瀝青路面就地?zé)嵩偕℉IR）施工技術(shù)應(yīng)用

喬文財(cái)

【摘 要】瀝青混凝土路面病害是各等級(jí)公路路面存在的通病，本文對(duì)瀝青路面就地?zé)嵩偕℉IR）施工技術(shù)處理瀝青混凝土路面常見的病害問題進(jìn)行探討分析，并對(duì)（HIR）施工技術(shù)的特點(diǎn)加以說明。

【關(guān)鍵詞】HIR技術(shù)；路面調(diào)查；材料設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制；施工工藝

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高等級(jí)公路支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用也越來越突出。然而隨著高速公路通車?yán)锍痰牟粩嘣黾?，投入使用時(shí)間較久的高速公路，會(huì)不同程度的出現(xiàn)車轍、擁包、沉陷、裂縫、橋頭跳車等路面病害。在以往的維修方式中往往采用冷刨熱攤鋪處治，不僅維修費(fèi)用高，而且舊料的回收處理困難，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。新近在國(guó)內(nèi)發(fā)展起來的瀝青路面就地?zé)嵩偕╤ot in-place recycling）技術(shù)簡(jiǎn)稱HIR，用于維修車轍等路面病害，克服了傳統(tǒng)維修方式的缺點(diǎn)，利用大型養(yǎng)護(hù)列車，通過對(duì)原路面材料100%的利用，節(jié)約了資源和經(jīng)費(fèi)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，在公路養(yǎng)護(hù)中實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)，因此HIR技術(shù)正以其無與倫比的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在瀝青路面維修中得到推廣和應(yīng)用。

二 、HIR技術(shù)的基本構(gòu)造

1.路面調(diào)查：路面調(diào)查能夠確定HIR技術(shù)是否適用，并為材料設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。路面調(diào)查的途徑有三種，一是查閱歷史資料，歷史資料可以明確的反映初始設(shè)計(jì)、工程施工、維修養(yǎng)護(hù)過程中的交通狀況，氣候條件，路面結(jié)構(gòu)，材料類型及設(shè)計(jì)，施工與設(shè)計(jì)之間的變動(dòng)情況，養(yǎng)護(hù)過程中的病害處理情況等，有利于路面使用性能的調(diào)查及確定路面破損的原因。二是現(xiàn)場(chǎng)性能調(diào)查，也就是對(duì)道路缺陷的調(diào)查，道路缺陷有幾何缺陷、結(jié)構(gòu)缺陷、功能缺陷，其中功能性調(diào)查是HIR技術(shù)選擇和實(shí)施的前提和基礎(chǔ)，也是調(diào)查的核心。三是材料性能的調(diào)查，材料性能通過現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)測(cè)試，確定路基、基層、面層材料的性能，尤其是上面層瀝青混合料，瀝青，集料的性能和指標(biāo)，通過和歷史資料的比較，確定現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)所使用的材料以及使用現(xiàn)狀，為HIR材料設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。

2材料設(shè)計(jì)：材料的設(shè)計(jì)包括原材料的選擇和再生瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)兩部分。

原材料的選擇主要為瀝青、礦料和再生劑，路用瀝青材料包括道路石油瀝青、軟煤瀝青、乳化石油瀝青、液體石油瀝青。瀝青種類及瀝青標(biāo)號(hào)的選擇應(yīng)根據(jù)路面類型、交通量、礦料性質(zhì)、氣候條件、施工方法及材料來源等條件選用。瀝青標(biāo)號(hào)原則上采用和修復(fù)路面初始設(shè)計(jì)的瀝青標(biāo)號(hào)一致，也可采用針入度大一級(jí)的瀝青。礦料的選擇目標(biāo)是要修復(fù)舊路面的級(jí)配缺陷，使其滿足規(guī)范要求。再生劑要根據(jù)對(duì)老化瀝青的恢復(fù)情況來選擇，同時(shí)需要檢驗(yàn)和瀝青結(jié)合料的相容性后方可使用。瀝青和礦料的質(zhì)量必須符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40）規(guī)定的技術(shù)要求。再生瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性極強(qiáng)的工作，它和普通新拌瀝青混凝土的基本設(shè)計(jì)思路一致，仍然以馬歇爾實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，但兩者有很大的區(qū)別，對(duì)于HIR混合料配合比設(shè)計(jì)，要充分考慮舊路性能和材料，針對(duì)原路面病害特點(diǎn)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，同時(shí)要考慮就地?zé)嵩偕O(shè)備的實(shí)際作業(yè)特點(diǎn)，要易于施工、生產(chǎn)、拌和及攤鋪壓實(shí)。在進(jìn)行再生瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)中要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)以確定再生瀝青混合料設(shè)計(jì)級(jí)配和最佳瀝青用量，最后要通過按實(shí)際施工工藝制作的試件對(duì)瀝青混凝土的各項(xiàng)性能進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)，最終保證按此配合比進(jìn)行HIR施工的路面質(zhì)量符合規(guī)范要求。

3.施工及質(zhì)量控制：HIR幾乎所有的施工操作都在施工現(xiàn)場(chǎng)一次性完成，因此其施工工藝對(duì)施工質(zhì)量的影響非常關(guān)鍵，必須確保施工前作好充足的施工準(zhǔn)備，并進(jìn)行完善的施工組織設(shè)計(jì)。在具體實(shí)施過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控施工質(zhì)量，及時(shí)做出調(diào)整，保證施工設(shè)備的連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，才能確保施工的順利進(jìn)行和施工后路面的質(zhì)量。

三、 HIR技術(shù)特點(diǎn)

1.可實(shí)現(xiàn)對(duì)原路面瀝青混合料中的瀝青膠結(jié)料及級(jí)配的性能恢復(fù)和改善，適用于瀝青路面上面層3-5㎝的養(yǎng)護(hù)維修。

2.實(shí)現(xiàn)原路面材料100%再利用，且新料的添加率通常小于再生瀝青混合料總質(zhì)量的30%，節(jié)約了資源和經(jīng)費(fèi)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，在公路養(yǎng)護(hù)中實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

3.恢復(fù)路表服務(wù)功能，消除路表功能性病害，提高行駛質(zhì)量，修正路面高程、縱橫坡等設(shè)計(jì)缺陷。

4.層間及縱縫均實(shí)現(xiàn)黏結(jié)，形成整體板快效應(yīng)，提高修復(fù)質(zhì)量，有效的防治反射裂縫。

5.施工時(shí)無需完全封閉交通，施工結(jié)束即可開放交通，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

四、施工工藝

⑴交通管制：施工前必須作好交警、路政、施工三方面的協(xié)調(diào)工作，施工現(xiàn)場(chǎng)所有人員必須穿標(biāo)識(shí)服，每天作業(yè)前要進(jìn)行交通控制，提前在作業(yè)路段按規(guī)范要求設(shè)置各類標(biāo)志和錐形標(biāo)。⑵起終點(diǎn)預(yù)處理：在施工中經(jīng)常要遇到轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)，為保證新老路面接縫順直為直線并作到熱接縫，對(duì)再生段落的起點(diǎn)和終點(diǎn)處首先用加熱機(jī)進(jìn)行10-30分鐘加熱，根據(jù)再生路面情況而定，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。⑶原路面加熱：該工程設(shè)計(jì)維修路面寬度為4米，加熱寬度兩側(cè)需各多20㎝，工程中所使用的四臺(tái)機(jī)組都有獨(dú)立的加熱系統(tǒng)，其中兩臺(tái)加熱機(jī)是主加熱系統(tǒng)，路面加熱溫度在200～250℃之間，加熱厚度達(dá)4～5㎝，復(fù)拌機(jī)和銑刨機(jī)是輔助加熱系統(tǒng)，主要使銑刨及拌和后的再生料在進(jìn)入攤鋪前保持料溫減少熱量損失，確保在攤鋪后壓實(shí)前初壓溫度大于115℃，料溫是保證路面修理質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。⑷原路面銑刨：在銑刨過程中要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制銑刨寬度和深度，如不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，銑刨找平由設(shè)備兩側(cè)縱坡儀進(jìn)行控制，在銑刨當(dāng)中還要隨時(shí)派人監(jiān)控。⑸噴灑再生劑：本工程使用的再生劑為糠醛抽出油和盤錦添加劑的混合液，通過再生劑加工廠加工后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。再生劑的添加是通過瀝青路面熱再生銑刨機(jī)后的噴灑裝置通過計(jì)算機(jī)控制噴灑到銑刨后的混合料中，再生劑的摻量根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求控制在2～5%之內(nèi)，摻加時(shí)要根據(jù)銑刨機(jī)的運(yùn)行速度不同及時(shí)調(diào)整再生劑的流量，保證摻量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。⑹再生料拌和：再生料的拌和是通過復(fù)拌機(jī)完成的，通過拌和站拌和的新瀝青混合料由車輛運(yùn)送到工地后，通過復(fù)拌機(jī)前的料斗由計(jì)算機(jī)控制添加到銑刨后的混合料中，再由集料裝置將再生混合料收集到拌和簍中進(jìn)行拌和，后輸送到攤鋪機(jī)中進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。⑺再生料攤鋪熨平：再生料通過攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪的厚度以原路面為基準(zhǔn)面松鋪1～1.5㎝，攤鋪找平采用兩側(cè)縱坡儀控制，并在施工中加強(qiáng)人工監(jiān)控，實(shí)時(shí)調(diào)整。⑼碾壓：HIR技術(shù)每次僅能處理一個(gè)車道寬度，需要用3臺(tái)壓路機(jī)用于初壓、復(fù)壓和終壓。初壓和終壓采用鋼輪壓路機(jī)，復(fù)壓采用重型輪胎壓路機(jī)。在碾壓過程中三臺(tái)壓路機(jī)應(yīng)按順序跟緊作業(yè)，初壓鋼輪壓路機(jī)要緊跟攤鋪進(jìn)行，先碾壓縱縫然后向中間推移，碾壓遍數(shù)為兩遍，重疊為輪寬的1/2。輪胎壓路機(jī)緊跟初壓進(jìn)行復(fù)壓，揉搓碾壓以增強(qiáng)密水性，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2的碾壓輪寬度。終壓緊跟復(fù)壓進(jìn)行，用鋼輪壓路機(jī)關(guān)閉震動(dòng)碾壓2遍。⑽質(zhì)量檢測(cè)：在碾壓完成后要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要是在路面冷卻后，開放交通前完成路面平整度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)等功能指數(shù)和幾何線形的檢測(cè)。⑾開放交通：每天施工完畢后要對(duì)施工地段作好防護(hù)工作，待瀝青混凝土路面冷卻至和原路面溫度一致時(shí)方可開放交通，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般施工完成后12小時(shí)開放交通最為適宜。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃曉明，江瑞齡. 瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)指南.人民交通出版社.

[2] JTG F41 公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范.

[3] JTG F40 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.