高速公路路面養(yǎng)護就地?zé)嵩偕に噾?yīng)用分析

文/漆冬

1 前言

在高速公路路面工程養(yǎng)護領(lǐng)域中，就地?zé)嵩偕夹g(shù)作為常用的一種技術(shù)策略，能夠在綜合利用原有路面材料的基礎(chǔ)上，通過加熱的方式將原有材料配合新材料融合之后進行路面的攤鋪處理。由于該施工技術(shù)具備環(huán)保節(jié)能等特點，因此得到了廣泛地應(yīng)用。

2 瀝青就地?zé)嵩偕夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國外對于損壞瀝青路面材料的再利用研究在1970年左右就開始了，并且取得了比較大的成就，可以全面地將舊瀝青材料應(yīng)用到公路養(yǎng)護工作中，發(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢，提高施工的速度和質(zhì)量。到1980年左右，我國科學(xué)家也投入了相關(guān)研究，展開損壞瀝青材料的再利用研究，但是成果相對較差，所以該項目的研究一直處于停滯的狀態(tài)，不被人們重視。直到21世紀(jì)之后，我國開始重視該技術(shù)的研發(fā)，并且逐步取得了一系列成就。比如，2003年，江蘇某路橋公司引入了先進的熱再生技術(shù)，購入一套可以實現(xiàn)瀝青材料再利用、再生產(chǎn)的機組，并將其不斷地應(yīng)用到瀝青路面的養(yǎng)護管理中。結(jié)合當(dāng)前的應(yīng)用實際情況展開分析，該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得了一定的成就，經(jīng)過不斷地經(jīng)驗總結(jié)和分析，技術(shù)逐漸成熟，發(fā)揮出了該技術(shù)的優(yōu)勢，促進了高速公路養(yǎng)護工作順利實施，提高了資源利用率[1]。

3 瀝青再生的工作原理分析

瀝青在長期的使用中，容易發(fā)生老化問題，這是因為其中內(nèi)部的某些材料組分發(fā)生了遷移變化，如果在這些老化的瀝青中加入一定量的再生劑材料，就會讓瀝青材料的組分恢復(fù)正常水平，進而實現(xiàn)瀝青再生的過程。因此，瀝青再生技術(shù)是具備可行性的。結(jié)合瀝青生產(chǎn)的基本原理和標(biāo)準(zhǔn)，在老化瀝青中加入低黏度的油料、適當(dāng)黏度的新瀝青材料或者其他類型的再生劑，進行必要的調(diào)配處理，可以恢復(fù)瀝青材料的基本性能，滿足瀝青材料使用需要，同時也能夠達到公路運行的標(biāo)準(zhǔn)，保證路面運行的水平滿足要求。而對于瀝青老化的相容性而言，通常認(rèn)為瀝青老化是因為瀝青結(jié)構(gòu)的溶質(zhì)以及溶劑失去參數(shù)平衡而導(dǎo)致的，如果增加再生劑就會導(dǎo)致相關(guān)的參數(shù)達到原有的范圍要求，所以在進行相關(guān)處理的階段中，工作人員需要綜合選擇再生劑，保證再生劑的應(yīng)用能夠達到材料再生的需要。如此才能夠?qū)崿F(xiàn)資源的重新分配與達到改善瀝青使用性能的效果，這兩種理論是不存在沖突問題的，是相互相補的。所以在進行瀝青再生工作開展時，需要綜合實際對技術(shù)的應(yīng)用方式進行選擇，如此才能夠保證路面養(yǎng)護工程的質(zhì)量滿足實際需要[2]。

4 工程概況

某高速公路在2005年建設(shè)投入通行運營后，經(jīng)過多年的使用，車輛荷載、自然環(huán)境侵蝕等因素的連續(xù)作用，造成路面表層存在嚴(yán)重的車轍、裂縫、坑槽等病害問題。經(jīng)過查詢資料和現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該路面的表層應(yīng)用的是半剛性瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式，其中路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用的是SBS 瀝青混凝土材料，已經(jīng)有大幅嚴(yán)重?fù)p壞情況，要及時做出改進和處理。

5 就地?zé)嵩偕夹g(shù)和工藝

5.1 再生混合料的級配設(shè)計

就地?zé)嵩偕鸀r青混合料的級配容易受到原瀝青路面級配的干擾和影響，所以要綜合分析和研究之后再確定。對于該項目來說，加入新瀝青材料的比例為10%～15%，以保證瀝青路面的級配以及油石比符合要求，加入必要的外加劑，嚴(yán)格控制外加劑的比例，保證混合料的性能符合工程的要求，達到公路路面的運行標(biāo)準(zhǔn)，切實提升公路運行質(zhì)量水平。

結(jié)合目前該項目的實際情況，進行現(xiàn)場路段的采樣處理，然后分析材料的級配、油石比等參數(shù)，結(jié)合瀝青材料的目標(biāo)級配參數(shù)確定新材料的加入比例，保證達到級配性能的要求，本次工程項目的再生瀝青混合料的目標(biāo)級配為AC-13，然后加入15%的新材料以達到路面級配的改善需要，保證公路工程的質(zhì)量合格，不會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變質(zhì)等問題[3]。

5.2 再生劑應(yīng)用中加入量的分析

應(yīng)該在合適的位置上進行瀝青舊路面的采樣，保證其反映出公路路面的結(jié)構(gòu)特性，一般取樣的深度為4cm。當(dāng)樣品在現(xiàn)場提取之后，需要在實驗室內(nèi)進行全面的分析和檢查，主要是進行延度、軟化點、針入度等方面參數(shù)的檢測，查詢相關(guān)的技術(shù)材料，對比技術(shù)參數(shù)，了解瀝青路面的老化程度，為瀝青路面的性能提升起到一定的促進作用。

加入一定比例的再生劑，然后進行技術(shù)參數(shù)的試驗，確定瀝青材料各項技術(shù)指標(biāo)，如果不能符合工程的使用要求，應(yīng)該及時調(diào)整，反復(fù)試驗最終確定合適的加入比例。

材料檢測性能合格后，要確定相應(yīng)的比例參數(shù)，然后明確相應(yīng)配比參數(shù)，并且實施再生處理，實施材料的馬氏試驗，全面了解各項材料的性能和技術(shù)參數(shù)，以滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

5.3 添加用新瀝青混合料

按照本次工程的實際情況要求，在該項目中確定使用復(fù)拌型熱再生施工工藝處理面層結(jié)構(gòu)，加入材料的類型為AC-13 型，油石比為4.7%，新加入的瀝青材料為15%。經(jīng)過各項技術(shù)參數(shù)的檢測和分析，發(fā)現(xiàn)所有技術(shù)指標(biāo)都符合國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范的要求，完全滿足工程質(zhì)量的要求，最后將配制好的材料應(yīng)用到工程中，以達到工程運行標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 對原路面加熱

首先將原有路面結(jié)構(gòu)全面清理干凈，并且應(yīng)用加熱機進行加熱處理，需要綜合分析機械設(shè)備的運行參數(shù)，要考慮到氣候環(huán)境、自然條件等要素，了解所有影響因素，讓加熱溫度符合要求，達到最佳溫度標(biāo)準(zhǔn)。

加熱作業(yè)中，該工程項目應(yīng)用的是兩臺LRJ-1型瀝青路面熱再生加熱機以滿足項目需要，一般來說該設(shè)備的工作速度為1～4m/min，經(jīng)過全部加熱處理后，路面的溫度達到150～170℃，一般加熱的深度為4cm 且路面溫度不能超過170℃[4]。

5.5 加熱銑刨及再生劑的添加

在路面加熱的溫度完全達到標(biāo)準(zhǔn)的要求后，再應(yīng)用LRB－1 型路面熱再生加熱銑刨機進行路面整體結(jié)構(gòu)的處理。這些路面的表面并未存在嚴(yán)重的病害問題，可以適當(dāng)減小處理的深度尺寸，以不會損壞整個路面結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)。如果舊路面的上下結(jié)構(gòu)的連接部位性能較差，有松散的問題存在，需要及時做好清理處理，并且減慢施工速度。同時，對于加熱的位置實施全面的加熱處理，保證其與原路面有效結(jié)合，促進整體結(jié)合性能的提升。

按照路面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求選擇合適的再生劑的加入比例，以本次工程來說，其再生劑的加入量為6%、8%、10%。該參數(shù)的設(shè)定對于混凝土應(yīng)用量有著直接的影響，結(jié)合現(xiàn)場的工程機械標(biāo)準(zhǔn)選擇最佳的設(shè)備以滿足施工的要求[5]。加熱復(fù)拌機的料斗內(nèi)需要加入15%的新瀝青材料，經(jīng)過全面的拌和處理傳輸?shù)綌備仚C的料斗內(nèi)，確保材料的溫度達到135～165℃。

5.6 再生混合料的攤鋪

該工程中，要確定合適的松鋪系數(shù)。在攤鋪作業(yè)開始之前，把熨平板調(diào)整到最佳的位置，讓各個位置上的傳感器都能夠穩(wěn)定地運行，符合要求后才能開展攤鋪施工，這樣可以按照施工工序和標(biāo)準(zhǔn)進行施工。

5.7 再生混合料的碾壓

初壓施工使用12t 雙鋼輪壓路機進行，關(guān)閉振動功能；復(fù)壓采用的是20t 輪胎壓路機設(shè)備，開啟振動功能，碾壓遍數(shù)為4 遍；終壓使用的是12t 雙鋼輪壓路機，碾壓遍數(shù)為2 遍。為了防止出現(xiàn)黏輪的問題，在碾壓作業(yè)前需要在鋼輪表面涂刷一層肥皂水，不要使用油料，否則將會污染路面材料。需要注意的是，在碾壓施工操作的階段中需要綜合實際情況對碾壓的過程進行控制。如果發(fā)現(xiàn)碾壓強度不足則需要進行重復(fù)碾壓，以保證碾壓參數(shù)達到實際要求為止。

6 結(jié)語

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的實際應(yīng)用價值較高，通過使用先進的瀝青路面施工材料，充分利用舊瀝青路面材料，不僅能提高材料的利用率，防止發(fā)生環(huán)境污染的問題，而且可以提高現(xiàn)場施工速度和質(zhì)量，不會影響交通運行的質(zhì)量，保證交通快速恢復(fù)通行。從本次研究分析可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)較之傳統(tǒng)技術(shù)來說，可以節(jié)約瀝青材料約50%左右，人工成本降低50%以上，施工效率較高，工期縮短大約40%。因此，需要全面推廣和應(yīng)用就地?zé)嵩偕に?，以提高高速公路養(yǎng)護效果和水平。