就地?zé)嵩偕夹g(shù)在市政瀝青道路養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用分析

李君怡

(合肥市市政工程管理處(合肥市市政設(shè)施建設(shè)養(yǎng)護(hù)公司)，安徽 合肥 230000)

0 引 言

瀝青路面由于具有表面平整、無施工接縫、噪聲低、行車舒適等優(yōu)點(diǎn)，近年來在市政道路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，在市政道路工程中占比越來越高。以安徽省合肥市市管道路為例，截至2022年3月份，市政道路路面面積共計(jì)526.5萬m2，其中瀝青路面面積為448.1萬m2，占比超過85%。瀝青道路的設(shè)計(jì)使用年限通常為10～15年，瀝青性能健康期在5～7年，之后就邁入大中修期，且大中修周期一般在3年左右。3年左右瀝青面層均會出現(xiàn)不同程度的病害與缺陷(如泛油、擁包、車轍、松散、裂縫等)。當(dāng)前，盡管政府對市政道路養(yǎng)護(hù)維護(hù)投入的資金不斷加大，但從節(jié)約財(cái)政資金、環(huán)境保護(hù)、施工便捷等方面考慮，尤其是從全生命周期費(fèi)用角度分析，如果能對瀝青路面產(chǎn)生的小病害及時(shí)修復(fù)，就能防止水分破壞路基，達(dá)到延長道路的使用壽命的目的，同時(shí)由于減少了銑刨、攤鋪次數(shù)，綜合養(yǎng)護(hù)成本也可以大幅度降低。

1 熱再生技術(shù)簡介

瀝青路面的老化主要原因是瀝青中輕質(zhì)組分減少，石料的少量損失，造成各種淺表層病害。瀝青路面熱再生技術(shù)通常是使用大型瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組(以下稱“熱再生設(shè)備”)進(jìn)行連續(xù)工作，先用紅外線烘熱器或柴油加熱器把瀝青路面加熱軟化后，銑刨機(jī)將軟化的舊瀝青混合料刨起，通過傳送系統(tǒng)輸送到該機(jī)組中的雙臥軸攪拌機(jī)上，將一定比例的新集料、再生結(jié)合料、瀝青再生劑、新瀝青混合料(如有必要時(shí))等新材料與瀝青路面回收料，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)對瀝青路面表層一定深度范圍內(nèi)的舊瀝青混凝土路面再生的技術(shù)。

熱再生分為廠拌熱再生與就地?zé)嵩偕?。廠拌熱再生需要從舊路面上銑刨原瀝青路面層，運(yùn)輸車輛將銑刨的舊混合料運(yùn)至瀝青炒拌廠后堆放起來，再加入瀝青、再生劑、新集料后再拌合，然后再運(yùn)回需維修路面處攤鋪，這中間有不少熱量損耗，而且維修時(shí)間拉長，成本相對變高，對市民出行影響較大，能耗高還污染環(huán)境。 就地?zé)嵩偕菑募訜嵩瓰r青路面、疏松舊瀝青混合料、撒布瀝青再生添加劑、添加新材料、拌和、攤鋪、碾壓，整個(gè)路面修復(fù)在原地一氣呵成。

相比廠拌熱再生技術(shù)，就地?zé)嵩偕∪チ算娕倥f路面環(huán)節(jié)、一來一回兩次運(yùn)輸瀝青混合料環(huán)節(jié)，不占用場地堆料，無須建立瀝青拌和站，施工速度明顯加快，綜合養(yǎng)護(hù)維修成本變低。同時(shí)就地?zé)嵩偕夹g(shù)處理的質(zhì)量優(yōu)于廠拌熱再生技術(shù)處理的質(zhì)量，因?yàn)閺S拌熱再生銑刨時(shí)破壞了原路面級配，造成了花白料；銑刨過的路面由于暴露，極易受到灰塵、雨水等環(huán)境破壞。熱量損耗很大，而專業(yè)的就地?zé)嵩偕淮嬖谶@些現(xiàn)象。另外，就地?zé)嵩偕煌ǜ蓴_少，不擾民，施工時(shí)只占用一個(gè)車道，施工速度快，不影響民眾出行。綜合考量，就地?zé)嵩偕耆系吞佳h(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，因此，本文主要論述就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修方面的應(yīng)用。

2 就地?zé)嵩偕夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1) 就地?zé)嵩偕且环N預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)(矯正性養(yǎng)護(hù))而言，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在路面結(jié)構(gòu)良好或者病害、損壞發(fā)生的初期，就對輕病害、輕損壞進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，延緩瀝青路面病害、損壞的進(jìn)一步擴(kuò)大，從而達(dá)到延長瀝青路面使用壽命、保持道路完好率、提高瀝青路面的質(zhì)量和服務(wù)水平、延長大中修期限目的的施工技術(shù)方式。

(2) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工速度快、對交通影響小。就地?zé)嵩偕O(shè)備對瀝青路面進(jìn)行加熱、翻松，摻入一定量的新瀝青混合料、再生劑等，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實(shí)現(xiàn)舊瀝青路面再生利用的技術(shù)。這一技術(shù)可以快速修復(fù)出現(xiàn)破損的瀝青路面，施工速度較傳統(tǒng)施工工藝有了大幅提高。由于施工速度的提高，其對交通的影響也相應(yīng)減小。

(3) 降低瀝青路面的全生命周期成本。過往情況下，在大、中修和重修瀝青路面時(shí)，采用傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)，需要添加新的瀝青和砂石等材料，導(dǎo)致維護(hù)資金大幅增長。同時(shí)，舊瀝青混凝土需要運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行廢料外運(yùn)，增加了運(yùn)輸成本。在舊瀝青混凝土外運(yùn)前還需要占用施工場地，與此同時(shí)，養(yǎng)護(hù)維修施工所需要的新材料，還需要通過大規(guī)模運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場才可開展養(yǎng)護(hù)維修，因此會進(jìn)一步造成人力、物力的浪費(fèi)。就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以對原有瀝青進(jìn)行100%重復(fù)利用，節(jié)省運(yùn)輸成本，可以為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

(4) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)對環(huán)境保護(hù)方面有積極意義。傳統(tǒng)瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)，由于使用大量新瀝青混凝土混合料，同時(shí)要拋棄大量廢舊的瀝青混合料，會造成城市污染和地表水源污染等，對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。通過采取就地?zé)嵩偕夹g(shù)，由于對原有瀝青混合料進(jìn)行了100%利用，不產(chǎn)生廢料，有效地保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

3 就地?zé)嵩偕夹g(shù)適用條件

(1) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)主要適宜處理瀝青路面表層病害，就地?zé)嵩偕梢蕴幹脼r青路面的表面缺陷、搓板現(xiàn)象、表面車轍，以及深度達(dá)到50 mm的徑向和滑移裂縫。但如果路面病害涉及基層以下，此技術(shù)就不再適用了。

(2) 就地?zé)嵩偕┕な鞘褂脤Ｓ迷O(shè)備進(jìn)行的連續(xù)性機(jī)械施工，因此更適用于大面積的瀝青表面病害處理。對于小面積的病害處理，若是采用此技術(shù)，從連續(xù)施工與經(jīng)濟(jì)合理性上都不太合適。

(3) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以顯著節(jié)省修復(fù)時(shí)間，在繁忙的市區(qū)道路與街道特別適合。

4 施工技術(shù)分析

4.1 路況調(diào)查

路況調(diào)查一般包含以下內(nèi)容：原路面的設(shè)計(jì)資料, 如路面結(jié)構(gòu)等；原路面的竣工資料, 如路面的混凝土級配碎石的石質(zhì)、施工時(shí)路面的各種參數(shù)等；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；原路面的損壞情況, 包括各種病害的類型、數(shù)量、分布情況, 并簡單分析其原因；原路面的各種幾何數(shù)據(jù), 如高程、橫坡度、車轍深度等。

詳細(xì)的路況調(diào)查是為了選擇合理施工方式及進(jìn)行路面斷面設(shè)計(jì)，定量地把握舊路面性狀及面層材料的質(zhì)量。

4.2 病害路面預(yù)處理

在充分了解病害區(qū)域以及出現(xiàn)何種問題等情況后，養(yǎng)護(hù)維修決定采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)。處理過程中，先將受損路面的基層和面層進(jìn)行翻挖，然后根據(jù)路面病害受損情況，對挖掘的深度進(jìn)行核定，如果仍然出現(xiàn)病害，則需將該層面全部進(jìn)行挖除，根據(jù)原路面設(shè)計(jì)要求，恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)層。如果開挖后，在路面的基底層和路基位置仍然存在變形、病害，那就需要將基底層的病灶區(qū)全部挖除。

4.3 整體熱再生

在路面發(fā)生受損情況后，相關(guān)技術(shù)人員需要對舊路面進(jìn)行勘查，勘察結(jié)果，如果路面基層存在病害不多、危險(xiǎn)程度較輕，就適合應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù)?？赏ㄟ^采用熱再生機(jī)械對原有路面進(jìn)行加熱(通常是110～150 ℃)，隨后將特殊材料制成的再生劑噴灑在路面中，與瀝青一起混合使用，進(jìn)行攤鋪施工。施工過程中需要保持新瀝青混合料和再生混合料始終同步攤鋪，以確保一次就可將兩層碾壓完成。

5 施工技術(shù)步驟分析

5.1 施工前準(zhǔn)備

在進(jìn)行施工之前，需要安排施工人員對舊瀝青路面進(jìn)行打掃，保證路面干凈整潔，以避免再生混合料在施工過程中受到灰塵雜物的污染，清理過程中路面標(biāo)識標(biāo)線等不需要進(jìn)行再次清理，但是需要對熱熔標(biāo)識標(biāo)線進(jìn)行清除。

5.2 路面加熱

在做好準(zhǔn)備工作以后，就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組進(jìn)入施工現(xiàn)場進(jìn)行施工，在配置預(yù)加熱設(shè)備的數(shù)量時(shí)，需要按照施工時(shí)的環(huán)境溫度進(jìn)行確定。溫度過高，會使瀝青老化，降低新混合料力學(xué)性能；溫度過低，舊瀝青與再生劑、新材料融合度不高，會出現(xiàn)舊集料破碎，新瀝青混合料級配發(fā)生變化，無法起到再生作用，從而出現(xiàn)石料離析、壓實(shí)困難、層間連接不良等問題，因此加熱溫度以控制在120～140 ℃為佳。

5.3 噴灑再生劑

加熱完成后，需要進(jìn)行再生劑噴灑。噴灑之前需要對舊路面瀝青材料進(jìn)行相關(guān)檢測。由于瀝青材料種類不同，檢測結(jié)果也有差異，根據(jù)不同種類的瀝青材料選擇適當(dāng)?shù)脑偕鷦┯?jì)量。再生劑應(yīng)加熱至不影響再生劑質(zhì)量的最高溫度，提高再生劑的流動性以及與舊瀝青的融合性，之后將再生劑均勻噴入舊瀝青混合料中。

同時(shí)，參考瀝青性能指標(biāo)的相關(guān)恢復(fù)情況，以確?；旌狭闲阅芸梢赃_(dá)到使用要求，在施工之前檢查路面是否平整。施工時(shí)對噴灑均勻情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證噴灑用量始終在設(shè)定值范圍內(nèi)。在噴灑過程中還需對路面實(shí)時(shí)觀察，及時(shí)調(diào)整再生劑的用量。再生劑噴灑裝置須與再生復(fù)拌機(jī)行走速度一致，可自動控制能準(zhǔn)確按設(shè)計(jì)劑量進(jìn)行噴灑。

5.4 耙松路面

路面使用再生設(shè)備進(jìn)行加熱好，再生劑均勻噴灑路面完成之后，現(xiàn)場技術(shù)員需要根據(jù)舊路面的受損情況，打散耙松舊路面，確保耙松路面的均勻度。耙松面除了要有較好的均勻度外，還要有較好的粗糙度，此外耙松面溫度應(yīng)高于70 ℃，以保證后續(xù)再生施工質(zhì)量。

耙松施工時(shí)需要根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)，將施工寬度和深度控制在合理范圍內(nèi)。為保障路面原有的瀝青混合料還可以繼續(xù)發(fā)揮作用，在對路面進(jìn)行有效耙松深度的測量需要根據(jù)插齒法進(jìn)行。以200 m為一段進(jìn)行插齒測深，將再生深度高程變化控制在5 mm的范圍內(nèi)。如果耙松深度和設(shè)計(jì)的要求不一致，則要對比設(shè)計(jì)深度，進(jìn)行調(diào)整?？梢圆捎梅怕訜彳囆旭偹俣鹊确椒ǎ尠宜缮疃冗_(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5.5 路面再生

以上舊路面技術(shù)處理步驟完成以后，對舊路面疏松材料進(jìn)行再次整平。整平工作是通過再生器械設(shè)備的配合來完成的。在處理施工路面橫向接縫的時(shí)候，需要將瀝青混合料的松鋪厚度進(jìn)行合理調(diào)整，然后操作熱再生設(shè)備進(jìn)行完成，確保使用攤鋪機(jī)能夠起到較好輔助效果。

5.6 攤鋪、碾壓

攤鋪時(shí)應(yīng)保證再生后混合料均勻，避免出現(xiàn)粗糙、拉毛、離析等現(xiàn)象。攤鋪過程中應(yīng)加強(qiáng)接縫處的控制，縱、橫縫必須做到平整、密實(shí)、黏結(jié)良好、無高差、無離析。再生瀝青混合料在施工過程中對溫度要求較高，因此需要嚴(yán)格控制施工溫度。為了能提高再生料的初始密度，減少熱量損失，攤鋪溫度宜控制在120～150 ℃。攤鋪機(jī)勻速行駛，施工速度控制在1.5～5 m/min。

碾壓之前將路面上多余混合料進(jìn)行清掃，再進(jìn)行碾壓，碾壓過程分為三個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓和終壓。碾壓過程中應(yīng)做到緊跟碾壓，為保障壓實(shí)效果，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加壓路機(jī)數(shù)量。在路面冷卻后，完成路面平整度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)等功能指數(shù)和幾何線形的檢測，具體的檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。

技術(shù)人員為了對壓實(shí)效果進(jìn)行控制，則需要在施工過程中有效調(diào)整壓實(shí)速度和壓實(shí)遍數(shù)，對壓實(shí)機(jī)進(jìn)行合理搭配。初壓一般采用雙鋼輪振動壓路機(jī)。攤鋪機(jī)在前方攤鋪，壓路機(jī)在后方進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)遍數(shù)一般控制在1～2遍，碾壓速度保持在2～3 m/min。碾壓過程中，需要遵守先近后遠(yuǎn)，先慢后快的原則。對壓路機(jī)難以壓實(shí)的部位，可選用小型振動壓路機(jī)或振動平板夯施工。

5.7 開放交通

將作業(yè)區(qū)內(nèi)的所有廢料、雜物清除干凈，就地?zé)嵩偕鷫簩?shí)完成后，再生層路表溫度低于50 ℃后方可開放交通。

就地?zé)嵩偕ぷ髁鞒倘鐖D1所示。

圖1 就地?zé)嵩偕ぷ髁鞒虉D示

6 質(zhì)量監(jiān)管工作

施工之前需要對施工路況的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研，通過調(diào)查結(jié)果、相關(guān)數(shù)據(jù)分析，確定混合料生產(chǎn)最佳配合比；施工中還加強(qiáng)管理控制，做好數(shù)據(jù)記錄工作，尤其是溫度數(shù)據(jù)檢測工作需要重視，及時(shí)采集相關(guān)數(shù)據(jù)；施工完成以后，對記錄的數(shù)據(jù)如路面的壓實(shí)度、平整度等進(jìn)行測算、分析，掌握路面維修工作的各項(xiàng)情況，對施工質(zhì)量進(jìn)行評估。

7 就地?zé)嵩偌夹g(shù)使用限制條件

(1) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)所需的設(shè)備一次性投入大，一套熱再生設(shè)備至少上千萬，因此前期養(yǎng)護(hù)維修資金投入很大。

(2) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)只適用于瀝青路面表層病害與損傷，而對于深度超過50 mm的基層病害，這種技術(shù)只能暫時(shí)發(fā)揮作用。此外，要發(fā)揮熱再生特長需要一定的工程規(guī)模，小面積、零星路面的養(yǎng)護(hù)維修并不適合采用熱再生技術(shù)。

(3) 就地?zé)嵩偕┕μ鞖?、溫度有要求，不適合在雨天進(jìn)行，不能在氣溫低于5 ℃的時(shí)候施工。

(4) 就地?zé)嵩偕夹g(shù)的施工質(zhì)量較難控制，因?yàn)楝F(xiàn)場的熱再生施工是一個(gè)連續(xù)的、動態(tài)的過程，需要對路面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，對現(xiàn)場技術(shù)人員與施工人員的水平要求都較高。

8 結(jié)束語

綜上所述，就地?zé)嵩偕夹g(shù)能夠解決瀝青路面的表層病害，快速恢復(fù)瀝青路面的平整度及物理力學(xué)性能，很適合市政道路的瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修施工。

相對于傳統(tǒng)的銑刨、鋪攤瀝青路面的養(yǎng)護(hù)維修方式，就地?zé)嵩偕夹g(shù)不僅能充分發(fā)揮原有瀝青路面層舊料，還可以減少人力、物力的投入，有效節(jié)約時(shí)間、經(jīng)濟(jì)成本，加快施工速度。而且由于其施工作業(yè)范圍小，不需要進(jìn)行交通管制，施工單位可選擇在交通流量小的時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。

就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)材料的100%就地再生利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則和低碳經(jīng)濟(jì)的要求，能夠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此在未來的瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修施工中，就地?zé)嵩偕夹g(shù)將會有更廣闊的發(fā)展空間和更大的應(yīng)用前景。