瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

李成功

(山西交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

1 就地?zé)嵩偕夹g(shù)工作原理

瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)，是我國高速公路養(yǎng)護(hù)工作中一種比較常用的成熟路面養(yǎng)護(hù)工藝，是提高資源綜合評估的效率以及實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的重要技術(shù)措施。該項技術(shù)在上世紀(jì)70年代初，由歐美國家正式開發(fā)和應(yīng)用并且逐漸引入到世界上各個國家，在高速公路養(yǎng)護(hù)工作中應(yīng)用效果非常明顯。隨著我國高速公路工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)張，瀝青路面就地?zé)嵩偕┕すに嚰夹g(shù)的應(yīng)用程度也在不斷提升，在高速公路養(yǎng)護(hù)工作中發(fā)揮出了至關(guān)重要的作用。瀝青路面熱再生施工工藝技術(shù)，主要是使用就地?zé)嵩偕鷻C械設(shè)備，對舊的路面進(jìn)行加熱放松并且收集廢棄材料，通過向其中加入一定量的再生劑以及新拌制的瀝青混合材料進(jìn)行材料的充分混合攪拌處理，然后進(jìn)行材料的攤鋪、熨平、碾壓成型，最終會形成新的瀝青混凝土表面層結(jié)構(gòu)，有效恢復(fù)原有的瀝青路面通車性能，提高公路工程通車質(zhì)量。

2 高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工特點

2.1 周期較長

對于高速公路工程來講，在建設(shè)完成之后會直接投入到正常使用，在高速公路的使用過程中，必須要對路面進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)施工。針對高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工工作來講，不但可以有效延長路面的使用期限，同時還可以有效提高路面結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。高速公路相比于普通的公路來講，汽車的行駛速度更快進(jìn)而造成了路面維護(hù)施工難度相對較大，在整個施工標(biāo)準(zhǔn)和要求方面則更加嚴(yán)格。因此，對于高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作來講，必須要具有長期性的工作特點，保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作的周期性開展。

2.2 養(yǎng)護(hù)對象較多

在高速公路工程建設(shè)施工當(dāng)中所涵蓋的施工內(nèi)容相對比較復(fù)雜，其中重點包含了路基施工、路面施工以及邊坡施工等。在施工過程中會受到周圍環(huán)境因素的影響，必須要充分做好各環(huán)節(jié)的防護(hù)工作。對于高速公路工程建設(shè)施工來講，在施工當(dāng)中所涉及到的養(yǎng)護(hù)對象相對較多，公路工程施工質(zhì)量直接關(guān)系到了后續(xù)車輛行駛的安全性和穩(wěn)定性。因此，要想全面提高高速公路的服務(wù)質(zhì)量需要充分做好路面養(yǎng)護(hù)工作。在針對高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中，需要對工程施工路面進(jìn)行徹底清理，設(shè)計出必要的排水工作系統(tǒng)，充分保證排水工作系統(tǒng)的正常工作，全面提高養(yǎng)護(hù)工作效率和質(zhì)量。

3 舊瀝青混合料熱再生技術(shù)材料配比

3.1 材料配合比分析

舊瀝青混合材料再生施工過程中的關(guān)鍵要點，是再生利用舊瀝青混合材料，根據(jù)相關(guān)研究工作分析可以看出，老化的瀝青材料可以通過一些專業(yè)的技術(shù)方法，經(jīng)過處理之后恢復(fù)正常的道路使用工作性能和效果。因此，通過瀝青再生施工技術(shù)的合理使用，可以全面改善道路通車性能和穩(wěn)定性，有效降低道路工程的養(yǎng)護(hù)工作成本，對等待高速公路項目工程實現(xiàn)節(jié)能性養(yǎng)護(hù)工作目標(biāo)，在舊瀝青混合材料再生使用過程當(dāng)中，為了充分保證混合材料的路用性能，本次施工當(dāng)中需要以25 ℃的針入標(biāo)準(zhǔn)，作為瀝青老化程度的判斷工作指標(biāo)。與此同時，因為原有的瀝青混合材料，在長時間受到大量車輛碾壓中的跡象，混合材料當(dāng)中的骨料機配會產(chǎn)生變細(xì)去濕，因此在實際使用過程中需要對其進(jìn)行綜合考慮。

3.2 熱再生瀝青試驗

在本次公路工程建設(shè)施工正式開始時，相關(guān)工程單位通過現(xiàn)場勘查之后得知公路工程存在裂縫問題的危害，因此需要使用先刨機將公路工程路面先刨5 cm的深度，然后通過試驗室離心抽提法和溶劑分離法，將本段高速公路工程瀝青材料進(jìn)行回收處理。其中需要將部分舊瀝青混合材料使用4.75 mm規(guī)格的篩孔進(jìn)行篩選，通過篩選之后將剩余的舊瀝青混合材料分為三個試驗樣本，通過加熱破碎之后進(jìn)行后續(xù)的抽樣試驗，有效結(jié)合過篩通過率參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行三次試驗和分析，從中得出平均參數(shù)數(shù)值[1]。

在本段公路工程舊瀝青路面性能恢復(fù)工作方法主要包含兩種：第一種可以使用低標(biāo)號的新瀝青材料和舊瀝青材料之間混合；另外一種方法為使用再生劑和舊瀝青混合材料混合的處理方法。通過兩種不同方法試驗結(jié)果對比分析可以看出，如果使用再生劑加入的方法來恢復(fù)舊瀝青混凝土材料的使用性能，則要求再生瀝青混合材料的性能需要達(dá)到AH-90型號的瀝青性能標(biāo)準(zhǔn)。在具體的試驗工作過程中，通過向其中加入2%左右比例的再生劑材料，再生劑材料需要充分結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)來進(jìn)行分析，含量越大老化瀝青的性能越好。當(dāng)再生劑含量達(dá)到4%左右，舊瀝青混合材料的瀝青性能可以達(dá)到AH-90瀝青材料的標(biāo)準(zhǔn)使用要求，因此可以確定通過加入再生劑的方法，可以有效恢復(fù)舊瀝青材料的路用性能，并且在公路工程路面工程施工當(dāng)中應(yīng)用具有更高的可行性。

3.3 再生瀝青混合料級配分析

熱再生瀝青混合材料的級配曲線分析工作中，必須要求滿足我國公共工程普通瀝青混合材料的匹配工作標(biāo)準(zhǔn)，同時可以通過使用相關(guān)的計算機程序，將新礦料比例和骨料的級配進(jìn)行計算，結(jié)合路面施工經(jīng)驗以及相關(guān)瀝青混合料研究工作成果，對本段高速公路工程路面施工情況進(jìn)行全面分析，建議舊瀝青混合料的摻合率需要控制在50%左右，同時需要向其中加入16%的10～20 mm碎石材料、18%的石屑材料、14%的中砂材料，要保證瀝青混合材料級配曲線在標(biāo)準(zhǔn)曲線上下限的中值范圍內(nèi)，可以有效實現(xiàn)舊瀝青混合料的摻合率控制在50%，滿足瀝青混合料的級配控制標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

4 就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工技術(shù)要點分析

4.1 加熱機加熱處理

加熱機在工作過程中間隔大小大約為1 m，通過調(diào)整加熱寬度比再生寬度，兩側(cè)區(qū)域各預(yù)留5～10 cm寬度。在熱再生處理過程中，溫度是其中非常重要的控制因素，必須要保證溫度控制在合理的范圍之內(nèi)，如果加熱過程中的溫度過高，會造成原有的路面材料出現(xiàn)過度老化，如果溫度過低會造成原有的路面材料，在銑刨工作過程中破壞到路面的基礎(chǔ)材料強度，再生混合材料溫度如果過低會造成路面的空隙率加大，會直接影響到混合材料之間的粘接性能，進(jìn)而影響到路面表面的壓實程度以及滲水系數(shù)大小。在實際施工中，通過使用遠(yuǎn)紅外測溫槍隨時檢測材料溫度，避免出現(xiàn)溫度差過大等問題，加熱機設(shè)備在工作過程中需要保證和銑刨機械設(shè)備，復(fù)拌機械設(shè)備之間的有效聯(lián)系，復(fù)拌機械設(shè)備操作人員需要根據(jù)材料的攤鋪溫度，有效估算出復(fù)拌機械設(shè)備的行進(jìn)工作速率，同時通過對講機或者相互之間的手語表達(dá)，對銑刨機加熱機設(shè)備的行進(jìn)速率進(jìn)行有效控制，通常情況下在實際工作當(dāng)中機械設(shè)備的運行速度控制在1.5～5 m/min之間。

4.2 路面加熱翻松添加再生劑和瀝青材料

加熱機在經(jīng)過加熱工作之后，行駛距離到銑刨機設(shè)備的一個車位左右，加熱銑刨機進(jìn)入等待工作區(qū)域，加熱機的下部加熱板需要對舊路面進(jìn)行二次加熱處理，然后進(jìn)行材料銑刨工作。副操作工作人員需要檢查兩側(cè)區(qū)銑刨位置，對準(zhǔn)施工的起點線位置，同時通知主操作手降下銑刨鼓，然后對路面兩側(cè)區(qū)域的材料進(jìn)行銑刨處理。銑刨機向前行駛過程中，副操作工作人員需要同步檢查材料的銑刨深度，并且通過手動微調(diào)的方法，保證材料銑刨深度符合施工要求。當(dāng)中間的銑刨鼓達(dá)到邊線位置時，副操作工作人員需要通知主操作人員，手動降下銑刨鼓，對路面的中間位置進(jìn)行銑刨處理，并且噴灑再生劑和新的瀝青材料，銑刨深度誤差量需要控制在5 mm左右，中間位置的銑刨鼓需要對中間位置的瀝青材料進(jìn)行處理，然后再噴灑一定量的再生劑和新的瀝青混合材料，對材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢璺?，并且向路中央及料形成一條粗布鋪設(shè)的梯形集料區(qū)域，此時溫度需要控制在110 ℃左右。

4.3 新舊材料復(fù)拌工作

銑刨機設(shè)備再完成一個復(fù)拌機車位距離的處理工作之后，自卸車輛、復(fù)拌機設(shè)備需要依次進(jìn)入到工作區(qū)域，復(fù)拌機在進(jìn)入到施工區(qū)域之前，通過人工將行車方向上1.5 m范圍之內(nèi)的銑刨材料直接向前傾倒，銑刨表面需要充分做好平整工作，要保證復(fù)拌機的刮板充分洛平，同時將路面的銑刨材料全部集齊，自卸汽車需要將瀝青控制材料卸到復(fù)拌機前置的料斗內(nèi)部，然后自卸車行進(jìn)過程中需要跟隨在銑刨機的后方，復(fù)拌機的料斗需要經(jīng)過刮板根據(jù)計量工作數(shù)據(jù)，將新的瀝青混合材料均勻的鋪設(shè)在梯形的基層表面，螺旋分料器需要將梯形料斗重新進(jìn)行攪拌攤鋪平整，同時復(fù)拌機的加熱板需要對攤平再生的混合材料展開二次加熱，后端的提升機設(shè)備需要將再生混合材料進(jìn)行收集，并且提升到攪拌缸內(nèi)部，經(jīng)過強制攪拌之后，直接輸送到攤鋪機設(shè)備當(dāng)中進(jìn)行攤鋪處理，復(fù)拌機械設(shè)備需要緊緊跟隨在銑刨機的后面進(jìn)行施工，施工的最大間距大小不能超過兩個料車的車位，以此來最大限度上減少再生材料的溫度損失量。

4.4 材料攤鋪施工

在攤鋪施工過程中，攤鋪機的接料斗前邊緣位置和復(fù)拌機的頂推桿之間的間距大小需要保持相同，然后進(jìn)行后續(xù)的勻速行進(jìn)攤鋪作業(yè)。攤鋪施工之前下層層表面的溫度需要控制在80 ℃左右，有效保證中上面層材料之間的充分粘，攤鋪機設(shè)備使用的是非接觸式超聲波自動找平基準(zhǔn)量進(jìn)行控制。在攤鋪施工當(dāng)中，機械設(shè)備的夯錘振動等級設(shè)定為4級，保證攤鋪的路面初始材料壓實度達(dá)到85%。攤鋪機在工作過程中需要保證攤鋪施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性，要配備專業(yè)的工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行指揮，保證攤鋪機設(shè)備的勻速穩(wěn)定行駛，混合材料的攤鋪要保證均勻，攤鋪過程中不能出現(xiàn)隨意變換方向或者是突然加速，需要通過專業(yè)的工作人員及時檢測攤鋪材料的溫度高低，將其控制在120 ℃以上，最低不能低于110 ℃。

4.5 路面碾壓施工

就地?zé)嵩谏雺菏┕み^程中，使用的是跟進(jìn)碾壓施工技術(shù)方法，壓路機緊跟攤鋪機設(shè)備后方保證材料的盡快碾壓成型。壓路機和攤鋪機設(shè)備在行進(jìn)過程中，相互之間的間距不能超過10 m，壓路機設(shè)備使用大噸位的振動雙鋼輪壓路機，在碾壓工作過程中需要盡可能減少噴水問題的出現(xiàn)，有效降低溫度的散失總量，初壓溫度不能低于120 ℃，終壓溫度不能低于70 ℃。在接縫位置如果出現(xiàn)局部材料蜂窩離析等情況，需要及時使用細(xì)集料進(jìn)行填補，初壓工作過程中使用雙鋼輪壓路機設(shè)備進(jìn)行一遍靜壓處理，速度大小控制在2.5 km/h，每次碾壓工作需要達(dá)到攤鋪機的跟前，初壓工作程度需要和材料的再生速度形成匹配，相鄰碾壓帶之間的重疊寬度需要控制在1/2～1/3的碾壓輪寬度，復(fù)壓工作的行進(jìn)速率需要控制在4 km/h，通過使用雙鋼輪壓路機設(shè)備進(jìn)行震壓2～4倍，終壓工作使用鋼輪壓路機緊接在復(fù)壓工作之后，保證表面不存在明顯的裂縫情況。

4.6 養(yǎng)生和交通開放

在路面攤鋪和壓實工作結(jié)束之后，需要進(jìn)行后續(xù)的養(yǎng)生處理工作，產(chǎn)生病害問題的路面需要保證壓實程度符合后續(xù)的動作要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時路面溫度低于50 ℃的情況下可以逐步開放交通，并且需要和交通執(zhí)法以及交管單位之間進(jìn)行必要的信息溝通和交流，有效保證后續(xù)交通開放之后的通車效率和穩(wěn)定性。

5 結(jié) 語

綜上，在熱再生技術(shù)在使用工作過程中，更加適用于修復(fù)瀝青路面基層穩(wěn)定層產(chǎn)生的各種材料破壞性問題，比如路面松散開裂、車轍、凹陷、材料推移以及鼓包等情況，路面的修復(fù)厚度通常在5 cm范圍之內(nèi)，養(yǎng)護(hù)工作效果非常明顯。