瀝青路面就地熱再生施工工藝及質(zhì)量控制探討

(江西洪都建筑工程有限公司，南昌330029)

瀝青路面就地熱再生施工工藝及質(zhì)量控制探討

■樂雪萍

(江西洪都建筑工程有限公司，南昌330029)

瀝青路面就地熱再生技術是修復瀝青路面表面病害的養(yǎng)護技術，因其具有施工周期短、舊料完全利用及節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)勢被大量應用。本文結(jié)合實際工程，從設計、施工到檢測等各個環(huán)節(jié)出發(fā)，對就地熱再生施工工藝及質(zhì)量控制展開研究，以期為從事就地熱再生應用和推廣的技術人員提供一定的借鑒和參考。

瀝青路面就地熱再生施工工藝質(zhì)量控制

隨著公路的快速發(fā)展，國內(nèi)道路行業(yè)已進入建養(yǎng)并重的階段，銑刨后產(chǎn)生的舊路面材料不僅對環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害，而且也造成大量優(yōu)質(zhì)資源的浪費[1]，如何利用舊路面材料成為當前道路養(yǎng)護領域的重中之重。瀝青路面就地熱再生技術可以對舊料進行100%回收利用，該技術將加熱、銑刨、再生劑添加、新集料添加、新舊料復拌、攤鋪、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)，節(jié)約了大量材料、人力物力，具有顯著的環(huán)境效益及經(jīng)濟社會效益。

從瀝青路面就地熱再生目前實際工程應用狀況來看，因為施工質(zhì)量控制不足問題，減少了就地熱再生工程的使用壽命，嚴重影響就地熱再生路面的路用性能和服務水平[2]。因此，本文依托泰井高速就地熱再生現(xiàn)場施工經(jīng)驗，系統(tǒng)總結(jié)瀝青路面就地熱再生施工工藝及質(zhì)量控制要點，為從事就地熱再生應用和推廣的技術人員提供一定借鑒和參考。

1 工程概況

泰井高速公路于2003年10月23日開工建設，于2005年3月31日建成通車，至今已10年有余。此次設計熱再生路段為主線部分全長共計62km。經(jīng)調(diào)研全線病害類型主要為橫縫，存在少量縱縫、沉陷等病害，前期養(yǎng)護過程局部采用微表處技術、罩面技術、貫縫，進行過病害處理。2016年8月25日，全幅K0+000～K62+000采用就地熱再生技術對病害進行處理。本次就地熱再生新料采用改性瀝青AC-13混合料，泰井高速路面結(jié)構見圖1。

2 施工工藝

2.1 施工設備

圖1 泰井高速路面結(jié)構示意圖

目前，國內(nèi)主要的就地熱再生設備主要有維特根、英達和鞍山森遠三種。本工程采用鞍山森遠SY4500瀝青路面熱再生列車，由兩臺(或三臺)路面加熱機、一臺加熱銑刨機、一臺加熱復拌機四部分組成。該機組具有加熱、翻松、噴灑各種添加劑(再生劑、新瀝青、溫拌劑等)、添加新瀝青混合料、新舊料烘干、拌和等功能，輔以攤鋪機、壓路機和自卸車等通用設備，即可實現(xiàn)道路養(yǎng)護施工的流水化作業(yè)，并一次成型新路面，施工后的路面標高也與原有路面相同，機組構成見圖2。

2.2 工藝流程

圖3為就地熱再生施工工藝流程。施工前，對舊瀝青路面的病害進行維修，以提高原路面結(jié)構的穩(wěn)定性。主要有：坑槽修補、唧漿病害開挖、橫向排水盲溝的設置等。清除已修補裂縫的壓縫帶和壓縫貼，銑刨并清理舊路面標線，清除舊路面反光道釘?shù)?。并對舊路面表面進行高壓清掃，保證路面干燥清潔。

圖2 就地熱再生施工機組

圖3 就地熱再生施工工藝流程

2.2.1 再生劑摻量確定

本工程再生劑采用鞍山雙城科技SZS再生劑，其能夠補充舊瀝青中缺少的芳香芬，有效恢復老化瀝青性能，依托工程經(jīng)驗，本工程再生劑摻量為3%。

2.2.2 再生混合料級配確定

對舊料進行抽提篩分，結(jié)合鞍山森遠SY-4500再生重鋪機組施工經(jīng)驗，初步確定新料摻量為10%。經(jīng)過計算調(diào)整后該摻量下新瀝青混合料級配和合成級配如表1所示。

2.2.3 新瀝青混合料的拌制及運輸

表1 新料級配及合成級配

新瀝青混合料生產(chǎn)之前檢測瀝青及集料各項技術指標，必須保證滿足技術要求。拌和時瀝青及集料由拌和站電腦控制計重，每盤料各個熱料倉的礦料量、礦粉、瀝青和拌和時間滿足要求。拌和時，瀝青加熱溫度控制在165～170℃，集料加熱溫度控制在190～220℃，混合料出廠溫度控制在170～185℃之間。拌和過程及時檢查瀝青混合料的均勻性，避免出現(xiàn)花白或離析混合料。

瀝青混合料運輸運輸車采用自卸卡車，裝料前須對其進行徹底清洗，并涂刷1∶4植物油和水混合液。裝料時，按照前、后、中的順序裝料，以減少瀝青混合料的離析。此外，為了減少瀝青混合料在運輸和等待過程中的熱量損失，須進行棉被或篷布覆蓋車身，以防產(chǎn)生溫度離析。

2.2.4 瀝青路面加熱

啟動時，加熱機前加熱板后端位置放在選定的起步線上，待加熱的路面開始輕微冒煙時則快速向前移動一個加熱板的距離繼續(xù)加熱，如此繼續(xù)逐步向前推進，加熱機根據(jù)實際加熱情況來回移動，確保路面的受熱均勻。加熱機操作時按照快退慢進的方式，在保證對瀝青路面加熱足夠的同時還要防止局部路段重復加熱時間過長而導致瀝青老化，或者由于加熱不夠在銑刨時發(fā)生集料破碎造成級配控制困難。因此，在整個再生加熱過程中應嚴格控制再生機組的加熱溫度，對瀝青路面溫度進行即實監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測溫度即實調(diào)整加熱機的加熱強度、行走速度等施工參數(shù)。再生機組加熱時，沿導向線(本工程為標線)行駛，兩邊橫向加熱寬度均超過再生施工寬度20cm，以保證再生面縱向接縫為熱接縫。

在施工過程中，須確保各施工工藝溫度，按照相關規(guī)范[3]要求，結(jié)合項目組就地風熱再生施工經(jīng)驗，本工程各環(huán)節(jié)控制溫度如表2所示。

表2 就地風熱再生路面施工溫度要求

2.2.5 新瀝青混合料添加

卸料時，現(xiàn)場指揮加熱機快速向前行駛加熱，使銑刨機與復拌機留出一定距離，接著指揮運料車在超車道與銑刨機并排停下，然后退入施工的行車道內(nèi)，并在復拌再生機前10～30cm處停車，不得撞擊復拌機。卸料過程中，車頂棉被移開，待卸料完畢重新對混合料進行覆蓋。

2.2.6 混合料攤鋪機碾壓

就地熱再生施工碾壓分為：初壓、復壓和終壓。碾壓方案見表3。

表3 就地熱再生碾壓方案

3 質(zhì)量控制要點

目前國內(nèi)進行瀝青路面就地熱再生施工時，質(zhì)量問題更多存在施工期間[4]，這是由于瀝青路面就地熱再生機組龐大，施工過程存在大量非均勻性。因此就地熱再生工程除關注材料性能外，還應對施工設備、加熱、碾壓等過程加以檢測和控制，尤其是對溫度的控制，不同施工階段的溫度對施工應用效果均有不同的影響。結(jié)合江西泰井高速就地熱再生實際工程，總結(jié)施工工程中存在的質(zhì)量問題，建立針對各環(huán)節(jié)的瀝青路面全過程質(zhì)量控制方案。

3.1 新瀝青混合料

每臺施工設備在施工前對材料的選擇必須嚴格進行質(zhì)量控制，包括各組分的質(zhì)量和各組分的基本性能，各種材料的使用應滿足拌合的要求，整個加熱拌合過程中要保持瀝青混合料的性能穩(wěn)定，無混合料離析以及發(fā)白等問題出現(xiàn)，且在新瀝青混合料運輸過程中需要棉被覆蓋，減少熱量的散失。

3.2 關鍵工藝溫度控制

由于施工現(xiàn)場舊路面的加熱溫度、舊瀝青混合料的銑刨溫度、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)生影。為提高施工質(zhì)量，一方面及時和現(xiàn)場技術人員進行溝通，就施工關鍵溫度控制點進行詳細說明；另一方面加強施工現(xiàn)場溫度監(jiān)控，出現(xiàn)異常溫度應及時調(diào)整機組行進速度。如果遇到低溫天氣，可以通過降低機組行駛速度來彌補地表溫度偏低的缺陷；如果路面內(nèi)部存在大量水汽，采用第一臺加熱機較快循環(huán)往復以減少路面內(nèi)部水汽?？傊?，施工過程中，整套機組盡量保持勻速行駛，地表溫度、行駛速度與加熱效果存在直接聯(lián)系，施工過程必須通過即實調(diào)控來保證施工質(zhì)量。

3.3 攤鋪碾壓

熱再生瀝青混凝土的再生碾壓是交付應用前的最后一道工序，在施工應用中應注意以下幾點：

(1)注意碾壓溫度，尤其是初壓溫度和終壓溫度，兩者溫度不宜相差太大，減少熱量損失過快，碾壓間距控制在30～50m。

(2)為防止碾壓時膠輪粘輪，應在膠輪表面刷涂隔離劑。

(3)為避免擁包的出現(xiàn)，禁止掉頭、突然停車。

(4)壓路機的折回采用階梯形行進。

為提高攤鋪均勻性和避免集料破碎等現(xiàn)象，應在現(xiàn)場攤鋪時，避免新瀝青混合料結(jié)團和及時去除較大結(jié)團，同時安排合適的人工撒鋪補料，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。

3.4 質(zhì)量檢測

對就地熱再生瀝青混合料的各項性能進行測試，性能指標見表4，從表4看出，就地熱再生瀝青混合料的各項性能指標符合規(guī)范要求。同時，對就地熱再生路面進行檢測，具體結(jié)果見表5，其檢測結(jié)果均滿足規(guī)范的要求。

表4 就地熱再生混合料性能測試結(jié)果

表5 就地熱再生路面性能測試結(jié)果

4 結(jié)語

本文結(jié)合實際工程，對就地熱再生技術施工工藝及質(zhì)量控制進行系統(tǒng)的介紹及分析。現(xiàn)場施工質(zhì)量控制主要對加熱機行走速度與加熱溫度進行控制，及時檢測路表溫度，實時調(diào)整機組行進速度?，F(xiàn)場攤鋪應安排合適的人工撒鋪補料，提高攤鋪均勻性，碾壓過程確保壓路機的碾壓遍數(shù)及碾壓時機。通過后期及時的質(zhì)量檢測反應路面施工質(zhì)量，以保證及時解決出現(xiàn)的問題?？傊?，在就地熱再生施工過程中，必須要嚴格把控混合料拌和、現(xiàn)場施工及后期檢測等環(huán)節(jié)，確保就地熱再生施工質(zhì)量。

[1]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

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

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

[4]張清平.瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術研究[D].長沙理工大學博士學位論文,2011.