吳偉民
(甘肅省蘭州公路局應(yīng)急搶險保障中心,甘肅蘭州 730000)
運用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)開展公路養(yǎng)護工作,修復(fù)路面病害問題,通常需要利用加熱機對瀝青集料進行加熱和軟化,借助加熱銑刨機實施再生瀝青混合料加熱、翻松,添加再生劑,利用自卸車添加新瀝青集料,使用復(fù)拌機實施新舊瀝青集料加熱與拌和,使用攤鋪機攤鋪路面瀝青,再利用壓路機進行壓實,以高質(zhì)量完成相關(guān)質(zhì)檢工作,若存在問題應(yīng)及時進行修復(fù)。
為了優(yōu)化瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù),應(yīng)量化施工流程,在具體施工中,可借助加熱機將瀝青集料加熱至標(biāo)準(zhǔn)溫度,利用加熱銑刨機進行再度加熱、翻松,收集松散的瀝青集料并全部投入攪拌機組。與此同時,使用自卸車添加再生劑和新瀝青集料,將拌勻后的瀝青用于路面均勻攤鋪工作,借助壓路機進行壓實。瀝青路面就地?zé)嵩偕┕すに囶愋桶ㄕ涡汀?fù)拌型、補強型。
(1)整形型工藝借助加熱機對路面進行加熱與軟化,通過試驗全面掌握原路面材料,根據(jù)原材料明確再生劑的類型、添加量,運用平行疏松耙對被加熱并噴灑過再生劑的路面實施翻松處理。
在再生的熱路面鋪灑少量的新瀝青混合料,使新舊瀝青集料相混合,采取一次性壓實措施使路面成型。根據(jù)病害處理效果,整形型適用于路面車轍、面層沉陷、松散、麻面和網(wǎng)裂等病害。
(2)進行復(fù)拌型施工時,使用路面加熱機對路面進行加熱和軟化處理;使用平行疏松耙對路面實施翻松處理,加入添加劑,收集松散的瀝青集料;利用提升機將瀝青集料輸送到拌和機中,進行再加熱與拌和處理,瀝青集料拌和均勻后,再利用攤鋪機開展路面瀝青攤鋪作業(yè);使用壓路機進行路面碾壓工作,原路面瀝青材料需要優(yōu)化或瀝青含量需要補充時,應(yīng)選用復(fù)拌型工藝,最終構(gòu)成的路面屬于磨耗層。
(3)補強型細分為優(yōu)化補強、基本補強,前者是對施工技術(shù)的全面優(yōu)化,后者以整形型為基礎(chǔ),增加新瀝青集料添加量,提升整形后的瀝青路面高程,將新瀝青混合料鋪筑于路面層,以形成保護作用。
根據(jù)病害處理效果,補強型工藝適宜治理輕度車轍、重度車轍、麻面、路面裂縫、路面沉陷、微表處脫皮、橋頭跳車和瀝青層偏薄等問題。與前兩種工藝相比,補強型工藝會增加新瀝青集料添加量與原路面的厚度,可更新路面高程,以增強路面承載力。
在制備再生瀝青材料的過程中,須結(jié)合專業(yè)試驗活動進行瀝青膠結(jié)料的試驗工作,對瀝青進行抽提,以生成老化瀝青的原材料,在原材料中加入4%、6%、8%的再生劑,以此形成再生瀝青。
在制備過程中須科學(xué)控制加熱溫度,避免溫度過高、過低,溫度過高會導(dǎo)致瀝青老化,使再生劑會發(fā)失效;溫度過低會,導(dǎo)致瀝青流動性變差,再生劑和老化瀝青無法充分拌和,將加熱溫度控制在140 ℃最佳。與此同時,應(yīng)準(zhǔn)確把握瀝青拌和時間,避免時間過長、過短。應(yīng)嚴格按照再生瀝青的常規(guī)指標(biāo),運用物理化學(xué)試驗對再生瀝青集料的針入度、軟化點、延度和最佳摻量進行檢測。
(1)針入度指瀝青集料黏稠度,在具體試驗活動中,需要將探針與特定荷載的作用相結(jié)合,同時,對相關(guān)溫度、時間進行科學(xué)控制,試驗中的探針貫入深度與瀝青針入度一致,單位為0.01 mm。
瀝青針入度的數(shù)值越小,瀝青集料的黏稠度、硬度越高;如果針入度的數(shù)值越大,說明瀝青黏稠度、硬度越低。在某試驗研究中,荷載為50 g,探針和連桿的重量為50 g,試驗總重量為100 g,水浴溫度為25 ℃,保溫時長為1.5 h,貫入時間為5 s。該試驗研究為不同摻入量的再生劑中,加入AC-13、SMA-13的舊瀝青集料,以抽提老化瀝青,分析再生劑摻入量,避免影響再生瀝青集料針入度。研究結(jié)果表明,再生劑摻入量越多,再生瀝青集料針入度數(shù)值會越高,兩者呈正相關(guān)關(guān)系,再生劑會對老化瀝青產(chǎn)生軟化作用,降低瀝青黏稠度。
(2)軟化點指瀝青集料在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、瀝青對外在溫度的敏感性。若瀝青集料的軟化點越高,瀝青在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性越好,其抗車轍能力更強。在某試驗中,工作人員采取環(huán)球法,測試瀝青集料的軟化點。在具體工作中,可使用尺寸固定的圓環(huán),將瀝青固定成型,并進行修整,將瀝青樣品、試驗器具等放入5 ℃水中,其保溫時長為15 min,后期水浴升溫值控制為5 ℃/min。試驗發(fā)現(xiàn),隨著溫度增加,瀝青樣品中的鋼珠會逐漸呈下落狀態(tài),鋼珠觸碰到底板,此時的溫度為瀝青軟化點。該試驗為不同摻入量的再生劑中加入AC-13、SMA-13的舊瀝青集料,抽提老化瀝青,分析再生劑摻入量與軟化點的關(guān)系,試驗結(jié)果表明軟化點會隨著再生劑摻入量增加,出現(xiàn)降低現(xiàn)象,軟化點數(shù)值越高,再生瀝青集料在高溫環(huán)境保持的穩(wěn)定性狀態(tài)越好。在瀝青路面養(yǎng)護施工中,應(yīng)嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)需求,對再生劑在瀝青集料中的加入量進行科學(xué)控制。
(3)延度指瀝青集料的一種延展性能,瀝青受外在荷載壓力作用時,會出現(xiàn)變形但不會破壞路基結(jié)構(gòu)。在試驗活動中,應(yīng)在不同溫度條件下,采取相應(yīng)的拉伸速率拉伸瀝青樣品,瀝青出現(xiàn)斷裂的距離為延度數(shù)值。試驗中的溫度為10 ℃,將瀝青樣品放在該水浴中,并保持恒溫時長為2 h,再以1 cm/min的拉伸進行試驗,并做好相關(guān)記錄。試驗結(jié)果表明,隨著再生劑摻入量的增加,再生瀝青集料的延度會持續(xù)增長,兩者呈正相關(guān)關(guān)系,瀝青延度越良好,可增強公路后期使用性能。
就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級配比決影響公路養(yǎng)護施工質(zhì)量,在配置瀝青集料的過程中,工作人員應(yīng)做好瀝青舊料分析工作,根據(jù)分析結(jié)果合理界定集配比,并準(zhǔn)確計算舊瀝青混合集料、新瀝青集料的加入比例。對SMA-13瀝青原材料的試驗分析方法包括離心分離法、射線法、燃燒法、脂肪器法等。
舊瀝青材料存在較大的變異性,通常采取6次試驗,將瀝青材料油石比控制在6%左右。若試驗結(jié)果的變化無過大差距,表示材料性質(zhì)可靠。舊瀝青集料被車輛碾壓后,存在細化與破碎問題,在加熱處理中,需要加入定量的粗集料,以優(yōu)化集配比。在新瀝青集料配置過程中,應(yīng)加入適量的玄武巖、機制砂、破碎的鵝卵石。新舊材料拌和時,應(yīng)控制兩者的毛體積相對密度、表觀相對密度、表干相對密度和吸水率等。
全面做好試驗路段驗證工作,應(yīng)科學(xué)檢測瀝青路面平整度,高質(zhì)量完成路面構(gòu)造深度質(zhì)檢工作,并檢測路面摩擦系數(shù)。在路面平整度驗證過程中,應(yīng)做好車轍試驗和低溫小梁彎曲試驗工作。
通常情況下,車轍試驗的外在溫度條件為60 ℃,試驗設(shè)備接地壓強為0.7 MPa,行駛速度為42 次/min。溫小梁彎曲試驗溫度為-10 ℃,在中點進行加載操作,其試件的跨徑為200 mm。路面構(gòu)造深度質(zhì)檢工作以手工鋪砂法為主,并準(zhǔn)確測量平砂的直徑、換算構(gòu)造深度等。
在檢測路面摩擦系數(shù)過程中,需要借助擺式測定儀,準(zhǔn)確檢測路面的摩擦阻力。
為了控制瀝青路面就地再生施工質(zhì)量,應(yīng)重點優(yōu)化施工技術(shù),提升施工機械設(shè)備質(zhì)檢工作的質(zhì)量。工作人員應(yīng)對瀝青路面就地再生施工機械設(shè)備進行質(zhì)量檢測,判斷機械運行是否正常、安全,根據(jù)試驗檢測結(jié)果正確選用設(shè)備型號。以壓路機檢測為例,工作人員應(yīng)檢測初壓、復(fù)壓和終壓三個環(huán)節(jié),并合理選用不同型號的壓路機,與此同時,對壓路機的速度與工作方式進行規(guī)范化指導(dǎo)。
(1)初壓環(huán)節(jié)。
壓路機的振動速度應(yīng)控制在1.5~2 km/h之間,最快不宜超過2 km/h,壓路方式為靜壓。
(2)復(fù)壓環(huán)節(jié)。
壓路機的振動速度應(yīng)控制在2~3 km/h之間,最快不超過4 km/h,壓路方式為振動。
(3)終壓環(huán)節(jié)。
壓路機的振動速度應(yīng)控制在3~5 km/h之間,最快不超過5 km/h,壓路方式為靜壓。
工作人員應(yīng)控制基層松鋪的厚度,確定壓實方案后依次進行初壓、復(fù)壓和終壓作業(yè),并確保瀝青混合料的含水量始終處于最優(yōu)狀態(tài)。
綜上所述,運用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)開展公路養(yǎng)護工作,應(yīng)注重優(yōu)化施工流程,科學(xué)制備再生瀝青集料,合理控制再生瀝青的針入度、軟化點、延度、最佳摻量等,明確再生瀝青相關(guān)參數(shù)指標(biāo)??茖W(xué)控制就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級配比,做好試驗路段驗證工作,嚴格控制公路養(yǎng)護施工質(zhì)量,順利完成公路養(yǎng)護工作,保障路面行駛的安全性、穩(wěn)定性。