瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭霞壟鋬?yōu)化設(shè)計

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摘要：隨著我國審核經(jīng)濟的飛速發(fā)展，高等級的公路建設(shè)水平均得到快速的提高，尤其是針對瀝青路面的早期損壞問題，從設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)采取一系列的防治措施。就地?zé)嵩偕夹g(shù)就瀝青路面的損壞問題可進(jìn)行有效的處理，下面就對瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭系募壟鋬?yōu)化設(shè)計進(jìn)行探討，希望可供相關(guān)從業(yè)者參考。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；就地?zé)嵩偕换旌狭霞壟洌粌?yōu)化設(shè)計

前言：本文主要對就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，簡述了瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕旌狭吓浜媳仍O(shè)計。

一、瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭吓浜媳仍O(shè)計思路

通過長期使用的舊瀝青路面內(nèi)部主要有骨料級配變化、瀝青老化兩種變化，所以就地?zé)嵩偕鸀r青混合料地配合比設(shè)計需分為4個步驟進(jìn)行：第一，對瀝青路面進(jìn)行實地勘察對瀝青路面的變形（車轍、擁包、波浪、沉陷）病害調(diào)查；路面抗滑性能調(diào)查；強度調(diào)查；損壞（錯臺、網(wǎng)裂、松散、過度磨損等）病害調(diào)查。根據(jù)實地勘察結(jié)果，對照高等級公路就地?zé)嵩偕鷺?biāo)準(zhǔn)，選定就地?zé)嵩偕┕し桨浮５诙瑢εf瀝青路面鉆取芯樣，利用芯樣和實驗室檢測設(shè)備，對瀝青混合料的級配及油石比進(jìn)行檢驗；第三，對舊瀝青檢驗及添加劑后瀝青的檢驗；第四，再生瀝青混合料的設(shè)計。

再生混合料配合比設(shè)計的重要性，在于它是再生路面使用性能的保證條件之一。舊瀝青路面經(jīng)過多年行車碾壓，在荷載作用和自然因素作用下，瀝青混合料的骨料顆粒受到反復(fù)搓磨甚至壓碎，導(dǎo)致瀝青混合料級配變化，或多或小偏離規(guī)范要求，應(yīng)通過對舊瀝青路面提前進(jìn)行路面調(diào)查，檢驗車轍深度，路面裂痕等病害，進(jìn)行取有代表性芯樣進(jìn)行室內(nèi)抽提試驗檢測瀝青用量和瀝青混合料級配，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計算新瀝青混合料與舊瀝青混合料的合成級配。此舉也有助于路面的耐久性和耐熱性的提高。

老化的瀝青路面表現(xiàn)為表面脆化，容易出現(xiàn)裂紋、松散、車轍等病害。瀝青路面的老化主要是指瀝青的老化的化學(xué)變化，主要表現(xiàn)為油分減少、瀝青質(zhì)增加、膠質(zhì)增加，通過對舊瀝青路面進(jìn)行阿布森法回收瀝青方法進(jìn)行試驗，通過相應(yīng)的常規(guī)性能指標(biāo)檢驗，針入度減小、軟化點升高、延度降低等等，與新瀝青相差甚遠(yuǎn)。

隨著新骨料的添加和舊瀝青的老化，需要通過配合比設(shè)計，根據(jù)合成級配適當(dāng)添加新瀝青和再生劑來改善混合料類型。即根據(jù)再生劑廠家提供的經(jīng)驗，試驗室進(jìn)行摻配和試驗結(jié)果，將再生劉與老的瀝青按一定比例進(jìn)行混合，以恢復(fù)已老化瀝青的各種性能。

二、瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭系呐浜媳仍O(shè)計

1、原材料的添加與再生混合料類型的選擇。

本次配合比設(shè)計時，為了提高再生混合料的抗車轍變形能力，添加了S9（10～20mm碎石）、S12（5～10 mm碎石）、S14（3～5mm碎石）三種新集料以改善原有路面的礦料級配，再生后的瀝青混合料級配類型定為AC-16C型。

2、再生瀝青標(biāo)號的選擇。

由于再生瀝青混合料的品質(zhì)要求與普通瀝青混合料的要求基本一致，故對再生瀝青標(biāo)號的選擇一般與普通瀝青路面對瀝青標(biāo)號的選擇基本一樣。本次就地?zé)嵩偕こ趟诘貙幭牡貐^(qū)夏天熱，冬天冷，氣候干旱，屬2-2-4氣候分區(qū)，高速、一級公路新修瀝青路面一般選擇90號A級瀝青。熱再生施工時新瀝青混合料選擇90號A級新瀝青進(jìn)行拌和。

3、再生劑用量確定

按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》就地?zé)嵩偕旌狭吓浜媳仍O(shè)計方法C.4.1要求：再生瀝青標(biāo)號的設(shè)計目標(biāo)是使其接近新路面上的瀝青標(biāo)號，由于需要考慮拌和和攤鋪過程的瀝青老化，再生瀝青的標(biāo)號要比同一地區(qū)經(jīng)常使用的新瀝青標(biāo)號低。因此，本次舊路面瀝青再生指標(biāo)再生到新瀝青經(jīng)拌和運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場但未攤鋪時新瀝青老化后的指標(biāo)即可。

從實踐效果看，瀝青再生劑的添加量應(yīng)該是以新瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后但未攤鋪前的瀝青指標(biāo)為目標(biāo)確定再生劑的添加量，更為符合實際情況。因此，本次再生劑的添加量按此考慮。

本次熱再生工程中再生劑摻量通過瀝青三大指標(biāo)常規(guī)試驗確定再生瀝青標(biāo)號確定為70號A級瀝青。

4、新料摻配率

經(jīng)過對舊路面調(diào)查，發(fā)現(xiàn)瀝青含量較大，再加之路面車轍深，通過施工試驗路段，新料的添加量約在20%～30%之間波動，設(shè)計新料的邊界也按此控制。施工時也控制在此范圍。理論上，影響級配的最大誤差為0.5%，經(jīng)試拌試鋪，25%新料添加量較優(yōu)，故確定新料添加量為25%。

5、新料瀝青用量確定

新料分別在瀝青用量為3.5%、3.0%、2.5%、2.0%、1.5%、1.0%下拌和，經(jīng)目測，瀝青含量為1.5%～3.5%時，拌和料基本沒有花白料，瀝青膜厚度適宜。在新料：舊料=25%：75%拭配時初步估算其瀝青用量為2.5%，其最終新料瀝青用量根據(jù)再生瀝青混合料的最佳瀝青用量來確定。現(xiàn)場施工前根據(jù)施工路段車轍深度推算新料加量，再根據(jù)新料加量確定舊料的用量后根據(jù)舊料的實測瀝青用量，再生劑的用量反算新料的瀝青用量。

6、再生混合料的最佳初始瀝青用量的確定

（1）由于再生混合料舊料在前期使用過程中車輪的磨損、導(dǎo)致粗集料表面磨光的現(xiàn)象，荷載作用下會出現(xiàn)輕微的細(xì)化，導(dǎo)致礦質(zhì)混合料間隙率減小，加之馬歇爾試驗確定的油石比相對又較大，容易出現(xiàn)瀝青過飽和情況的發(fā)生。因此，此次設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)壓實儀法確定瀝青混合料的瀝青用量，并將空隙率設(shè)計為4.0%，新混合料的瀝青含量控制在2.5%，級配為AC-16C型的混合料。在各項指標(biāo)確定后，需進(jìn)行馬歇爾試驗進(jìn)行結(jié)果對比，以便過程控制。

再生瀝青混合料采用旋轉(zhuǎn)壓實儀成型試件，旋轉(zhuǎn)壓實儀設(shè)定的單位壓力為0.6MPa。根據(jù)高速公路預(yù)計交通量數(shù)據(jù)，選擇壓實次數(shù)N最初=9次，N設(shè)計=125次，N最大=205次。依據(jù)Superpave設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在同條件下成型試件時，將旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)設(shè)定在N設(shè)計=125次。

三、瀝青路面就地?zé)嵩偕牧霞壟淇刂?/p>

1、再生劑用量控制

再生劑主要由多種高芳香分含量的材料以及高聚物配置而成，不僅能夠補充老化瀝青的不同組分，且能實現(xiàn)改性瀝青及其再生混合料性能的恢復(fù)。回收瀝青延度試驗受到礦粉干擾，往往不能完全恢復(fù)到規(guī)范要求以內(nèi)，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗，主要根據(jù)針入度和軟化點指標(biāo)進(jìn)行再生劑摻量的選擇，公共范圍為3%～5%，選擇中值4%作為再生劑摻量，在此再生劑摻量下，針人度和軟化點以及再生料的路用性能指標(biāo)綜合情況最佳。

2、級配控制

由于車轍、坑槽等路面病害可能使老路面材料有一定的損耗，為保持原路面設(shè)計厚度，再生時需

添加一定量的新料，以保證標(biāo)高一致。因此，結(jié)合RAP抽提試驗結(jié)果，添加15%的新瀝青混合料。新瀝青混合料油石比為5.0%。RAP和新瀝青混合料的級配組成均滿足規(guī)范級配范圍要求。

3、最佳油石比的控制

采用4.4%，4.7%，5.0%，5.3%和5.6%這五種油石比，雙面各擊實75次成型馬歇爾試件，將成型的試件進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗。根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果，分別繪制穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度與油石比的關(guān)系曲線，從曲線上找出相應(yīng)與最大密度、最大穩(wěn)定度、空隙率范圍中值及瀝青飽和度范圍中值對應(yīng)的四個油石比，求出四者的平均值作為最佳油石比初始值OAC。，但如果對選擇試驗的油石比范圍，密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值，可直接以目標(biāo)空隙率所對應(yīng)的油石比作為OAC，；作圖求出滿足瀝青混凝土各項指標(biāo)要求的油石比范圍（最大油石比OAC…，最小油石比）。

結(jié)束語：

綜上所述，希望經(jīng)過本文對瀝青路面就地?zé)嵩偕旌狭系呐浔确治觯Ｍ晒┫嚓P(guān)從業(yè)者參考，進(jìn)而推進(jìn)我國公路工程建設(shè)的可持續(xù)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張清平.瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)研究[D].長沙：2007，19（5）：376～384. 長沙理工大學(xué)，2011.

[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）；