路面現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

劉 偉

(中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100043)

1 工程概況

某高速公路的路面結(jié)構(gòu)組成為：上面層(4 cm)+中面層(6 cm)+下面層(8 cm)，上面層使用的是普通型的AH—70瀝青混凝土，摻加的集料是輝綠巖。該項目面層總計存在4處車轍現(xiàn)象需要進(jìn)行處理，路面的縱坡的坡度保持在4.0%～4.9%，其中有3處車轍段都屬于上坡路段。該路段所行駛的貨車基本上都是出于超載行駛，單車載重可達(dá)50 t。一般情況下，貨車在上坡過程中的車速都控制在5 km/h左右，由于行車速度慢，加之負(fù)重前行，促使上坡路段出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。

2 現(xiàn)場熱再生施工方案

2.1 舊瀝青性能試驗

舊路面是否具備瀝青路面熱再生技術(shù)施工的要求，這需要先對舊路面的性能進(jìn)行試驗。通過對該高速公路的路面進(jìn)行試驗得出：舊瀝青料的針入度低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值，延度也明顯低于標(biāo)準(zhǔn)值，舊瀝青料軟化點增大，需求摻加一定劑量的再生劑以提升舊瀝青料的性能。老瀝青路面的試驗結(jié)果具體見表1。

表1 回收老化瀝青試驗結(jié)果

2.2 再生劑摻加量試驗

結(jié)合老瀝青路面的試驗結(jié)果來看，再生劑對于舊瀝青料的性能提升有巨大的影響，所以需要通過正交設(shè)計法來對再生劑組合進(jìn)行科學(xué)的試驗，最終確定出再生劑的摻加量應(yīng)該控制在舊瀝青料總量的4%。具體情況見表2。

表2 舊瀝青摻加再生劑后性能指標(biāo)試驗結(jié)果

2.3 再生瀝青混合料配合比設(shè)計

利用對抽提試驗的結(jié)果獲得礦料篩分信息，再生瀝青混合料應(yīng)該滿足瀝青混凝土的級配范圍，混合料的配合比必須要符合《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41—2008)中的規(guī)范要求，結(jié)合該路段的實際情況，確定出再生瀝青混合料最佳油石比為4.6%。

3 現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)

3.1 施工工藝流程

瀝青路面熱再生技術(shù)的工藝流程為：對原瀝青老路面進(jìn)行加熱處理，直至老路面松軟為止→鏟除軟化后的舊路面瀝青料，并噴灑再生劑→適當(dāng)?shù)丶尤氩糠中聻r青混合料→新老瀝青料攪拌至均勻→攤鋪瀝青料→壓路機(jī)進(jìn)行碾壓→開放交通。具體流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 準(zhǔn)備工作

這部分工作主要是制定出科學(xué)完善的施工方案，對路面病害進(jìn)行分析，處理好路面的病害問題；結(jié)合施工需求準(zhǔn)備好施工原材料與各種機(jī)械設(shè)備。

3.3 路面加熱

當(dāng)準(zhǔn)備工作完成以后，則可以對舊路面進(jìn)行加熱處理。在對路面加熱的過程中，必須要嚴(yán)格把控施工工藝，避免路面結(jié)構(gòu)中的基層材料受到影響，合理控制加熱時間。加熱車輛應(yīng)該勻速前進(jìn)，各個加熱車輛之間應(yīng)該盡可能地縮短間距。施工人員應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，合理地對加熱設(shè)備進(jìn)行調(diào)制，確保加熱效果滿足實際需求。加熱車輛的底部應(yīng)該裝置保溫板，以避免熱量損失。

3.4 噴灑再生劑

當(dāng)加熱施工完成以后，應(yīng)該對舊路面進(jìn)行再生劑試驗，結(jié)合試驗報告的結(jié)果來合理地確定再生劑的噴灑量。通常情況下，都是以瀝青性能達(dá)到最佳狀態(tài)作為參考依據(jù)。再生劑的噴灑必須要均勻。

3.5 原路面耙松

當(dāng)噴灑完再生劑以后，則應(yīng)該對原路面進(jìn)行耙松處理。耙松的過程中應(yīng)該保持勻速前進(jìn)，保證舊路面均勻耙松。施工人員應(yīng)該結(jié)合舊路面的寬度與深度合理地對耙松的壓力進(jìn)行調(diào)整，確保耙松施工符合施工規(guī)范要求。耙松施工一般不會對混合料造成損壞，所以根本不需要調(diào)整混合料的級配。當(dāng)耙松施工完成以后，則應(yīng)該根據(jù)混合料的級配情況適當(dāng)?shù)負(fù)郊右欢▌┝康拇止橇?，然后進(jìn)行攪拌[1，2]。

3.6 整形作業(yè)

路面耙松施工完成以后，則應(yīng)該對混合料進(jìn)行整形處理。施工人員應(yīng)該在再生裝置上安裝熨平板、前導(dǎo)板，由這兩個組件完成對混合料的整形處理。對于車轍現(xiàn)象嚴(yán)重的路段，可以使用前導(dǎo)板將突出的混合料進(jìn)行整平，確保路面的平整性。在實際施工的過程中，還應(yīng)該兼顧路面接縫處混合料的修補(bǔ)，保證攤鋪施工符合道路工程施工規(guī)范要求，如圖2所示。

圖2 整形作業(yè)示意圖

3.7 攤鋪施工

混合料攤鋪使用的是加鋪型再生機(jī)。攤鋪機(jī)在已經(jīng)加熱處理過的面層上鋪設(shè)一層薄薄的新瀝青混合料，這樣可以保證原路面的設(shè)計標(biāo)高不受影響，還可以保證瀝青攤鋪施工達(dá)到規(guī)范要求。一般情況下，熱再生施工過程中，瀝青混合料的攤鋪施工與常規(guī)性路面的攤鋪施工，在工藝方面都是差不多的。實際攤鋪時，攤鋪機(jī)應(yīng)該保持勻速前進(jìn)。當(dāng)路面結(jié)構(gòu)的加鋪層施工完成以后，可以直接使用壓路機(jī)將加鋪層與熱再生同時進(jìn)行碾壓。在碾壓的過程中，混合料中的集料之間會相互嵌擠促使熱量相互傳遞[3-5]。

3.8 攤鋪、碾壓施工

熱再生施工工藝一般都是在已經(jīng)加熱處理的再生層表面加鋪一層比較薄的新瀝青混合料，這種施工工藝的目的是為了確保原路面的設(shè)計標(biāo)高與其他相關(guān)技術(shù)參數(shù)不會發(fā)生變化，滿足道路工程的規(guī)范要求。瀝青混合料的攤鋪施工與常規(guī)性路面的攤鋪施工，在工藝方面都是差不多的，直接使用壓路機(jī)將加鋪層與熱再生同時進(jìn)行碾壓。由于在碾壓的過程中混合料中的集料會相互擠壓，促使新舊瀝青層之間的熱黏結(jié)效果更佳，如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場熱再生施工圖

4 施工質(zhì)量及效果

(1)在經(jīng)過熱再生處理以后，路面的平整度檢測結(jié)果為1.15 mm，完全符合設(shè)計要求。

(2)路面在經(jīng)過熱再生處理以后，上坡路段的車轍現(xiàn)象消失，路面的平整度明顯提高，汽車行駛過程中的舒適性提升。

5 結(jié)束語

路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)憑借自身強(qiáng)大的優(yōu)勢，在當(dāng)前的道路工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。目前，熱再生技術(shù)主要包括三種：現(xiàn)場熱再生技術(shù)、蓋被現(xiàn)場熱再生技術(shù)以及小型病害現(xiàn)場熱再生技術(shù)。熱再生技術(shù)可以妥善地處理路面裂縫對于基礎(chǔ)的影響，且這種施工技術(shù)的成本非常低，對低碳環(huán)保有一定的促進(jìn)作用。