馮志遠(yuǎn)
山西太長高速公路有限責(zé)任公司 山西太原 030000
瀝青路面的就地?zé)嵩偕夹g(shù),在高速公路的養(yǎng)護(hù)中,是成效顯著的一項(xiàng)技術(shù)。通過運(yùn)用就地?zé)嵩偕夹g(shù),在優(yōu)化養(yǎng)護(hù)效果的同時(shí),資源得到了最大的利用,這就使得養(yǎng)護(hù)成本得到了極大的控制,經(jīng)濟(jì)效益得到了很大的提升,以及在環(huán)境保護(hù)方面也有著一定的幫助[1]。相較于國外,我國在道路養(yǎng)護(hù)方面應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù)的時(shí)間較晚,但發(fā)展速度卻非常的快,通過不斷的創(chuàng)新發(fā)展,再生技術(shù)有了較大的提升。高速公路在運(yùn)營中,必然會(huì)出現(xiàn)大量的病害,就地?zé)嵩偕夹g(shù)的合理運(yùn)用,是非常符合我國高速公路養(yǎng)護(hù)實(shí)情的。山西省高速公路大部分為瀝青混凝土結(jié)構(gòu),隨著使用年限的增加,為了保障瀝青路面的技術(shù)狀況指標(biāo),部分高速的路面都面臨著養(yǎng)護(hù)翻新的狀況,而現(xiàn)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保需求日益增加,傳統(tǒng)的道路修復(fù)方法將產(chǎn)生大量的瀝青混合料廢棄物,一方面造成環(huán)境污染,另一方面也是資源的浪費(fèi)。當(dāng)前瀝青路面養(yǎng)護(hù)上逐漸成熟的熱再生技術(shù),相較而言可以較大的節(jié)約工程投資,還可以有效的對(duì)廢料進(jìn)行處理,有效的提高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,是持續(xù)發(fā)展的政策導(dǎo)向,也是發(fā)展的必然趨勢。目前瀝青路面熱再生方式主要有廠拌熱再生和就地?zé)嵩偕鷥煞N方式,結(jié)合本人在山西太長高速公路就地?zé)嵩偕こ讨械难芯繉?shí)踐,本文僅對(duì)就地?zé)嵩偕夹g(shù)在通車高速公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討。
在我國的高速公路中,采用瀝青混凝土路面的路段,理論情況下,壽命為15年,實(shí)際使用中,壽命在十年左右。這就表示,高速公路瀝青混凝土路段在10~15年時(shí),就必須要進(jìn)行維護(hù)。隨著國家的迅速發(fā)展,高速公路的建設(shè)規(guī)模在逐年激增,到目前,屬于一個(gè)飽和的階段,開始朝養(yǎng)護(hù)方面轉(zhuǎn)變,由建設(shè)時(shí)代逐步邁入養(yǎng)護(hù)時(shí)代。在這樣的背景下,每年都會(huì)產(chǎn)生非常多的廢舊材料,處理這些廢棄材料成為一個(gè)新的難題,但隨著再生技術(shù)的出現(xiàn),這一問題被很好地解決了。利用再生技術(shù),可以將這些廢舊的材料很好的利用起來,通過廢舊材料和再生劑,新瀝青以及新集料的結(jié)合,讓路面恢復(fù)它應(yīng)有的功能。有數(shù)據(jù)證明,利用再生技術(shù)使路面重新恢復(fù)性能這一方法,比之新路面建設(shè),材料費(fèi)可以節(jié)53.4%,路面建設(shè)費(fèi)用可以節(jié)省25%,瀝青用量節(jié)約50%,因此再生技術(shù),不但可以很好的解決路面維護(hù)問題,讓廢舊材料在物盡其用的同時(shí),提高經(jīng)濟(jì)效益,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
瀝青混合料再生技術(shù),具體可以分為四個(gè)種類分別是就地?zé)嵩偕夹g(shù),廠拌熱再生技術(shù),就地冷再生技術(shù),和廠拌冷再生技術(shù)。在這四種技術(shù)中,就地?zé)嵩偕夹g(shù),在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)中,是運(yùn)用最頻繁的,在養(yǎng)護(hù)中運(yùn)用這一技術(shù),可以很好地將已經(jīng)失去性能的,老化的,有破損的路面,重新恢復(fù)它本應(yīng)該具備的性能,利用這一技術(shù),在很好地解決路面問題的同時(shí),還有著施工效率高,交通影響小,資源利用率高,運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此,在高速公路的道路養(yǎng)護(hù)上,被廣泛的應(yīng)用,這一技術(shù)的運(yùn)用,也是符合可持續(xù)發(fā)展這一核心價(jià)值觀的。因此,針對(duì)就地?zé)嵩偕鷳?yīng)用技術(shù),結(jié)合山西省高速公路的實(shí)際運(yùn)營情況、病害特征、交通量等進(jìn)行相關(guān)研究,來進(jìn)行靈活的再生技術(shù)運(yùn)用,可以很好的降低高速公路養(yǎng)護(hù)方面的壓力。
有別于廠拌熱再生,就地?zé)嵩偕且环N將老化的瀝青層現(xiàn)場進(jìn)行再生提升,從而使新料的使用量降低,并且讓路面可以恢復(fù)性能的一種技術(shù)方式,通常采用專用的就地?zé)嵩偕O(shè)備,對(duì)瀝青路面進(jìn)行加熱、銑刨,就地?fù)饺胍欢〝?shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等,經(jīng)熱拌和、攤鋪、碾壓等工序,一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)表面25~60mm深度范圍內(nèi)的舊瀝青混凝土路面的再生使用。就地?zé)嵩偕m用于存在淺層輕微病害的高速公路及一、二級(jí)公路瀝青路面表面層的就地再生利用,再生層可用作上面層或者中面層。舊瀝青路面存在局部深層病害時(shí),必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理后,再整體采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行處置。就地?zé)嵩偕@一技術(shù)對(duì)面層裂縫、輕度車轍、坑槽、抗滑性下降等非結(jié)構(gòu)性的路面病害都有著十分顯著的作用。
相較于廠拌瀝青混合新料加鋪及廠拌熱再生料的應(yīng)用,通車高速公路普遍面臨著瀝青混合材料運(yùn)距遠(yuǎn),造成瀝青料溫控難、施工周期長、投入設(shè)備多、現(xiàn)場管理復(fù)雜等困難,而就地?zé)嵩偕夹g(shù)能夠很好的改善路面技術(shù)狀況指標(biāo)的同時(shí),還有以下優(yōu)點(diǎn):①實(shí)現(xiàn)了就地瀝青路面再生利用,節(jié)省了材料運(yùn)輸費(fèi)用;②施工時(shí)只占用一個(gè)車道,降低了運(yùn)輸設(shè)備的占用空間和管理,對(duì)正常交通的影響很小;③實(shí)現(xiàn)了舊瀝青路面材料100%就地再生利用,不產(chǎn)生廢料,同時(shí)添加的新瀝青混合料比較少;④流水線施工,速度快,每天可施工單車道800~1500m以上;⑤實(shí)現(xiàn)了瀝青路面再生層和下承層層間的熱粘結(jié),路面結(jié)構(gòu)受力連續(xù),整體性強(qiáng),使用壽命延長。
①熱再生深度通常限制在25~60mm,無法同步解決基層和路基病害;②無法除去已經(jīng)不合適進(jìn)行再生的混合料,級(jí)配調(diào)整幅度有限;③設(shè)備投資大,一套再生列車費(fèi)用昂貴,相對(duì)道路管養(yǎng)單位而言配置成本高;④現(xiàn)場施工質(zhì)量較難控制,因?yàn)楝F(xiàn)場熱再生過程是一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)過程,要控制好質(zhì)量就需要對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢驗(yàn);⑤一個(gè)工地的再生料無法攤鋪到其他作業(yè)點(diǎn),使用地點(diǎn)相對(duì)廠拌瀝青混合新料加鋪及廠拌熱再生料比較固定單一;⑥專用設(shè)備的機(jī)械化和自動(dòng)化程度高,對(duì)施工現(xiàn)場的組織管理水平要相對(duì)求高;⑦就地?zé)嵩偕に囶愋投?,就目前技術(shù)水平而言不同的工藝需要不同的配套再生設(shè)備,調(diào)整成本較高。
瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕枋褂么笮偷膶S脵C(jī)械,根據(jù)施工時(shí)工藝方式再生機(jī)械設(shè)備組可長達(dá)50~100m,所以施工現(xiàn)場應(yīng)滿足以下條件:
①要具有能發(fā)揮就地?zé)嵩偕攸c(diǎn)的足夠工程規(guī)模;②確保現(xiàn)場的施工條件,提前發(fā)布道路施工信息,根據(jù)道路通行狀況制定好施工組織計(jì)劃,設(shè)置好施工現(xiàn)場的交通作業(yè)控制區(qū)域,中斷施工地點(diǎn)一個(gè)車道的交通。
就地?zé)嵩偕┕ぴO(shè)計(jì)在要滿足瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范要求的同時(shí),還要對(duì)舊路面進(jìn)行的路況調(diào)查及主要性能的檢測試驗(yàn),這是施工方案編制和再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的依據(jù),也是工程順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。
(1)路況調(diào)查一般包含以下內(nèi)容:①原路面的設(shè)計(jì)資料,如路面結(jié)構(gòu)等;②原路面的竣工資料,如路面的混凝土級(jí)配碎石的石質(zhì)、施工時(shí)路面的各種參數(shù)等;③原路面的養(yǎng)護(hù)資料,如歷年來路面的損壞及修補(bǔ)情況等;④原路面的路面損壞情況,包括各種病害的類型、數(shù)量、分布情況,并簡單分析其原因;⑤原路面的各種幾何數(shù)據(jù),如高程、橫坡度、病害深度等等。
(2)在路況調(diào)查結(jié)束后需立即進(jìn)行瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕鷮?shí)驗(yàn)。包括兩大類:第一大類是對(duì)瀝青的再生試驗(yàn);第二大類是再生瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。舊瀝青的再生試驗(yàn)包括:舊瀝青性能試驗(yàn),再生劑的摻量試驗(yàn)。再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括:舊瀝青混合料的試驗(yàn),新?lián)綖r青混合料級(jí)配的確定,再生瀝青混合料性能檢驗(yàn)。對(duì)于就地?zé)嵩偕鳂I(yè)質(zhì)量來說,施工前進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓に囘x擇和評(píng)價(jià)分析是至關(guān)重要的,再生工藝的選擇取決于對(duì)舊路面的調(diào)查檢測、評(píng)價(jià)和材料的試驗(yàn)結(jié)果。
6.2.1 施工準(zhǔn)備
①就地?zé)嵩偕┕で皯?yīng)進(jìn)行現(xiàn)場周邊環(huán)境調(diào)查,對(duì)可能受到影響的植物隔離帶、樹木、加油站等提前采取隔離措施。②就地?zé)嵩偕埃仨殞?duì)就地?zé)嵩偕鸁o法修復(fù)的路面病害進(jìn)行預(yù)處理,破損松散類病害的深度超過就地?zé)嵩偕┕ど疃葧r(shí),應(yīng)予以挖補(bǔ);變形深度為30㎝~50㎝時(shí)的病害,再生前應(yīng)進(jìn)行銑刨處理;裂縫類病害要分析成因,影響熱再生工程質(zhì)量的裂縫應(yīng)予以處理。③原路面特殊部位的預(yù)處理:用銑刨機(jī)沿行車方向?qū)⑸炜s縫等構(gòu)造物后端銑刨2至5m,前端銑刨1至2m,深度同再生深度相同,再生時(shí)用新瀝青混合料鋪筑;原路面上的標(biāo)線、道釘?shù)仍O(shè)施應(yīng)清除;采用隔熱板保護(hù)橋梁伸縮縫。④就地?zé)嵩偕绞┕で皯?yīng)鋪筑試驗(yàn)路段,從施工工藝、質(zhì)量控制、施工管理、施工安全等各個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)。就地?zé)嵩偕囼?yàn)路段的長度不宜小于200m。
6.2.2 再生施工
①前掃路面,畫導(dǎo)向線。清掃路面,避免雜物混入混合料內(nèi)。在路面再生寬度以外畫導(dǎo)向線,也可以將路面邊緣線作為導(dǎo)向線,保證再生施工邊緣順直美觀。②原路面必須充分加熱。不得因加熱溫度不足造成耙松時(shí)集料破損,影響再生質(zhì)量,也不得因加熱溫度過高造成瀝青過度老化;應(yīng)減少再生設(shè)備各設(shè)備間距,減少熱量損失;原路面加熱寬度比銑刨寬度每側(cè)應(yīng)至少寬出20㎝。③路面耙松深度要均勻。耙松深度變化時(shí)應(yīng)緩慢漸變;耙松面應(yīng)有較好的粗糙度;耙松面溫度應(yīng)高于70℃。④再生劑噴灑裝置應(yīng)與再生復(fù)拌機(jī)行走速度聯(lián)動(dòng)并可自動(dòng)控制,能準(zhǔn)確按設(shè)計(jì)劑量噴灑;再生劑應(yīng)加熱至不影響再生劑質(zhì)量的最高溫度,提高再生劑的流動(dòng)性和與舊瀝青的融合性;再生劑應(yīng)均與噴人舊瀝青混合料中;再生劑用量應(yīng)準(zhǔn)確控制,施工過程中應(yīng)根據(jù)銑刨深度的變化適時(shí)調(diào)整再生劑的用量,應(yīng)保證瀝青混合料的拌和均勻;⑤攤鋪要?jiǎng)蛩龠M(jìn)行,施工速度宜保持在1.5~5米/每分鐘,攤鋪溫度控制在120~150℃之間,隨時(shí)調(diào)整熨鋪平板的振動(dòng)功率,提高初始密實(shí)度,同時(shí)還要注意避免出現(xiàn)不均勻、拉毛、裂紋、離析等現(xiàn)象。⑥就地?zé)嵩偕旌狭蠅簩?shí)應(yīng)配置較大噸位的振動(dòng)雙鋼輪、膠輪壓路機(jī),碾壓必須緊跟鋪筑作業(yè),同時(shí)盡量減少噴水作業(yè),邊角等局部大型設(shè)備無法壓實(shí)部位采用小型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行補(bǔ)足壓實(shí)。⑦完成鋪筑作業(yè)后應(yīng)當(dāng)檢測鋪筑效果,待路表溫度低于50℃后方可開放交通。
路面熱再生施工前后,要對(duì)瀝青路面整體的性能進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的檢測,要滿足瀝青路面的施工技術(shù)規(guī)范要求,再生混合料也必須滿足相應(yīng)規(guī)范要求,一般采用抽樣檢測的方法來保障施工質(zhì)量,在添加新混合料的同時(shí),必須經(jīng)過單獨(dú)的檢驗(yàn),抽驗(yàn)要求參照常規(guī)施工標(biāo)準(zhǔn)。如新舊瀝青的性能、再生料的級(jí)配、鋪筑平整度、空隙率、壓實(shí)度、厚度、摩擦系數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)都有一個(gè)詳細(xì)的檢測,要確保各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。
就地?zé)嵩偕@一技術(shù),對(duì)廢舊材料的利用率可以達(dá)到100%,這極大的節(jié)省了新集料和新瀝青的使用,直接帶來了顯著地經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)護(hù)中使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)相比起使用銑刨重鋪技術(shù),節(jié)約率可以達(dá)到30.7%,雖然與薄層加鋪技術(shù)和微表處技術(shù)相比,就地?zé)嵩偕夹g(shù)并不是最節(jié)省成本的一項(xiàng)技術(shù),但是薄層加鋪技術(shù)和微表處技術(shù)還并不成熟,在完成施工后的幾個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)剝落,松散的情況,持久性太差,而就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以讓路面性能恢復(fù)保持三年左右,這種更長的使用壽命,無疑彌補(bǔ)了成本上的那一點(diǎn)劣勢[2]。
就地?zé)嵩偕@一技術(shù),不僅可以為經(jīng)濟(jì)帶去好的效益,對(duì)社會(huì),環(huán)境方面帶去了十分顯著的效益,而且這些效益都不是金錢可以衡量的。應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù),極大的解決了廢舊材料對(duì)環(huán)境造成污染的問題,也減少了對(duì)材料,能源的需求,這對(duì)自然資源保護(hù)而言,是非常重要的。在減少資源使用的情況下,改善了道路的狀況,讓行車變得更加的安全,這方面也極大的提高了人們的生活舒適度。
綜上所述,就地?zé)嵩偕@一技術(shù),在瀝青路面的回收再利用方面有著非常高效的作業(yè),在高速公路的養(yǎng)護(hù)工作中,可以積極采用熱再生這一先進(jìn)的技術(shù)來進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù),可以極大的提高路面養(yǎng)護(hù)的效率,這對(duì)響應(yīng)國家號(hào)召創(chuàng)新發(fā)展構(gòu)建和諧社會(huì)都有著重大的意義,而且這一做法通過減少資源的使用,對(duì)環(huán)境保護(hù)也作出了貢獻(xiàn),同時(shí)也高度契合我國可持續(xù)發(fā)展理念。在現(xiàn)今的社會(huì)環(huán)境下,就地?zé)嵩偕@一技術(shù)一定不是只可以局限在高速公路養(yǎng)護(hù)這方面,只要是跟它特性適配的工作,都將可以采用這項(xiàng)技術(shù),通過不斷的探索實(shí)踐,推進(jìn)就地?zé)嵩偕夹g(shù)的進(jìn)步發(fā)展,充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值,為我國的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保建設(shè)作出貢獻(xiàn)。