瀝青路面就地?zé)嵩偕┕べ|(zhì)量研究

李華君

（張家口市交通建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司，河北張家口 075000）

1 引言

由于就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以充分利用廢舊瀝青混合料，避免材料的浪費(fèi)，近年來得到學(xué)者的廣泛關(guān)注，并在諸多道路養(yǎng)護(hù)中得到應(yīng)用。但由于就地?zé)嵩偕访媸┕ぜ夹g(shù)復(fù)雜，且施工過程中如果處治不當(dāng)，將會(huì)造成路面壓實(shí)困難，再生后的路面性能與新鋪路面的性能相差較大[1]。因此，為使熱再生后的路面達(dá)到更加理想的效果，本文依托某高速公路對就地?zé)嵩偕夹g(shù)展開現(xiàn)場調(diào)查、級配設(shè)計(jì)、混合料的性能分析，以探究影響就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工的控制因素。

2 工程概況

某高速公路全線長24.38 km，該高速公路通行車輛中貨車居多，且超載現(xiàn)象嚴(yán)重，在道路剛剛投入使用幾年之后，路面就出現(xiàn)較多的車轍、裂縫等病害，此前已根據(jù)實(shí)際情況在部分路段使用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)，但道路狀況仍難以得到較好的改善。因此，經(jīng)研究后決定采用瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)對該道路的一些路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，路面結(jié)構(gòu)層厚度詳見表1。

表1 路面結(jié)構(gòu)層厚度

3 工程實(shí)踐

3.1 原路面狀況調(diào)查

在就地?zé)嵩偕┕ら_始之前，本項(xiàng)目技術(shù)人員對該道路進(jìn)行了道路基本狀況調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，在該道路的K2+230～K3+350 段，曾因路面病害多而復(fù)雜使用局部銑刨重鋪技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但在養(yǎng)護(hù)不到2 年之后，病害再次出現(xiàn)，并且相較于第一次更加嚴(yán)重；在K5+370～K6+100 段，曾因病害較多，養(yǎng)護(hù)部門采用了直接加鋪薄層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，但由于加鋪層較薄，且與原有道路表層黏結(jié)性不良等問題，在養(yǎng)護(hù)工作完成1 年后，薄層出現(xiàn)了與原有道路脫空現(xiàn)象。縱觀整個(gè)道路，目前出現(xiàn)了龜裂，橫、縱向裂縫，坑槽等病害，路面狀況較差，嚴(yán)重影響了駕駛員的行車舒適性與安全性。因此，本項(xiàng)目計(jì)劃通過銑刨將廢舊瀝青混合料與新拌瀝青混合料進(jìn)行摻和后重新拌和、攤鋪，實(shí)現(xiàn)對路面的養(yǎng)護(hù)和廢料的有效利用。

3.2 再生瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在施工過程中，為了更大限度地使用廢料，同時(shí)，也確保再生后的路面可以滿足設(shè)計(jì)要求，本項(xiàng)目計(jì)劃采用80%的舊料摻和20%的新料進(jìn)行混合料的重新拌和，礦料級配設(shè)計(jì)及礦料通過各篩孔的質(zhì)量百分率如表2、圖1 所示。

表2 礦料級配設(shè)計(jì)表%

通過圖1 可知，本項(xiàng)目級曲線在級配上限與下限中間，符合級配設(shè)計(jì)要求。

圖1 級配曲線圖

本次就地?zé)嵩偕褂玫臑r青為SBS 改性瀝青，集料為玄武巖，2 種材料在選擇后均在室內(nèi)進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的檢測，檢測結(jié)果均滿足JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，詳細(xì)結(jié)果見表3。

表3 SBS 瀝青性能檢測結(jié)果

3.3 再生瀝青混合料性能檢驗(yàn)

根據(jù)上述級配和原材料，進(jìn)行瀝青混合料的拌合，拌和時(shí)采用3.83%、4.23%、4.63%，5.03%，5.43% 共5 種不同的油石比，并使用銑刨后的舊料80%，新料20%，在160～170 ℃的高溫下，正反面各擊實(shí)75 次，制備成馬歇爾試件，測定該再生混合來料在不同油石比下的各項(xiàng)性能指標(biāo)[2]。再生混合料各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測結(jié)果見表4。

根據(jù)表4 可知，本項(xiàng)目中流值和飽和度隨著油石比的增大而增大，空隙率和穩(wěn)定度隨著油石比的增大而減小，但在超過4.63%的油石比之后，再生混合料的空隙率和飽和度增加幅度變小，空隙率減小幅度變緩，表明，超過4.63%的油石比之后，再生混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)變化較小，油石比對于各項(xiàng)指標(biāo)的影響作用不再明顯。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)以及路面性能等因素，本項(xiàng)目選用的再生混合料油石比為4.63%。

表4 再生混合料各項(xiàng)性能檢測結(jié)果

3.4 再生混合料的壓實(shí)

再生混合料是由廢料和新料摻雜之后拌和，中間含有部分廢料性能較差，以及集料也已經(jīng)經(jīng)過行車碾壓和常年的雨水侵蝕，因此，在壓實(shí)時(shí)相較于新拌瀝青混合料更難以壓實(shí)[3]。本文通過對再生混合料壓實(shí)時(shí)的溫度進(jìn)行研究，探究再生混合料壓實(shí)時(shí)的最佳溫度。

本項(xiàng)目通過室內(nèi)試驗(yàn)，采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的方法，在140～190 ℃的溫度下，每10 ℃一個(gè)梯度，壓實(shí)之后，測量試件毛體積相對密度（見表5），壓實(shí)度與毛體積相對密度關(guān)系圖如圖2 所示。

表5 不同壓實(shí)溫度下的毛體積相對密度

由圖2 可知，在140～160 ℃下，再生瀝青混合料的毛體積相對密度隨著壓實(shí)溫度的提高而提高；在160～180 ℃下，再生混合料的毛體積相對密度先增大后減小，且在170 ℃時(shí)，毛體積相對密度最大，壓實(shí)效果最佳，之后逐漸降低，這是由于溫度過高時(shí)混合料容易發(fā)生向四周的流動(dòng)，因此，難以壓實(shí)。

圖2 壓實(shí)度與毛體積相對密度關(guān)系圖

4 結(jié)論

本文依托實(shí)際工程，通過對現(xiàn)場路面病害的調(diào)查，采用銑刨重鋪，就地?zé)嵩偕酿B(yǎng)護(hù)方法，對該道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。通過對就地?zé)嵩偕夹g(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，在使用80%舊料，20%新料的條件下，4.63%的油石比，170 ℃的碾壓溫度可以更好地保證就地?zé)嵩偕鸀r青混合料的性能以及路面的壓實(shí)效果。