就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

史常清

（承德市雙灤區(qū)交通運(yùn)輸局公路站，河北 承德 067000）

0 引言

某省級(jí)公路呈東西走向，全長16.621km。2015年改建，已運(yùn)營6年。隨著運(yùn)營時(shí)間的增長，在重載交通、環(huán)境氣候條件綜合作用下，瀝青路面出現(xiàn)了車轍、麻面、縱橫向裂縫等病害，影響道路通行質(zhì)量，需要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。該省道原路面結(jié)構(gòu)為：4cm AC-16（SBS改性）+6cm AC-20+8cm AC-25+36cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。現(xiàn)場調(diào)查表明，病害以裂縫、麻面、修補(bǔ)為主，局部車轍。

1 材料試驗(yàn)分析

1.1 路面混合料采樣

依據(jù)路面的具體情況，劃分出1年內(nèi)維修區(qū)段，1年至2年維修區(qū)段，維修2年以上區(qū)段，未維修區(qū)段。采樣頻率是500m/點(diǎn)，小于500m的熱再生（HIR）區(qū)段，取有代表性的點(diǎn)采集1個(gè)樣品，約為50kg。取芯調(diào)查結(jié)果表明，芯樣基本完好，嚴(yán)重橫向裂縫貫通瀝青面層，輕微橫向裂縫和縱向裂縫呈“V”形，屬自上而下發(fā)展；基層完好，彎沉檢測結(jié)果表明路面承載力滿足要求。現(xiàn)場取上行K6+500處行車道原路面材料進(jìn)行試驗(yàn)，瀝青混合料的抽提篩分試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 原路面抽提試驗(yàn)結(jié)果

1.2 材料性能試驗(yàn)分析

舊瀝青混合料經(jīng)烘干后，根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料實(shí)驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20—2011），開展舊瀝青抽提，得出舊瀝青混合料中的瀝青劑量，并對(duì)瀝青開展回收。結(jié)果顯示：舊混合料中瀝青是變性瀝青，舊路面混合料的延度、針入度和油石比偏低，軟化點(diǎn)及間隙率偏高，表明瀝青嚴(yán)重老化，水穩(wěn)性不夠理想。

1.3 新料配比設(shè)計(jì)

對(duì)原路面老化瀝青進(jìn)行回收分析，測定回收舊瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、延度三大指標(biāo)、并摻配4%、5%、6%再生劑后測定三大指標(biāo)，結(jié)果如表2所示。

表2 各摻量再生瀝青混合料性能檢測結(jié)果

摻配不同比例再生劑的瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度、空隙率、殘留穩(wěn)定度、流值試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 （續(xù)）

表3 添加再生劑后的瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

由試驗(yàn)結(jié)果可知，再生劑最優(yōu)摻量為5%，最優(yōu)油石比是4.8%。再生瀝青混合料的馬歇爾及油石比試驗(yàn)結(jié)果見表4～表5。

表4 瀝青再生混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

表5 瀝青再生混合料油石比試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)表4和表5進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，原路面瀝青混合料空隙率較大，添加再生劑可對(duì)原路面瀝青混合料空隙率進(jìn)行明顯改善。為使原路面瀝青混合料空隙率滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，需要添加熱瀝青和再生劑來改善原路面瀝青混合料空隙率。根據(jù)原路面瀝青混合料級(jí)配和油石比試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析，添加熱瀝青和再生劑后原路面瀝青混合料空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度和流值均滿足規(guī)范要求。

根據(jù)原路面瀝青混合料的級(jí)配和油石比試驗(yàn)結(jié)果，空隙率不滿足規(guī)范要求，需要通過添加一定比例特定級(jí)配的新瀝青混合料來對(duì)原路面瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行調(diào)整，新添加的瀝青混合料為AC-13。就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)如表6所示。

表6 就地?zé)嵩偕鸀r青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)

2 熱再生施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

2.1.1 人員準(zhǔn)備

施工人員共33人。施工前對(duì)全體人員開展技術(shù)交底、技術(shù)及安全培訓(xùn)工作。

2.1.2 裝備組成

鋪攤機(jī)1臺(tái)；壓路機(jī)2臺(tái)（其中膠輪、鋼輪各1臺(tái)）；瀝青混合料保溫運(yùn)輸裝備1臺(tái)；瀝青混合料運(yùn)輸車2臺(tái)；管理及安全用車3臺(tái)；廢料運(yùn)輸車1臺(tái)；加油車1臺(tái)；其他輔助裝備如再生劑輸送車、水車及乳化瀝青運(yùn)輸車等。

2.1.3 材料

機(jī)組所用燃油、新瀝青混合料、溫拌劑、瀝青和再生劑等，均由材料部門統(tǒng)一安排，保證隨用隨到。

2.2 病害路段預(yù)處理

2.2.1 路面裂縫

細(xì)小裂隙可以不予處理。但深裂隙需處理，其處理流程為：沿裂隙開挖路面達(dá)基層頂面→路面基層裂隙用人工或灌縫機(jī)器給予開槽清理→由灌縫機(jī)將堵封材料注至開槽裂隙中→采用防水土工布堵封基層裂隙→分層回填瀝青混合料至路面標(biāo)高。

2.2.2 坑槽病害

對(duì)于坑深小于4mm的微小坑槽，可不予處理。對(duì)于深度大于4mm的嚴(yán)重坑槽，應(yīng)選用熱輻射坑槽修理恢復(fù)法。施工過程：封閉施工場地→施工放樣→加熱→疏松→噴灑乳化瀝青→加料→攤鋪→碾壓→清理場地，開放交通。

2.2.3 裂紋病害

對(duì)于早期的輕微裂紋，可以不予處理；對(duì)于裂紋寬度較寬，深度較深的裂紋，可選用熱輻射坑槽修理法開展預(yù)處理。

2.2.4 唧泥、翻漿類病害

唧泥、翻漿類病害處理流程為：將松散基層和面層清除→瀝青礫石回填基層→透層瀝青鋪筑→鋪置防水土工布→分層回填至路面標(biāo)高。

2.2.5 車轍病害

試驗(yàn)段車轍不超過40mm可不處理，深度高出40mm的車轍可選用局域坑槽常規(guī)補(bǔ)修法處理。

2.3 熱再生現(xiàn)場施工操作

熱再生現(xiàn)場施工操作流程為：通過現(xiàn)場考察→明確維修區(qū)段→明確施工配比→制訂有效施工方案→制訂交通特殊區(qū)段預(yù)處理方案→起終點(diǎn)預(yù)處理→預(yù)熱1號(hào)加熱機(jī)→預(yù)熱2號(hào)加熱機(jī)→灑噴再生劑→銑刨→摻拌→鋪墊→處理對(duì)接縫→碾壓→恢復(fù)標(biāo)線→質(zhì)量檢驗(yàn)→開放交通。

2.3.1 加熱路面

加熱寬度需較再生路面兩側(cè)各寬15cm左右，起始加熱溫度約200℃，1號(hào)加熱機(jī)需采用小功率長時(shí)、往復(fù)加熱方式，路面加熱后，通常溫度控制在100℃之上。2號(hào)加熱機(jī)與1號(hào)加熱機(jī)相同，只是加熱后路面溫度通?？刂圃诩s150℃。依據(jù)施工中的溫度、風(fēng)速等，兩臺(tái)加熱機(jī)間隔通?？刂圃?0m以內(nèi)。料堆溫度通常應(yīng)控制在120℃以上，基層溫度控制在50℃以上，通常在70～80℃，加熱復(fù)拌后的料堆應(yīng)控制在約130℃，并保證鋪料溫度高于120℃。

2.3.2 噴灑再生劑

再生劑存于銑刨機(jī)存儲(chǔ)罐內(nèi)，一般加熱至110～130℃時(shí)灑噴，并在大于130℃的高溫下開展攪拌，這有助于再生劑松散均勻擴(kuò)散在材料中。依據(jù)施工需要，存儲(chǔ)罐每天需加滿。

2.3.3 銑刨

銑刨深度及寬度按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，作業(yè)人員依據(jù)設(shè)計(jì)需求，借助電腦對(duì)施工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。質(zhì)檢員隨時(shí)檢查銑刨寬度及深度，必要時(shí)可進(jìn)行調(diào)整，以確保銑刨無夾層，豎向?qū)涌p直順。銑刨深度在3.6～3.8cm，不超過4cm。

2.3.4 新舊料復(fù)拌

通過電腦控制系統(tǒng)將外摻新料精準(zhǔn)加進(jìn)銑刨松碎混合料中，并由再生復(fù)拌機(jī)拌勻。新式瀝青混合料在專用拌攪站拌攪后，用運(yùn)輸汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場。

2.3.5 攤鋪

再生拌勻后的混合料按設(shè)計(jì)的橫坡，由鋪攤機(jī)原地?cái)偲健ｄ仈倷C(jī)和復(fù)拌機(jī)并排且以同一速度行進(jìn)。復(fù)拌機(jī)將混合料摻拌好后直接送到鋪攤機(jī)料斗，再按要求鋪攤，路面鋪攤厚度即再生厚度。鋪攤時(shí)松鋪常數(shù)取1.20，以銑刨后的路面作為基準(zhǔn)面，但要依據(jù)實(shí)際情況開展微調(diào)。用兩側(cè)縱坡儀進(jìn)行鋪攤找平，施工中加強(qiáng)人工檢測及實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

2.3.6 接縫處理

鋪攤時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接縫控制，以保證新老路面順平連接。

2.3.7 碾壓

碾壓施工是再生施工的關(guān)鍵，直接影響工后路面的壓實(shí)度和平整度。因此，在碾壓施工中，可采用組合式機(jī)械法施工。根據(jù)壓實(shí)厚度、混合料類型等情況，合理選擇壓路機(jī)組合方式。在整個(gè)碾壓施工階段，還應(yīng)控制好碾壓遍數(shù)、速度等指標(biāo)。首先，初壓時(shí)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)之后進(jìn)行施工，可采取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，碾壓遍數(shù)為2～3遍，速度則控制在2～3km/h；復(fù)壓過程中，可采取輪胎壓路機(jī)施工，碾壓遍數(shù)為3～4遍，速度為3～5km/h；最后進(jìn)行終壓，采用鋼輪壓路機(jī)即可，碾壓遍數(shù)為2～3遍，速度為3～6km/h，保證消除明顯輪跡，提高路面平整度。在整個(gè)碾壓施工過程中，嚴(yán)禁急轉(zhuǎn)彎、急剎車，避免損壞路面。待攤鋪層完全自然冷卻后，或者混合料表面溫度降至50℃以下，即可開放交通。

2.3.8 開放交通

在開通交通之前，新路面應(yīng)降溫至50℃以下。并且應(yīng)確保在沒有正式通車前，不能對(duì)路面造成破壞。

3 結(jié)語

對(duì)原路面瀝青混合料回收舊瀝青，并摻配不同比例再生劑，通過對(duì)其針入度、軟化點(diǎn)、延度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值等試驗(yàn)結(jié)果綜合分析可知，省道養(yǎng)護(hù)大中修工程施工中，再生劑摻加比例為原路面瀝青混合料中瀝青含量的5%時(shí)性能最優(yōu)。可見添加一定比例特定級(jí)配的新瀝青混合料對(duì)原路面瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可提高瀝青路面的路用性能。通過采用本文所述的施工工藝和施工方法，就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用達(dá)到了預(yù)期的效果，竣工質(zhì)量檢查合格。