證路面均勻性的前提下進行少量的撒鋪補充，避免瀝青混合料的粗細集料離析。此外，壓路機進行初、復、終壓操作時，嚴格按照規(guī)范要求進行作業(yè)。

各施工段終壓完成后，及時現(xiàn)場取心，檢測其壓實度與再生厚度，部分心樣狀況見表3。

表3　心樣檢測結(jié)果

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定路面壓實度規(guī)定值為實驗室標準密度的96%，可以看出檢測點高度與壓實度均滿足規(guī)范要求。

4施工全過程質(zhì)量控制要點

(1) 制定完善的施工全過程質(zhì)量控制方案。主要包括關(guān)鍵工藝溫度及溫度均勻性控制、耙松料均勻性控制、攤鋪均勻性控制、規(guī)范檢測項目控制及長期路用性能控制等一系列質(zhì)量控制。

(2) 貫徹施工現(xiàn)場的全過程溫度控制。施工現(xiàn)場的加熱溫度、耙松溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度均會對路面施工質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響，通過加強溫度控制，可以提高新瀝青混合料的均勻性和穩(wěn)定性，提高新攤鋪路面的路用性能。

(3) 做好新瀝青混合料質(zhì)量控制。在路面施工過程中，應當對現(xiàn)場新瀝青混合料取樣，進行各項物理和力學試驗，檢測其是否滿足規(guī)范要求。

(4) 加強施工現(xiàn)場攤鋪和碾壓控制。為提高攤鋪均勻性和避免集料破碎等現(xiàn)象，現(xiàn)場攤鋪時，應避免新瀝青混合料結(jié)團并及時去除較大結(jié)團，同時安排合適的人工撒鋪補料；嚴格按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求，根據(jù)就地熱再生實際情況采取合適的碾壓方式進行碾壓。

參考文獻

[1]中華人民共和國交通運輸部.交通運輸部關(guān)于加快推進公路路面材料循環(huán)利用工作的指導意見(交公路發(fā)[2012]489號)[EB/OL]. http://www.moc.gov.cn/zizhan/siju/gonglusi/gongluyanghu_GL/zongheguanli/guanliwenjian/201210/t20121008_1308989.html，2015-10-28.

[2]張茂海.淺談現(xiàn)場熱再生技術(shù)在高速公路的應用[J].公路,2011(9):23-25.

[3]張清平.瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)研究[D].長沙: 長沙理工大學，2011.

[4]JTG F41-2008公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2008.

[5]高晉.瀝青路面就地熱再生技術(shù)在吉林省的應用研究[D].西安：長安大學，2013.

[6]姜軍，高金龍.舊瀝青路面就地加熱再生并加鋪瀝青混合料面層技術(shù)[J].交通科技，2014(8):116-118.

收稿日期：2015-10-07

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.06.040