仇在林

（河南交通投資集團(tuán)有限公司洛陽分公司，河南 洛陽 471000）

0 引言

瀝青路面在長期運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)各類病害問題，不僅會影響公路的通行體驗(yàn)，還會增大交通事故發(fā)生率。如果在瀝青路面使用年限內(nèi)對路面進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，可大大延長路面的使用壽命。為保障瀝青路面使用效果及使用壽命，可以借助就地?zé)嵩偕に噷愤M(jìn)行養(yǎng)護(hù)。常用的就地?zé)嵩偕に嚢ū砻嬖偕?、?fù)鋪再生法和復(fù)拌再生法。復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囋诂F(xiàn)階段公路養(yǎng)護(hù)工程中較為常用，該技術(shù)具有廢料就地循環(huán)利用、施工中不封閉道路、轉(zhuǎn)場快速等特點(diǎn)[1]。本文結(jié)合案例工程僅就復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囋诠佛B(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 常用就地?zé)嵩偕に?/h2>

就地?zé)嵩偕に噧?yōu)勢顯著，能夠達(dá)到舊料100%回收，不僅可提高資金利用率，降低成本，還具有較強(qiáng)的環(huán)境效益。因此，案例高速公路養(yǎng)護(hù)工程擬選用就地?zé)嵩偕に囘M(jìn)行養(yǎng)護(hù)修復(fù)?，F(xiàn)階段常用的就地?zé)嵩偕に囍饕譃槿N，即表面再生法、重鋪再生法、復(fù)拌再生法。

1.1 表面再生法

表面再生法是借助機(jī)組對高速公路進(jìn)行加熱，將其加熱至特定溫度后，在復(fù)拌機(jī)設(shè)備幫助下耙松路面混合料，將舊料回收后填入新料，舊料與新料充分拌和獲得再生料，隨后將其攤鋪壓實(shí)即可。該工藝對車轍、龜裂等路面病害具有較好的修復(fù)效果，成本低廉，工藝便捷，多用于輕度路面破損修復(fù)作業(yè)中[2]。

1.2 重鋪再生法

重鋪再生法是基于表面再生法再次鋪設(shè)新料磨耗層的養(yǎng)護(hù)修復(fù)工藝，應(yīng)用該工藝后，高速公路表面鋪設(shè)一層新的磨耗層，能夠提升路面強(qiáng)度及抗滑性能。但相較于表面再生法，因投入新面料而提高了養(yǎng)護(hù)修復(fù)成本，在嚴(yán)重破損的老舊路面改造和養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中較為常用。

1.3 復(fù)拌再生法

該方式是借助機(jī)組加熱舊路面，達(dá)到特定溫度后，在復(fù)拌設(shè)備幫助下耙松與回收舊料，并將其置入攪拌器內(nèi)，按道路要求設(shè)計(jì)配比，摻入再生劑、新料進(jìn)行拌和，以此獲得新料，隨后將其碾壓成型即可。該工藝可良好修復(fù)車轍、龜裂等病害，對路面磨耗層具有較強(qiáng)修復(fù)效果，并可增強(qiáng)路面強(qiáng)度，且不必再次鋪設(shè)新面層，減少了材料投入，繼而有效控制了養(yǎng)護(hù)成本。

2 工程概況與工藝選擇

2.1 工程概況

案例公路全長33.69km，基層呈半剛性，面層從下至上分別為AC-25C、AC-20C、AC-13C 瀝青混凝土，厚度分別為6cm、6cm、4cm。該高速公路于2009年正式投入使用，投運(yùn)期間多次治理車轍等病害，但因路面服役年限長，重載車輛較多，導(dǎo)致高速公路路面狀態(tài)較差，工程項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)擬引入就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)修復(fù)。

2.2 路況調(diào)查

2.2.1 路面技術(shù)狀況

為了精準(zhǔn)地確定就地?zé)嵩偕に噮?shù)，借助智能檢測系統(tǒng)（如路面橫向力系數(shù)測試、多功能檢測車等）檢查案例高速公路的路面平整度、破損度及車轍情況。在案例養(yǎng)護(hù)工程項(xiàng)目中，以10m 為測試點(diǎn)間距，1000m 為基礎(chǔ)測定單元，對PQI（路面性能指數(shù)）進(jìn)行測定，PQI計(jì)算公式如下：

式（1）中，PCI、RQI、RDI、PBI、SRI分別代表路面損壞狀況指數(shù)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)、路面車轍深度指數(shù)、路面跳車指數(shù)、路面抗滑性能指數(shù)，而wPCI、wRQI、wRDI、wPBI、wSRI分別代表各個(gè)指數(shù)相應(yīng)的權(quán)重，對于高速公路而言，上述指標(biāo)的權(quán)重分別為0.35、0.30、0.15、0.10、0.10[1]。運(yùn)用智能檢測系統(tǒng)得出PCI、RQI、RDI、PBI、SRI及PQI得分，分別為84.47、94.87、86.26、100、96.57、90.65。結(jié)合檢測結(jié)果可知，相較于上一年案例高速公路的車轍深度、路面損壞狀況指數(shù)得分下降，此外通過病害調(diào)查數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)路面裂縫數(shù)量增多，為進(jìn)一步了解案例高速公路具體情況，采用鉆芯法進(jìn)行檢測后，發(fā)現(xiàn)路面裂縫、破損等問題主要集中于路面表層，且裂縫病害多為疲勞裂傷，僅局部區(qū)域存有少量反射裂縫，符合就地?zé)嵩偕に噾?yīng)用條件。

2.2.2 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

借助激光動態(tài)彎沉儀對案例高速公路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分車道連續(xù)檢測，以1000m為基礎(chǔ)檢測單元，20m為檢測點(diǎn)間距。共檢測132個(gè)路段單元，其中路面強(qiáng)度均值與彎沉均值分別為91.93、19.26，而該高速公路最初設(shè)計(jì)與施工時(shí)，以19.80為彎沉值標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)綜合評定后，發(fā)現(xiàn)案例高速公路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好，符合就地?zé)嵩偕に囘m用要求。

2.3 工藝選擇

根據(jù)表面再生法、重鋪再生法、復(fù)拌再生法三種工藝的特點(diǎn)，結(jié)合案例高速公路工程實(shí)際情況，最終選擇復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囎鳛楣こ甜B(yǎng)護(hù)修復(fù)工藝。

3 再生混合料的級配設(shè)計(jì)與性能檢測

3.1 舊路面材料再生性能

3.1.1 舊料組成特性

為了明確案例高速公路路面舊料性能，采用鉆芯法鉆取芯樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測，用于全方位了解舊料性能。通過抽提試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)案例項(xiàng)目公路路面舊料油石比、瀝青摻加量分別為4.7%、4.5%；通過篩分礦料獲取級配結(jié)果，具體可見圖1 所示。由圖1 可知，在13.2mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm 篩孔孔徑條件下，級配中值低于篩孔通過率，意味著舊料在長期車載作用下已存在破損問題[3]。

圖1 舊料級配情況

3.1.2 舊料再生性能

通過舊料提取而回收瀝青，對回收瀝青進(jìn)行檢測，得到針入度為20mm，軟化點(diǎn)為77.5℃，延度較差，直接脆斷。在回收瀝青內(nèi)添加3%再生劑，其針入度、軟化點(diǎn)、延度分別為32mm、66.5其、12.7cm；進(jìn)一步增加再生劑摻加量，提升至5%，此時(shí)的針入度、軟化點(diǎn)、延度分別為36mm、61.5 針、17.3cm。由此可見，舊料瀝青嚴(yán)重老化，摻入再生劑3%、5%均可有效改瀝青性能。在添加再生劑基礎(chǔ)上，再次添加熱瀝青0.2%，發(fā)現(xiàn)舊料瀝青在各條件（0%、3%、5%再生劑摻加量）下的在最大理論密度、毛體積密度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值均符合要求，為了減少不確定因素對養(yǎng)護(hù)施工過程的干擾，最終按照5%再生劑摻加量進(jìn)行施工。

3.2 再生混合料的級配設(shè)計(jì)

復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囎铒@著的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)舊料100%回收，因此，在工藝施工期間所需應(yīng)用的新料摻加量較少。筆者對復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囆铝蠐搅吭O(shè)計(jì)情況進(jìn)行總結(jié)，具體如下：

（1）基于以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)初始摻配比例，即級配與舊料瀝青摻量。案例高速公路養(yǎng)護(hù)項(xiàng)擬摻加20%、25%、30%的新料;

（2）根據(jù)與舊料級配曲線最為吻合的條件確定新料摻加量，經(jīng)驗(yàn)證后，20%的新料摻加量最佳，故將舊料與新料的配比設(shè)計(jì)為8∶2;

（3）計(jì)算礦料配比得出再生混合料配合比，具體如表1所示，相應(yīng)的級配曲線見圖2所示;

表1 案例高速公路養(yǎng)護(hù)工程的再生混合料配比情況

圖2 再生混合料級配曲線

（4）基于案例高速公路工況、路面設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)指標(biāo)要求（如流值、穩(wěn)定度等），最終定為再生混合料、再生劑、熱瀝青的摻量分別為20%、5%、0.2%，此時(shí)油石比參數(shù)為5%[4]。注意縱坐標(biāo)單位格式

3.3 再生混合料的性能檢測

為檢測所設(shè)計(jì)的再生混合料級配方案的路用性能，采用室內(nèi)試驗(yàn)（低溫彎曲試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)）檢測其最大彎拉應(yīng)變、動穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比、殘留穩(wěn)定度，所得結(jié)果分別為2552.7με（規(guī)范為≥2500με）、5046 次·mm-1（規(guī)范為≥4000 次·mm-1）、85.3%（規(guī)范為≥80%）、89.6%（規(guī)范為≥85%）。由此可見，所設(shè)計(jì)的再生混合料性能達(dá)標(biāo)，符合標(biāo)準(zhǔn)。

4 復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囀┕べ|(zhì)量控制措施

4.1 做好施工準(zhǔn)備

（1）清理路面。修復(fù)之前需要清掃路面，對于泥塊、雜物等運(yùn)用鐵鏟清理，部分頑固瀝青，則需借助熱風(fēng)將其軟化后清理，防止雜物混入材料內(nèi)影響?zhàn)B護(hù)修復(fù)效果。

（2）測線定位?；诩扔袠?biāo)線測量控制線，使線形平順。

（3）設(shè)備就位。提前準(zhǔn)備再生拌和設(shè)備、預(yù)熱機(jī)、壓路機(jī)等，將其運(yùn)輸至養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場后進(jìn)行調(diào)試，使設(shè)備能夠以最佳狀態(tài)運(yùn)行。

4.2 規(guī)范加熱作業(yè)

瀝青混合料需在特定溫度范圍內(nèi)完成攪拌拌和，因此，在復(fù)拌就地?zé)嵩偕に嚲唧w施工期間，需做好溫度控制，規(guī)范加熱作業(yè)，按特定次序使加溫設(shè)備有序入場，避免出現(xiàn)路面燒焦現(xiàn)象。復(fù)拌期間需精細(xì)化設(shè)定溫度標(biāo)準(zhǔn)，使升溫車按統(tǒng)一速度行進(jìn)，此外，為防止出現(xiàn)熱能過度流失問題，可準(zhǔn)備保溫板將其設(shè)置于車輛間的空隙處，使加熱溫度始終處于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。

在具體施工期間，需結(jié)合現(xiàn)場情況動態(tài)化、針對性地控制機(jī)組間距、加熱溫度及行進(jìn)速度。若養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場當(dāng)日風(fēng)力高于5 級，則應(yīng)中斷施工；用于修復(fù)的再生混合料若氣溫低于10 的，同樣不可施工。對于復(fù)拌就地?zé)嵩偕に嚩裕邷貤l件下更易于施工，若氣溫較低，則會阻礙加熱作業(yè)的開展，降低養(yǎng)護(hù)施工效率，且會影響再生混合料的壓實(shí)。因此，高速公路養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用復(fù)拌就地?zé)嵩偕に囘M(jìn)行修復(fù)時(shí)，要求在氣溫高于5此的環(huán)境下開展加熱作業(yè)。

4.3 重視翻松再生與舊料收集

（1）翻松作業(yè)：借助自適應(yīng)疏松耙實(shí)施翻松作業(yè)，該疏松耙可基于路面高度情況自主調(diào)節(jié)翻松深度，應(yīng)用效果較好。

（2）噴灑再生劑：借助全自動噴灑設(shè)備噴灑再生劑，該設(shè)備可自動調(diào)節(jié)控制行進(jìn)速度與噴灑量，優(yōu)勢顯著；

（3）收集舊料：在收集器幫助下收集舊料，并將其置于連續(xù)料帶內(nèi)，用于加速舊料與混合料的融合。

4.4 嚴(yán)控新舊料復(fù)拌再生

（1）添加新料：基于配合比設(shè)計(jì)情況配置新料與舊料，按照施工規(guī)范將新料置于連續(xù)料帶內(nèi)，運(yùn)用復(fù)拌設(shè)備對新料進(jìn)行拌和、加熱，拌和均勻后將其運(yùn)輸至攤鋪設(shè)備，為后續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)奠定基礎(chǔ)。

（2）持續(xù)加熱：運(yùn)用復(fù)拌設(shè)再生混合料持續(xù)加熱，使混合料可與公路路面充分結(jié)合，用于保障粘結(jié)效果。

（3）攤鋪碾壓：按照傳統(tǒng)規(guī)范要求進(jìn)行攤鋪碾壓施工，完成攤鋪碾壓作業(yè)后，待路面溫度低于50 傳時(shí)開放交通。

5 結(jié)束語

綜上所述，案例高速公路路面在長期運(yùn)行期間出現(xiàn)了各類嚴(yán)重病害，為了有效開展公路養(yǎng)護(hù)，采用了復(fù)拌就地?zé)嵩偕に?。?jīng)綜合檢測分析后，最終按照8∶2的比例摻加舊料與新料，并摻入5%再生劑、0.2%的熱瀝青，完成配合比設(shè)計(jì)后對其性能進(jìn)行檢測，確定該配合比符合公路養(yǎng)護(hù)修復(fù)要求。具體施工期間還應(yīng)做好前期準(zhǔn)備，規(guī)范加熱作業(yè)，重視翻松再生與收集工作，嚴(yán)控新舊料復(fù)拌再生效果，即可高質(zhì)量完成高速公路路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。