趙亮
(四川廣南高速公路有限公司,四川 成都 610000)
現(xiàn)如今,隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對高速公路的運輸需求越來越大。越來越重視就地熱再生技術(shù),此技術(shù)就是對廢舊的瀝青混合料進行利用,能夠有效節(jié)約材料,而且已經(jīng)被應(yīng)用于公路的養(yǎng)護中。為了確保路面使用就地熱再生技術(shù)后能夠具有良好的效果,文章依托某高速公路詳細分析了就地熱再生技術(shù)的應(yīng)用,以期能夠提升應(yīng)用就地熱再生技術(shù)的水平。
對于公路而言,就地熱再生技術(shù)屬于新型的預防性養(yǎng)護方法,由于就地熱再生技術(shù)優(yōu)點很多,比如,具有社會價值、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益,因此,也被稱為綠色環(huán)保型再生技術(shù),并且在高速公路路面的養(yǎng)護維修中得到了廣泛應(yīng)用。與瀝青路面?zhèn)鹘y(tǒng)的養(yǎng)護方法相比,將就地熱再生技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面能夠?qū)⒃牧系膿p耗進一步降低,如,瀝青、集料等,同時,針對堆放舊瀝青路面材料(簡稱RAP)銑刨廢棄料而造成的環(huán)境污染以及土地占用等問題也能夠得到有效解決[1]。
(1)減少成本。瀝青路面養(yǎng)護采用的主要是銑刨法,也就是利用銑刨機將原瀝青路面銑刨粉碎處理,然后重新鋪筑混合料。而且新混合料攤鋪前,必須均勻灑布黏層油。針對銑刨處理的瀝青料,難以實現(xiàn)充分應(yīng)用,就導致資源浪費。而就地熱再生技術(shù)能夠大量使用舊瀝青料,減少了新材料資源的浪費。所以就地熱再生技術(shù)能夠減少成本投入,經(jīng)濟效益性表現(xiàn)較好。
(2)強化層間黏結(jié)效果。以瀝青路面?zhèn)鹘y(tǒng)冷銑刨加鋪養(yǎng)護技術(shù)為例,銑刨過程中容易造成結(jié)合面骨料松弛,同時清理難度系數(shù)比較大,通過灑布黏層油處理,也難以改善層間黏結(jié)效果,當受車輛荷載等長時間作用后,就會使瀝青路面出現(xiàn)嚴重破損。而就地熱再生技術(shù)能夠徹底解決此問題,利用加熱施工處理,可以顯著增強層間黏結(jié)效果。
(3)改善瀝青路面技術(shù)性能。以高速公路瀝青路面為例,級配不科學、空隙率偏大等是普遍存在的問題,采用就地熱再生技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)原路面級配的優(yōu)化,提升原瀝青路面的技術(shù)性能,保證高速公路的安全行車。相較于瀝青路面其他養(yǎng)護技術(shù)而言,就地熱再生技術(shù)能夠有效修復深層裂紋,通過碾壓處理之后,有利于瀝青路面內(nèi)部細小裂紋的愈合,從而改善瀝青路面的路用性能[2]。
對路面進行檢查就是調(diào)查原本路面的本質(zhì)所在。通常情況下,養(yǎng)護時間不超過6 個月的路面就是檢查的主要對象,從而對相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)進行有效獲取,另外要重新檢測養(yǎng)護時間超過6 個月的路面,同時,要以《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG 5210—2018)的規(guī)定為依據(jù),進而對路面形成病害的原因、病害的程度、分類情況進行嚴格的檢查[3]。
就地熱再生技術(shù)的應(yīng)用對超過二級的公路比較適合,不同的交通荷載等級都適合使用。同時,適用于路面不平整、滲水、磨耗以及瀝青老化路面或者抗滑損失路面等。另外,路面主要病害的各種類型都適合使用。利用就地熱再生技術(shù)對路面進行處理之前,要先檢查公路的基層,看其是否存在破壞,基層若有破損,那么要先處理基層將病害問題解決后才能進行就地熱再生施工。
對于功能性障礙路面而言,若使用就地熱再生技術(shù)重新進行鋪設(shè),那么就要遵循相關(guān)的要求以及規(guī)范進行施工,同時還要合理設(shè)計混合料以及材料的配比。另外,對于索要使用新瀝青、瀝青混合料以及再生劑等材料的比例,一般都是利用馬歇爾設(shè)計的試驗方式,以取樣分析高速公路原本路面的鉆芯或者使用補路王對其進行加熱。
此高速公路工程項目的全線長度為26.38km,起訖樁號是K33+525—K59+905,采用的是雙向六車道,限定行車速度為120km/h,設(shè)計的路面結(jié)構(gòu)類型是:上面層-中粒式復合改性瀝青混凝土(其厚度為5cm)、中面層-AC-20 瀝青混凝土(其厚度為7cm)、下面層-廠拌瀝青碎石(其厚度為8cm),項目于2018 年7 月建成投入使用。此高速公路工程項目經(jīng)過多年來的運營,原路面出現(xiàn)了車轍、裂縫以及坑槽等質(zhì)量病害,直接影響了行車安全性與舒適性。
根據(jù)瀝青路面質(zhì)量病害調(diào)研報告、項目養(yǎng)護要求等,在多方討論、研究之后確定采用就地熱再生技術(shù)進行瀝青路面養(yǎng)護。
(1)集料。此項目中瀝青路面養(yǎng)護就地熱再生技術(shù)的應(yīng)用,必須根據(jù)配合比設(shè)計要求從原瀝青銑刨混合料中摻入新瀝青、新集料及再生劑等,同時結(jié)合原瀝青路面級配情況,合理優(yōu)化新瀝青混合料的級配。其中集料采用的主要為玄武巖碎石,必須保證其相關(guān)技術(shù)性能符合標準規(guī)定基本要求。
(2)再生劑。通過摻入再生劑能夠溶解或是分解老化瀝青,有效恢復其技術(shù)性能。所以必須結(jié)合項目實際要求合理選用再生劑,保證其流變性、閃點、相容性以及60℃運動黏度等相關(guān)技術(shù)性能符合標準規(guī)定基本要求。
(3)原路面材料。以瀝青路面就地熱再生技術(shù)為例,其核心點在于原瀝青料的回收、處理,所以應(yīng)采取銑刨機實施原瀝青路面的銑刨、翻松處理。為了能夠確保RAP 材料的性能質(zhì)量,應(yīng)選擇分開、分層堆放方式。此外,原瀝青路面材料的使用必須做好質(zhì)量檢測,尤其是針入度、軟化點以及15℃延度等關(guān)鍵指標,確保符合標準規(guī)定基本要求[4]。
根據(jù)高速公路工程項目施工要求,采取嚴格有效的交通管制措施,同時安排專人負責施工路段交通管控。然后組織養(yǎng)護人員清掃瀝青路面,將路面上的雜質(zhì)清理干凈,針對泥土等必須全部鏟除,確保瀝青路面干凈,無任何雜質(zhì),以免影響就地熱再生施工效果。
按施工需求,配備預熱機、再生拌和設(shè)備、壓路機等機械組成的復拌就地熱再生機組到場,將各種設(shè)備調(diào)試到最佳狀態(tài),檢查設(shè)備的計量系統(tǒng),確定數(shù)據(jù),調(diào)試各倉,確定合理的進料量,確保配料精準。
嚴格按照項目預先確定的順序,通過熱輻射的方式實現(xiàn)原瀝青路面的加熱作業(yè),以免溫度過高導致原路面燒焦。當加熱槍點燃之后,需要安排專業(yè)人員認真、仔細檢查加熱槍情況,保證其達到工作狀態(tài),同時密切觀察碎石變化情況。熱再生機組前進階段,必須使行駛導桿順預先設(shè)定的標線前進,不可出現(xiàn)偏離,同時行進過程中禁止隨意轉(zhuǎn)向或者是加減速[5]。此外熱再生機組實施原路面加熱處理的過程中,需要采取一系列措施嚴格控制加熱工藝,其中加熱車輛必須根據(jù)設(shè)定的速度前進,而且勻速行駛,以保證安全為前提,合理縮短車間距。為了能夠降低熱量散失,需要從車底、車輛間空隙位置增設(shè)保溫板。
待原路面加熱施工完成后,緊接著就要實施翻松作業(yè),將再生劑的噴頭對準施工路段的起點位置,然后打開噴灑系統(tǒng),結(jié)合項目實際情況合理控制噴灑量,朝翻松的瀝青混合料內(nèi)噴灑適量的再生劑。此外,從項目現(xiàn)場進行取樣,按照規(guī)定要求實施摻配試驗,確定再生劑用量是瀝青含量的5%。當再生劑噴灑結(jié)束后,選擇專用工具充分、均勻拌和。通過收集器進行翻松、再生混合料整理,采用梯形截面料帶進行輸送,以減少混合料熱量散失。
根據(jù)試驗確定的配合比,從再生混合料袋中加入新瀝青混合料。為了能夠使新瀝青混合料加入量滿足相關(guān)要求,應(yīng)結(jié)合施工寬度、深度與攤鋪機行駛速度等,通過電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)加料處理。采用提升機把再生瀝青混合料和新瀝青混合料加入攪拌器,實現(xiàn)充分加熱、攪拌。
在制造瀝青混凝土前,應(yīng)對瀝青混凝土的各種技術(shù)參數(shù)進行了解,保證能夠達到相關(guān)標準。要依照配合比例進行拌和,落實材料的搭配,大概拌和55s,先干拌大概10s,再濕拌45s,應(yīng)連貫拌和,并對拌和溫度進行合理把控。瀝青拌和溫度通常在165~170℃。另外,應(yīng)對瀝青混合料的質(zhì)量進行及時檢驗,避免發(fā)生材料離析等問題。
為了能夠保證高速公路工程項目瀝青路面再生后的平整度,就必須高度重視就地熱再生施工過程中攤鋪效果的嚴格控制。因此混合料攤鋪施工階段,需要結(jié)合項目實際情況及混合料攤鋪要求,合理選擇攤鋪機類型及數(shù)量。攤鋪機必須提前就位,然后緊跟復拌設(shè)備,根據(jù)實際攤鋪情況對混合料攤鋪厚度進行調(diào)整,同時確保攤鋪機勻速、連續(xù)行駛。
碾壓效果直接關(guān)系到高速公路工程項目瀝青路面就地熱再生施工質(zhì)量,所以需要加強就地熱再生碾壓效果控制。在混合料碾壓施工之前,必須把瀝青路面中散落的混合料清理干凈,以免影響混合料的碾壓效果。此項目中混合料碾壓主要包含初壓階段、復壓階段及終壓階段。在混合料碾壓施工階段,壓路機需要緊跟在攤鋪機的后面,攤鋪合格的混合料應(yīng)及時快速碾壓,以實現(xiàn)混合料在高溫狀態(tài)的碾壓成型,從而顯著提升碾壓質(zhì)量。
此高速公路工程項目中,初壓階段與終壓階段均選擇的為雙鋼輪振動壓路機,而復壓階段采用的是輪胎壓路機。在混合料碾壓施工階段,以瀝青路面的兩側(cè)為起點,然后逐步有序向中間碾壓,嚴格貫徹先靜壓后振壓的基本原則,壓路機的速度為先慢后快,同時保證低振幅高振頻。原路面上的壓路機輪寬應(yīng)大于2/3 輪寬,遵循從低至高的碾壓順序。
此外,混合料碾壓需要采用分段碾壓方式,各段長度應(yīng)處于40~50m,待混合料碾壓成型之后,需要按照規(guī)定要求檢測路面平整度,保證其符合標準規(guī)定要求。當路面的溫度低于50℃,可以解除交通管制。此項目中混合料的碾壓施工參數(shù)如表1 所示。
對于縱向施工期間留下的接縫,處理期間應(yīng)進行單車道施工,以此讓縱向裂縫高差持平、具有較好的黏結(jié)性、更加平順密實,如此就能更好地搭接其他車道,此外,利用熱再生技術(shù)復拌施工的過程中,應(yīng)對邊線20~25cm 以上的寬度進行加熱,以此確保接縫保持熱黏結(jié)接縫,進而防止雨水下滲導致界面脫節(jié),讓路面具有更強的耐久力以及抗壓力。
根據(jù)高速公路工程編制合理、可行的就地熱再生技術(shù)方案,從而為瀝青路面養(yǎng)護施工提供參考指導。而在技術(shù)方案編制之前,必須實地勘察與調(diào)研瀝青路面狀況,綜合分析混合料的技術(shù)性能,然后針對瀝青路面質(zhì)量病害編制詳細的就地熱再生技術(shù)方案,從而為養(yǎng)護施工提供指導。此外,不同就地熱再生技術(shù)方案編制后,需要進行綜合對比研究,然后選取最佳技術(shù)方案,以保證瀝青路面就地熱再生施工質(zhì)量。
一般我國的高速公路的路面都是改性瀝青混合料,加熱時溫度要控制在185~200℃。耙松后露出來的路面要高于100℃;要在130℃以上的溫度對再生改性瀝青混合料進行拌和,溫度若不能達到相關(guān)標準,則要由設(shè)備操作人員采取恰當?shù)姆绞綖闊嵩偕氖┕べ|(zhì)量提供保障,如對加熱板溫度進行調(diào)節(jié)、將燃氣壓力調(diào)高、將施工速度放緩等。
橫向和縱向的接縫要平整密實,確保不透水,并且最大間隙的平整度不能大于3mm。另外,預留的厚度要能夠松鋪,應(yīng)推平并去除大料,用細料找補。碾壓橫向縫隙時,壓路機要騎縫橫向且要沿接縫處10~30cm,從已經(jīng)鋪好的里面向新鋪面進行推進碾壓3~4 遍,然后進行縱向碾壓,要壓實且要無縫地將前后進行銜接。要用雙鋼輪壓路機將接縫處壓實,騎著接縫的地方鋪設(shè)新的鋪層,大概10~30cm 并且要反復碾壓;至少要穩(wěn)壓并振動兩遍;用膠輪壓路機邊側(cè)的后輪大概壓2~3 遍。
瀝青路面穩(wěn)定性高、噪音低、成本低,因此,被廣泛應(yīng)用于公路工程。然而,因路面會受到行車承載、自然因素等影響,所以,長此以往就會有各類病害問題出現(xiàn)。而就地熱再生技術(shù)能夠?qū)r青路面進行預防性保養(yǎng),可以將工程效果進一步提高,因此,具有很高的應(yīng)用價值。