臨長(zhǎng)高速公路瀝青路面就地?zé)嵩偕鷳?yīng)用研究

汪敏麗

(湖南省高速公路管理局長(zhǎng)沙管理處，湖南長(zhǎng)沙 410100)

1 概述

我國(guó)高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限為15年，但在車輛荷載和自然因素的作用下，瀝青逐漸老化，導(dǎo)致瀝青混合料的路用性能顯著下降，對(duì)路面行駛的安全性和舒適性造成很大影響。若對(duì)路面進(jìn)行合理的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可提高路面的使用性能，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。為解決重載、大交通路段就地?zé)嵩偕Чy以保證的問題，經(jīng)過廣泛調(diào)研，并結(jié)合湖南省高速公路的實(shí)際情況，對(duì)于交通流量較大、行車荷載較重的臨長(zhǎng)高速公路，開始實(shí)施復(fù)拌加鋪熱再生。其具體方案為:僅對(duì)原路面上面層進(jìn)行再生利用，測(cè)定上面層瀝青的老化程度和瀝青含量后添加適量的再生劑和熱改性瀝青，同時(shí)要求做好施工時(shí)的工藝控制，盡可能避免破壞原有路面級(jí)配，將添加了再生劑和熱改性瀝青的再生混合料進(jìn)行攤鋪，同時(shí)將2 cm左右的新拌改性混合料直接攤鋪在先行攤鋪后未碾壓的再生混合料上，確保再生混合料和新拌混合料為熱接觸，一次碾壓成型，施工后路面標(biāo)高提高1.5 cm左右。

臨長(zhǎng)高速公路2002年通車，原瀝青路面結(jié)構(gòu)為:5 cm AK-16改性瀝青混合料+6 cm AC-20Ⅰ+7 cm AC-25Ⅰ+60 cm(分三層)水穩(wěn)碎石基層。通過十多年的運(yùn)營(yíng)，目前路面主要病害為橫向裂縫、縱向裂縫、修補(bǔ)補(bǔ)丁、唧漿等。根據(jù)舊路面的級(jí)配及瀝青試驗(yàn)結(jié)果，采用復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕に噷?duì)原路面的病害進(jìn)行消除，恢復(fù)路面的使用性能，同時(shí)對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

2 復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕夹g(shù)的基本工藝流程

復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕┕すに嚵鞒虨?前期準(zhǔn)備→路面加熱→翻松→噴灑再生劑→收集舊料→提升→拌和→攤鋪→新料攤鋪→一次碾壓成型→養(yǎng)生與開放交通。

3 前期準(zhǔn)備及原路面混合料試驗(yàn)

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，選取路面反射裂縫較多，存在一定車轍病害的K1310+000～K1317+000段左幅作為復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕氖┕ぢ范巍?/p>

就地?zé)嵩偕那捌跍?zhǔn)備工作，主要是要了解原路面瀝青的老化程度，原瀝青混合料的級(jí)配狀況等，主要通過現(xiàn)場(chǎng)取樣，抽提篩分等試驗(yàn)獲得上述數(shù)據(jù)。取樣時(shí)宜采用“補(bǔ)路王”等設(shè)備進(jìn)行均勻輔助加熱，刨料時(shí)避免瀝青過度老化和對(duì)原有級(jí)配的改變。對(duì)臨長(zhǎng)高速公路舊路面瀝青混合料進(jìn)行抽提試驗(yàn)，以分析其瀝青含量和礦料級(jí)配，對(duì)某點(diǎn)進(jìn)行抽提試驗(yàn)結(jié)果表明，其油石比為4.1%，結(jié)果具體見表1，級(jí)配曲線見圖1。

表1 某點(diǎn)級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果

表2 原路面老化及再生試驗(yàn)結(jié)果

表3 添加再生劑、熱瀝青后的混合料試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果來看，原路面級(jí)配基本滿足要求，但是瀝青的含量只有4.1%，不能滿足規(guī)范要求，同時(shí)瀝青存在不同程度的老化，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并且結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析，擬添加0.5%熱瀝青+5%再生劑后混合料穩(wěn)定度和流值均能滿足要求(見表2，表3)。

4 復(fù)拌加鋪熱再生施工工藝

1)再生前原路面的處理。就地?zé)嵩偕┕で埃鑼?duì)原路面的嚴(yán)重病害進(jìn)行處理，具體包括:

a.深的坑槽處理:當(dāng)坑槽深度超過再生深度5 cm時(shí)，需要對(duì)坑槽進(jìn)行單獨(dú)修補(bǔ)處理。

b.裂縫的處理:原來已用填縫膠處理的路段，在就地?zé)嵩偕┕で? d～2 d，須把填縫膠鉤出。

c.舊路面補(bǔ)丁的處理:當(dāng)舊路面補(bǔ)丁較大、較多且原用修補(bǔ)材料級(jí)配不良時(shí)，須挖除5 cm路面材料，再用改性AC-16C熱拌瀝青混合料填平、壓實(shí)。

圖1 某點(diǎn)級(jí)配曲線

2)路面清掃。在施工前應(yīng)對(duì)老路面進(jìn)行徹底清掃，對(duì)不易清掃的路段用高壓水槍沖洗，待路面干燥后方可進(jìn)行施工。

3)舊路段的加熱。加熱機(jī)組對(duì)舊路面加熱時(shí)，應(yīng)遵循勻速、均衡的原則。原路面必須充分加熱，但也必須控制在一定的可操作范圍內(nèi):路表面最高溫度不宜超過200℃，路面內(nèi)5 cm處的溫度不低于90℃。同時(shí)原路面加熱寬度比復(fù)拌機(jī)組鈀松的寬度每側(cè)應(yīng)多出20 cm。

4)再生瀝青混合料施工。再生混合料施工時(shí)，混合料溫度、油石比應(yīng)均勻一致，不得存在離析現(xiàn)象。

添加的再生劑首先必須與舊路面材料混合均勻，使再生路面油石比、溫度、顏色均勻一致。攤鋪后路面不存在離析、路拱橫坡符合路面整體要求。

a.再生劑的噴灑。再生劑噴灑要能夠精確計(jì)量，同時(shí)再生劑應(yīng)加熱至不影響再生劑質(zhì)量的最高溫度，通常加熱溫度控制在110℃ ～130℃之間。

b.加鋪層混合料運(yùn)輸。加鋪層混合料的運(yùn)輸除應(yīng)滿足新建瀝青路面瀝青混合料的運(yùn)輸要求外，還必須注意汽車輪胎的清潔，避免出現(xiàn)層間污染。

c.拌和。再生機(jī)組應(yīng)保證舊瀝青路面材料與再生劑能充分拌和均勻，不得產(chǎn)生級(jí)配、溫度、新舊料的離析。同時(shí)視情況決定是否需要添加新的熱瀝青。

d.再生混合料的攤鋪。再生機(jī)組應(yīng)能保證以1.5 m/min～2.5 m/min的速度均勻地進(jìn)行施工，且保證混合料攤鋪均勻，攤鋪完的表面不應(yīng)有粗糙、拉毛、裂紋、離析現(xiàn)象。同時(shí)應(yīng)提高混合料的初始?jí)簩?shí)度，減少熱量損失。

e.新瀝青混合料AC-13的攤鋪、碾壓。在攤鋪再生瀝青混合料后，緊跟料車，攤鋪2 cm厚的改性AC-13瀝青混合料，并將再生瀝青混合料和新瀝青混合料一起進(jìn)行碾壓，要求攤鋪AC-13前，再生瀝青混合料表面溫度不得低于120℃，且AC-13的攤鋪溫度不得低于160℃，其攤鋪的松鋪系數(shù)可根據(jù)試攤確定。

f.接縫處理。縱向接縫部位的施工:施工縱縫應(yīng)平順成直線。在施工前，應(yīng)按設(shè)計(jì)再生寬度先在路面上放線，供加熱機(jī)組控制加熱行走路線，然后在放線外側(cè)再立桿拉線供復(fù)拌機(jī)攤鋪行走用。相鄰車道施工時(shí)，為確保接縫質(zhì)量，應(yīng)使加熱寬度大于施工寬度0.2 m左右，確保熱接縫施工。

橫向接縫部位的施工:混合料攤鋪時(shí)，應(yīng)盡量減少橫向施工縫。如果再生瀝青混合料路面鋪筑期間，當(dāng)需要暫停施工時(shí)，必須采用平接縫，宜在當(dāng)天施工結(jié)束后清掃、成縫。

g.路面標(biāo)高與橫坡。瀝青路面就地?zé)嵩偕鷶備仌r(shí)，一定要保證路拱橫坡，確保排水暢通，可根據(jù)路面現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)施、路面縱橫坡度，來確定再生路面的縱橫坡，兩側(cè)邊線應(yīng)做成一定的斜面，保證路面在橫向平順過渡。

h.開放交通。就地?zé)嵩偕雺和戤吅螅偕鷮颖砻鏈囟鹊陀?0℃后方可開放交通，完全冷卻至常溫時(shí)方可開放重交通。

5 結(jié)語

試驗(yàn)路段已經(jīng)運(yùn)行了近2年，目前使用狀況良好，未出現(xiàn)明顯車轍、坑槽、松散等病害。該項(xiàng)目的實(shí)施為臨長(zhǎng)高速公路乃至湖南省的就地?zé)嵩偕┕ぬ峁┝酥匾募夹g(shù)參數(shù)，通過對(duì)工程實(shí)踐總結(jié)，并得到如下結(jié)論:1)對(duì)原有路面的詳盡調(diào)查是保證復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕|(zhì)量的最根本的基礎(chǔ)，取樣的密度應(yīng)滿足規(guī)范的要求。2)溫度是復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕|(zhì)量控制的最主要指標(biāo)之一，實(shí)施復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕紫纫ＷC施工時(shí)的環(huán)境溫度，其次是加熱的溫度，使其既能滿足刨松要求，又要防止壓碎集料或過度老化瀝青。同時(shí)要保證碾壓時(shí)新舊混合料能結(jié)合緊密，碾壓密實(shí)。3)通過添加再生劑，老化瀝青的性能得到較大幅度改善。4)復(fù)拌加鋪就地?zé)嵩偕饶艹浞掷美狭希帜苡眯铝媳ＷC路面的使用性能，同時(shí)能對(duì)路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，與復(fù)拌就地?zé)嵩偕啾绕湫阅苡辛速|(zhì)的飛躍。

［1］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG F41-2008，公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］董平如，沈國(guó)平.京津塘高速公路瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)［J］.公路，2004(1)：7-8.

［4］高及陽.海南地區(qū)高速公路就地?zé)嵩偕鸀r青路面再生瀝青研究［D］.長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2009.

［5］吉林省交通運(yùn)輸廳.吉林省瀝青路面就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)指南［M］.北京：人民交通出版社，2010.

［6］劉 德.瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用［J］.青海交通科技，2010(sup)：55-56.

［7］段敏靜.就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用［J］.山西建筑，2013，39(1)：132-133.