吐烏大高速公路養(yǎng)護(hù)工程就地復(fù)拌熱再生方案設(shè)計(jì)研究

劉　良　王　力　羊林林

(1.麗水市蓮都區(qū)交通工程質(zhì)量監(jiān)督站　麗水　323000; 　2.南京東道路橋工程技術(shù)咨詢有限公司　南京　210019)

吐烏大高速公路養(yǎng)護(hù)工程就地復(fù)拌熱再生方案設(shè)計(jì)研究

劉良1王力2羊林林2

(1.麗水市蓮都區(qū)交通工程質(zhì)量監(jiān)督站麗水323000; 2.南京東道路橋工程技術(shù)咨詢有限公司南京210019)

摘要針對瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)，結(jié)合新疆吐烏高速部分路段再生工程實(shí)例，通過調(diào)查原路面路況，分析就地?zé)嵩偕夹g(shù)適用性。針對老路面材料性能缺陷進(jìn)行再生設(shè)計(jì)，對再生混合料性能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并介紹了瀝青路面就地復(fù)拌再生方案設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程就地?zé)嵩偕夹g(shù)復(fù)拌再生配合比設(shè)計(jì)

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一次性實(shí)現(xiàn)對表面一定深度范圍內(nèi)的舊瀝青混凝土路面再生的技術(shù)[1]。根據(jù)施工工藝不同，分為整形和復(fù)拌2種[2]。本文依托工程為吐烏高速小草湖至烏魯木齊段(K3411+000~K3584+000)，從2011年9月開始對部分路段采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。

1就地?zé)嵩偕夹g(shù)路線

就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一項(xiàng)糾正型養(yǎng)護(hù)技術(shù)[3]，具體流程見圖1。

圖1　就地?zé)嵩偕夹g(shù)路線圖

首先對需要養(yǎng)護(hù)的路段信息進(jìn)行全面的現(xiàn)場調(diào)查，初步判斷其是否適于就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)。然后取原路面材料進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出病因，選擇適當(dāng)?shù)脑偕绞?，完成有針對性的再生混合料配合比設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行施工[4]。

2就地?zé)嵩偕桨冈O(shè)計(jì)

2.1　適用性分析

現(xiàn)場調(diào)查表明，吐烏大高速小草湖至烏魯木齊段路面病害主要有：泛油、麻面、裂縫以及輕微車轍。舊路技術(shù)狀況評(píng)定結(jié)果表明：吐烏高速上行線和下行線路面破損較為嚴(yán)重，但是病害多集中在瀝青上面層，路面基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好。因此，適宜采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)恢復(fù)路面使用性能。

2.2　原路面材料性能評(píng)價(jià)

2.2.1原路面材料級(jí)配評(píng)價(jià)

為分析原路面材料的級(jí)配是否滿足使用要求，取具有代表性的原路面材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。瀝青混合料的抽提、 篩分的試驗(yàn)結(jié)果見表1、圖2。

表1　原路面抽提試驗(yàn)結(jié)果

圖2　舊料抽提篩分曲線圖

2.2.2原路面瀝青老化評(píng)價(jià)

原路面瀝青材料在長時(shí)間的使用過程中，會(huì)因老化等因素造成無法繼續(xù)滿足道路的使用要求[5]。所以需回收原路面材料的瀝青，檢測其3大指標(biāo)，分析是否需對原路面瀝青進(jìn)行再生。方法為：采用阿布森法回收原路面瀝青，對其進(jìn)行3大指標(biāo)檢測，結(jié)果見表2[6]。

表2　原瀝青3大指標(biāo)檢測結(jié)果

原路面瀝青3大指標(biāo)檢測結(jié)果表明，瀝青老化嚴(yán)重，無法滿足當(dāng)?shù)氐缆肥褂靡螅枰獙ζ湫阅苓M(jìn)行恢復(fù)。

2.3　再生方案設(shè)計(jì)

2.3.1再生工藝選擇

原路面材料性能檢測結(jié)果表明：原路面瀝青混合料級(jí)配中礦粉偏少，需要進(jìn)行調(diào)整；舊路面瀝青含量降低且存在嚴(yán)重老化，已無法滿足使用要求，需要對其性能再生恢復(fù)。

綜上所述，本項(xiàng)目適合采用就地?zé)嵩偕鷱?fù)拌工藝對原路面瀝青路面進(jìn)行級(jí)配調(diào)整、瀝青再生，以恢復(fù)舊路面使用功能，提高道路服務(wù)水平，延長使用壽命。

2.3.2級(jí)配調(diào)整

“終極關(guān)懷”作為一個(gè)明確的問題域是由蒂利希提出的，但是事實(shí)上，它作為哲學(xué)的核心理論旨趣卻是與生俱來的。馬克思哲學(xué)終極關(guān)懷維度作為馬克思哲學(xué)的應(yīng)有之義，集中體現(xiàn)了馬克思哲學(xué)對人的意義世界的積極探尋和構(gòu)建，由于馬克思對實(shí)踐和自由的本真性闡釋和踐行，從而使人安身立命問題的解決獲得了比以往思想理論更大的現(xiàn)實(shí)性和科學(xué)性。因此，對于馬克思哲學(xué)終極關(guān)懷問題的研究就成為一項(xiàng)具有重要理論意義和現(xiàn)實(shí)意義的工作。

為了調(diào)整原路面瀝青混合料級(jí)配，擬通過有針對性地添加特定級(jí)配的新瀝青混合料，經(jīng)復(fù)拌工藝攪拌均勻以解決級(jí)配不合理、瀝青含量低的問題。

新添加混合料與原路面混合料按照比例為20%∶80%拌和，新添加瀝青混合料級(jí)配及理論合成級(jí)配見表3和圖3。為驗(yàn)證復(fù)拌再生瀝青混合料級(jí)配是否符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行抽提篩分試驗(yàn)，結(jié)果見表3和圖3。

表3　新添加混合料合成級(jí)配及篩分結(jié)果

圖3　理論合成級(jí)配和復(fù)拌混合料驗(yàn)證級(jí)配曲線圖

再生混合料抽提篩分試驗(yàn)可以看出：通過復(fù)拌再生后，原瀝青混合料的級(jí)配及瀝青含量滿足規(guī)范要求。

2.3.3瀝青再生

為確定再生劑摻加量、恢復(fù)原路面瀝青性能，本研究回收原路面瀝青并摻加3%，5%不同比例再生劑分別進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4　瀝青3大指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

由表4可見，在回收瀝青分別摻加瀝青質(zhì)量3%和5%的再生劑后，舊瀝青3大指標(biāo)各有不同程度的改善，其中摻加5%再生劑后，瀝青3大指標(biāo)滿足規(guī)范要求。因此，初步認(rèn)定再生劑摻量為瀝青質(zhì)量的5%。

2.3.4再生混合料性能驗(yàn)證

根據(jù)以上原路面瀝青材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對瀝青混合料分別摻加瀝青質(zhì)量的3%和5%再生劑進(jìn)行馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)[7]，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5　摻加不同用量再生劑后的性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

注：理論密度為實(shí)測值，其中再生劑摻加量為原路面混合料中瀝青含量的百分比。

可以看出，在摻加5%再生劑的老化瀝青各項(xiàng)性能試驗(yàn)，原路面混合料孔隙率降至規(guī)范范圍內(nèi)，馬歇爾穩(wěn)定度和流值均滿足要求，所以確定吐烏大高速瀝青路面現(xiàn)場熱再生的再生劑用量為5%。

對摻加5%再生劑后的原路面再生瀝青混合料進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)驗(yàn)證，用來評(píng)價(jià)再生后瀝青混合料的抗水損害能力(見表6)，結(jié)果反映其抗水損害能力滿足規(guī)范要求。

表6　瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

綜上所述，新疆吐烏大高速公路就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)工程方案設(shè)計(jì)如下：

(1) 按新舊比例1∶4添加特定級(jí)配的新瀝青混合料(見表3)，以解決原路面材料級(jí)配不合理、瀝青含量偏低問題。

(2) 摻加瀝青質(zhì)量5%的再生劑以恢復(fù)原路面瀝青材料因老化而導(dǎo)致的性能不足問題。

(3) 再生工藝采用就地?zé)嵩偕鷱?fù)拌技術(shù)，再生深度4 cm。

3結(jié)語

2011年9月，就地?zé)嵩偕夹g(shù)首次大規(guī)模應(yīng)用于新疆，截止2015年3月，現(xiàn)場應(yīng)用調(diào)查表明其使用效果良好，再加上其高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，受到了當(dāng)?shù)卣暮迷u(píng)。在大力提倡低碳經(jīng)濟(jì)的今天，瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)作為一種節(jié)約資源、環(huán)保的新技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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[3]范躍奎,齊靜芳.瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2013(13):66-69.

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[5]丁錄玲,黃曉明.瀝青再生劑擴(kuò)散機(jī)理與擴(kuò)散模擬試驗(yàn)研究[J].交通科技,2009(5):76-78.

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[7]方楊,吳傳海.基于GTM的高摻量RAP熱再生混合料壓實(shí)特性[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào):交通科學(xué)與工程版,2014(1):181-188.

收稿日期：2015-04-13

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.051