梁思鋒
(鄭州路橋建設(shè)投資集團(tuán)有限公司,河南 鄭州 450000)
瀝青路面具有平整度好、行車舒適、便于養(yǎng)護(hù)等優(yōu)勢(shì),在公路建設(shè)施工中得到了廣泛應(yīng)用。至2018 年底,全國公路總里程達(dá)到484.65 萬 km,其中,高速公路達(dá)到14.26 萬 km,里程規(guī)模居世界第一。瀝青路面作為我國高等級(jí)公路常用路面結(jié)構(gòu)形式,因其自身優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。隨著公路通車運(yùn)營(yíng)時(shí)間的不斷增加,瀝青路面往往會(huì)出現(xiàn)大量早期病害,例如裂縫、坑槽等。就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用,可大幅提升高速公路瀝青路面施工質(zhì)量,延長(zhǎng)路面使用壽命。為此,做好高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用研究具有重要意義[1]。
某公路工程全長(zhǎng)117.018 km,起訖樁號(hào)為K592+622~K709+640段,為雙向四車道。原路面結(jié)構(gòu)形式為4cmSBS改性瀝青AC-13+6cmSBS 改性瀝青AC-20+6cm 普通瀝青AC-25+12cm 冷再生+20cm 水泥穩(wěn)定碎石+32cm 級(jí)配碎石。通車運(yùn)營(yíng)多年后,本路段出現(xiàn)了不同程度的病害問題,例如車轍、裂縫等。為此,必須先了解原路面病害情況,再采取措施進(jìn)行處理。
為了更好地了解路面真實(shí)情況,決定以K598+300~K603+700段為試驗(yàn)段,病害統(tǒng)計(jì)情況見表1。
表1 全路段行車道路路面病害統(tǒng)計(jì)表
由此可見,在全路段中有3 種病害,所占比例較大,即縱向裂縫、網(wǎng)裂與車轍,在整個(gè)路段病害總面積中,三者總體可達(dá)到93.19%。根據(jù)病害調(diào)查結(jié)果,決定以鉆芯取樣進(jìn)行該路段行車道病害破壞深度檢測(cè)。
經(jīng)過病害調(diào)查發(fā)現(xiàn),在病害類型、數(shù)量及嚴(yán)重程度等方面,該路段上、下行路段差異較大,其中上行路段病害更為嚴(yán)重。基于此,決定選擇上行車道進(jìn)行鉆芯取樣,取樣點(diǎn)位于行車道輪跡帶和路肩位置,共22 個(gè)點(diǎn)位。在芯樣中發(fā)現(xiàn),有11 個(gè)芯樣的裂縫貫穿導(dǎo)致中下面層破壞,其中網(wǎng)裂位置的一個(gè)芯樣較為松散,無法成型。由此表明,輪跡帶縱向裂縫位置的中、下面層損壞率將達(dá)到78%左右,且損壞了瀝青路面冷再生基層。
由輪跡帶、路肩、車道中心位置取出的芯樣狀況可見,各部位取樣結(jié)果差異較大,其中芯樣較為完整的位置為路肩、車道中心處。而輪跡帶位置芯樣則出現(xiàn)了破碎現(xiàn)象,從病害角度來講,位于縱向裂縫處的芯樣主要為貫穿裂縫,且呈整體性或局部性出現(xiàn),導(dǎo)致上、中面層和中、下面層之間相互脫離,且出現(xiàn)了斷面情況。
為了查明病害原因,找出路面病害于路面結(jié)構(gòu)損壞之間是否存在直接的關(guān)系,決定通過彎沉測(cè)試,所得結(jié)果見表2。
由此可見,此路段中相對(duì)于下行方向,上行方向路面病害多,較為嚴(yán)重。由平均彎沉值來看,與原路面設(shè)計(jì)彎沉33(0.01mm)相比,此路段彎沉值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該值,表明此路段路面結(jié)構(gòu)較為完整。
作為一種瀝青路面再生技術(shù),就地?zé)嵩偕哂胁僮骱?jiǎn)單、適用性強(qiáng)和質(zhì)量良好等優(yōu)勢(shì)。其原理是將銑刨后的舊路面瀝青混合料就地進(jìn)行集中破碎,針對(duì)路面各層結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求,重新進(jìn)行配比設(shè)計(jì),確定舊瀝青混合料摻加率,并按照一定比例,與其他材料進(jìn)行均勻拌和,如新瀝青材料、新集料等,從而構(gòu)成新的瀝青混合料,并向?yàn)r青面層重新鋪筑[2]。采用此類養(yǎng)護(hù)施工方法,能夠有效補(bǔ)強(qiáng)路面基層,并對(duì)基層病害進(jìn)行有效處治。相比其他路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下3 點(diǎn)。
采用就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)有利于再生路面層間粘結(jié),修復(fù)路面病害,例如裂縫、坑槽等,同時(shí)還能調(diào)整路面級(jí)配,提升路面強(qiáng)度,延長(zhǎng)路面使用年限。
表2 K598+300~K603+700 段自動(dòng)彎沉儀測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果
此類養(yǎng)護(hù)方式環(huán)境保護(hù)優(yōu)勢(shì)顯著,可以充分利用廢舊路面材料,減少材料浪費(fèi),同時(shí),可避免大量廢料堆積,減少對(duì)環(huán)境的破壞。此外,在自然環(huán)境下,瀝青混合料內(nèi)含有分解難度較大的有毒物質(zhì),如果隨意丟棄,必將嚴(yán)重污染環(huán)境[3]。
相比傳統(tǒng)瀝青路面維修方式,就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用,可大幅降低工程費(fèi)用。其原因在于就地?zé)嵩偕牧峡沙浞衷偕门f路面材料,節(jié)約各項(xiàng)費(fèi)用,例如運(yùn)輸、舊路面材料處理等費(fèi)用。此外,通過就地?zé)嵩偕┕ぃ梢越档褪┕るy度,加快施工進(jìn)度,縮短施工周期,減小對(duì)交通的影響,從而具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
施工前,先清理干凈路表,并做好路面病害處理工作。隨后進(jìn)行瀝青材料拌合。在拌和施工中,要做好水、乳化瀝青等材料用量的控制,保證嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)要求進(jìn)行材料用量控制。同時(shí),要控制好拌和時(shí)間,如果攪拌不均勻、不充分,則不得用于施工。要保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現(xiàn)象[4]。
在原路面清理干凈的前提下,需要及時(shí)加熱原路面,所選設(shè)備為加熱機(jī),采用熱風(fēng)循環(huán)和紅外線加熱機(jī)組合的方式進(jìn)行加熱處理??梢园凑章访鎸?shí)際情況合理確定加熱機(jī)的行駛速度。按照設(shè)定的施工速度各加熱設(shè)備勻速、緩慢行駛,且做好相鄰兩車間距離的合理控制,防止散失太多熱量,此外,也可將保溫板設(shè)于車輛底部與車輛之間。從而確保加熱溫度滿足設(shè)計(jì)需求。
當(dāng)路面加熱處理之后,可通過復(fù)拌機(jī)再生利用原路面,施工時(shí),要準(zhǔn)確計(jì)量再生劑噴灑量,保證能夠均勻噴灑。此外,噴灑速度應(yīng)與復(fù)拌機(jī)的行駛速度匹配,保證噴灑用量準(zhǔn)確。在整個(gè)噴灑過程中,要確保噴灑順暢,避免堵塞噴灑口。
攤鋪是整個(gè)施工的重要環(huán)節(jié),應(yīng)始終保持連續(xù)、勻速、緩慢的原則進(jìn)行施工,嚴(yán)禁中途停機(jī)。若在攤鋪過程中,出現(xiàn)混合料離析或攤鋪不均勻等情況,需及時(shí)進(jìn)行處理。此次施工將1.2 定為混合料的松鋪系數(shù),在攤鋪過程中,若與施工不符,可適當(dāng)調(diào)整,通常在每分鐘1.5 m/min ~ 4.0 m/min之間控制攤鋪行駛速度[5]。
此次碾壓施工,可采用鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)組合施工。緊隨攤鋪機(jī)后即可進(jìn)行碾壓施工,按照施工要求,一般需分3 個(gè)階段完成施工,初壓時(shí),可采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2~3 遍靜壓施工,在此階段,壓路機(jī)與攤鋪機(jī)之間的距離不宜太遠(yuǎn),可采用跟進(jìn)攤鋪碾壓法,防止路面熱量散失過快,溫度下降較快。復(fù)壓時(shí),同樣可選擇振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行4~5 遍碾壓,并配合膠輪壓路機(jī)進(jìn)行3~4 遍施工,速度控制在3 km/h~3.5km/h。終壓時(shí),可采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2~4 遍碾壓即可,速度為2.5 km/h~3.5 km/h。
綜上所述,瀝青路面是我國高等級(jí)公路最常見的路面形式,在車輛荷載與自然因素的長(zhǎng)期反復(fù)作用下,路面材料老化現(xiàn)象較為嚴(yán)重,如果仍采用傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝,根本無法滿足現(xiàn)階段公路養(yǎng)護(hù)管理需求[6]。就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用,可修復(fù)路面病害,并能充分利用舊路面材料,節(jié)約資源、減少污染、降低成本。因此,必須重視就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用,提高技術(shù)水平,規(guī)范施工工藝。