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一次完成瀝青路面面層再生

《“十三五”公路養(yǎng)護(hù)管理發(fā)展綱要》對公路廢舊路面材料回收利用率作了明確的要求：“十三五”期間，高速公路、普通國省干線廢舊路面材料回收率分別達(dá)到l00%、98%，循環(huán)利用率分別達(dá)到95%、80%以上。在政策指引下，廠拌熱再生設(shè)備、就地?zé)嵩偕O(shè)備已得到大范圍應(yīng)用。

推動機(jī)械養(yǎng)護(hù)向更高效、集約、綜合、環(huán)保、精準(zhǔn)轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)精細(xì)化的必然過程。

“就地?zé)嵩偕劁仚C(jī)組”公路再生鋪設(shè)技術(shù)被列為國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、國家重點(diǎn)新產(chǎn)品、國家火炬計(jì)劃項(xiàng)目，是目前國際上先進(jìn)的瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぴO(shè)備。這項(xiàng)公路養(yǎng)護(hù)新技術(shù)兼具“綠色養(yǎng)護(hù)”和“經(jīng)濟(jì)高效”于一體，可實(shí)現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)流水化作業(yè)，被譽(yù)為“再生列車”。當(dāng)機(jī)組駛過，老舊路面將依次經(jīng)歷被加熱、再翻起、舊料回收、瀝青及新材料添加、瀝青攤鋪碾壓等過程，實(shí)現(xiàn)完整修復(fù)，成為嶄新路面。

其中，近幾年研發(fā)成功的SY3900型瀝青路面就地?zé)嵩偕劁仚C(jī)組（簡稱“新機(jī)組”），是由三臺路面加熱機(jī)、一臺加熱翻松機(jī)、一臺加熱拌和機(jī)、一臺加熱復(fù)拌機(jī)組成，作業(yè)時與自卸車、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)共同組成再生列車，一次完成瀝青路面面層的就地?zé)嵩偕?，使舊路翻新并快速開放交通。該機(jī)組加熱寬度4.2米，再生寬度3.9米，再生深度6厘米，施工速度每分鐘0米至5米。

轉(zhuǎn)場不便曾是困擾機(jī)組快速投入使用的問題。機(jī)組轉(zhuǎn)場時，往往需要大型吊車將加熱機(jī)吊起放在運(yùn)輸車上，而翻松機(jī)和復(fù)拌機(jī)運(yùn)輸時需拆卸半軸，為解決這一問題，新機(jī)組采用了全新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在所有設(shè)備上增加了液壓支腿，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備轉(zhuǎn)場的自裝卸。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)場時，只要將液壓支腿升起架高設(shè)備，運(yùn)輸車輛駛?cè)爰纯赏瓿蓹C(jī)組的自裝卸工作，方便快捷，高效省力。而翻松機(jī)和復(fù)拌機(jī)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也免去了運(yùn)輸時拆卸半軸的工序，省時省力，高效便捷。

其中，再生劑的精確噴灑，對降低施工成本和提高施工質(zhì)量至關(guān)重要。為避免再生劑噴灑量不準(zhǔn)確、測量精度不高而導(dǎo)致輸出的實(shí)際流量與測量流量差距較大，翻松機(jī)采用了全新的橢圓齒輪流量計(jì)，大大提高了再生劑流量的測量精度。

推動機(jī)械養(yǎng)護(hù)向更高效、集約、綜合、環(huán)保、精準(zhǔn)轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)精細(xì)化的必然過程。

精準(zhǔn)判別公路淺層缺陷

道路養(yǎng)護(hù)施工方式正逐步向精細(xì)化轉(zhuǎn)變，這就需要道路檢測機(jī)械設(shè)備提供精確的分析數(shù)據(jù)，如通過路面綜合檢測車、橫向摩擦力系數(shù)檢測車、彎沉儀、激光平整度儀等檢測設(shè)備自動采集數(shù)據(jù)，為精細(xì)化機(jī)械養(yǎng)護(hù)提供必要前提。

高速激光彎沉儀（TSD）和探地雷達(dá)（GPR）是目前國際上無損檢測的兩類先進(jìn)設(shè)備。其中，GPR能無損檢測出公路淺層缺陷，最早應(yīng)用于公路各結(jié)構(gòu)層的測定及評價，通過將雷達(dá)天線置于載車上，配備測距定位系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地測定公路各結(jié)構(gòu)層的厚度；采用不同耦合方式、不同頻率的天線可以準(zhǔn)確地探測出公路面層、基層、墊層的準(zhǔn)確深度。隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPR目前已在國內(nèi)外應(yīng)用于公路淺層缺陷的檢測中，其原理同路面厚度的檢驗(yàn)，即電磁波在地下傳播時遇到異常體（松散、空洞）后發(fā)生反射，被天線接收后形成特定的圖像，經(jīng)后期技術(shù)人員判別成不同病害。

TSD則能快速檢測出公路的彎沉值，與GPR綜合應(yīng)用能有效提高淺層缺陷判別的準(zhǔn)確性。

“十三五”期間公路養(yǎng)護(hù)管理壓力將快速上升，但資金供給能力與養(yǎng)護(hù)高峰期實(shí)際需要不適應(yīng)，仍然束縛著養(yǎng)護(hù)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

例如，內(nèi)蒙古自治區(qū)某一級路,始建于2000年年初,因交通流量增長較快,原道路通行能力已不能滿足現(xiàn)行需求,當(dāng)?shù)亟煌ㄖ鞴懿块T計(jì)劃對其進(jìn)行改造,升級為高速公路?，F(xiàn)需對原道路技術(shù)狀況進(jìn)行評定,提出合理的改擴(kuò)建建議。原路面結(jié)構(gòu)為：4厘米厚細(xì)粒式瀝青混凝土上面層+6厘米厚中粒式瀝青混凝土下面層+20厘米厚水泥穩(wěn)定級配碎石基層+20厘米厚水泥穩(wěn)定級配砂礫底基層,設(shè)計(jì)彎沉值為24.1。原道路為正常通車路段,為達(dá)到對該道路內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價的目的,采用TSD和GPR技術(shù)對原道路進(jìn)行檢測,不影響正常交通流。

選取右幅行車道1公里的彎沉數(shù)據(jù),該段落數(shù)據(jù)按20米采樣間隔共采集50個數(shù)據(jù),其中大于設(shè)計(jì)彎沉值的單點(diǎn)值個數(shù)為60個,小于設(shè)計(jì)彎沉值的單點(diǎn)值個數(shù)為40個；該多段經(jīng)雷達(dá)數(shù)據(jù)共發(fā)現(xiàn)29處內(nèi)部缺陷,缺陷影響深度在0米至1.5米范圍內(nèi)。

在60個大于設(shè)計(jì)彎沉值的位置處,共發(fā)現(xiàn)有21處存在內(nèi)部缺陷,占比為35.0%；而在29處內(nèi)部缺陷處,有21處缺陷處的彎沉值大于道路設(shè)計(jì)彎沉值,占比為72.4%。經(jīng)全路段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,通過雷達(dá)圖像共識別出病害857處,其中有60處病害處的彎沉值大于設(shè)計(jì)彎沉值,占比為75.0%。

其試驗(yàn)結(jié)果表明，GPR與TSD能以正常車速完成對高等級公路的路況檢測，數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠，能夠提高公路淺層缺陷識別的準(zhǔn)確性。

快速實(shí)現(xiàn)水穩(wěn)基層整體成型

在高速公路改擴(kuò)建過程中，如何確保四改八車道路面反開挖回填連續(xù)攤鋪壓實(shí)的整體性，遏制“彈簧”、翻漿、擾動等工程質(zhì)量通病出現(xiàn)，縮短施工工期……成為大型養(yǎng)護(hù)機(jī)械研究的重點(diǎn)之一。

雙機(jī)組同步大厚度連鋪連壓一次整體成型工法，采用兩組特種高端成套設(shè)備組合，一前一后快速連鋪連壓。其主要通過帶水泥漿噴灑裝置的抗離析攤鋪機(jī)超重噸位智能調(diào)向振動壓路機(jī)、超重噸位強(qiáng)力揉搓輪胎式壓路機(jī)、側(cè)向物料轉(zhuǎn)運(yùn)車四種高端設(shè)備的集成創(chuàng)新,來實(shí)現(xiàn)雙機(jī)組同步作業(yè)、快速大厚度連續(xù)攤鋪、快速大厚度連續(xù)壓實(shí)、一次水穩(wěn)整體成型，確保在水泥初凝期內(nèi)快速完成。這套設(shè)備推動了工法的創(chuàng)新變革，真正意義上消除存在的質(zhì)量通病,根本解決施工周期長等施工難題。

以水穩(wěn)基層總厚度為54厘米為例，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)組同步作業(yè)，由三層18厘米分層攤鋪壓實(shí)變?yōu)閮蓪?7厘米同步大厚度快速連鋪連壓，可以省去2道施工工序、2道層間結(jié)合處理工序、2道水穩(wěn)養(yǎng)生工序、克服了壓實(shí)對下承層的擾動問題，克服施工周期長、養(yǎng)生時間長的弊病，提高了路面板結(jié)強(qiáng)度，保證了工期。

此外，該工法還提高了反開挖部位的施工質(zhì)量。施工過程中，料車不用進(jìn)入反開挖槽底部，能在水泥穩(wěn)定層初凝期內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)組同步分層大厚度連鋪連壓，是以側(cè)向物料轉(zhuǎn)運(yùn)車、帶水泥漿噴灑裝置的抗離析攤鋪機(jī)、超重噸位的YZ36壓路機(jī)、霧化補(bǔ)水強(qiáng)力揉搓提漿的YL37膠輪壓路機(jī)等設(shè)備，在水泥穩(wěn)定層初凝期內(nèi)實(shí)現(xiàn)的水穩(wěn)兩層連鋪連壓的創(chuàng)新施工工藝。

與三層逐層攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)生相比，雙機(jī)組同步分層大厚度連鋪連壓整體成型是一項(xiàng)“又好又快又省”的整體成型施工工藝，是一場重大施工工法的革命，為水穩(wěn)基層整體成型創(chuàng)造了一條新路。