(1.江蘇兆信工程項(xiàng)目管理有限公司,江蘇 南京 210019;2.浙江滬杭甬高速公路股份有限公司杭州管理處,浙江 杭州 310017)
瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)是利用熱再生裝置對原路面進(jìn)行加熱、翻松、添加外加劑(試劑、新瀝青、新瀝青混合料),拌和,鋪設(shè)和壓實(shí)的一整套技術(shù)。為了提高原有路面的性能,利用外加劑對原有路面老化瀝青的性能進(jìn)行了改進(jìn)。就地?zé)嵩偕夹g(shù)可以100%的利用老材料,大大降低了對瀝青、碎石等自然資源的需求,節(jié)約了銑刨,運(yùn)輸,廢料儲(chǔ)存的成本。
滬杭甬高速公路擴(kuò)寬通車至今運(yùn)營近10年,由于總體使用年限較長及交通量大,重載車多的原因,路面使用性能有了一定的衰減,出現(xiàn)了不同程度的路面損壞,部分路段出現(xiàn)了較嚴(yán)重的路面病害,影響道路正常行駛安全性及舒適性。
為給用戶提供一個(gè)安全、便捷的行車環(huán)境,滬杭甬高速公路股份有限公司對滬杭甬高速沿線局部路面性能不良路段進(jìn)行維修處理,恢復(fù)并改善其路面使用性能。本路段原路面結(jié)構(gòu)類型為SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面面層,采用就地?zé)嵩偕姆绞綄υ访孢M(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
對典型路段的原路面取樣,進(jìn)行抽提試驗(yàn)和礦料篩分,結(jié)果表明關(guān)鍵性篩孔通過率曲線符合規(guī)范SMA-13瀝青混合料級(jí)配范圍,但整體細(xì)集料較多,應(yīng)該增加以粗集料為主的新骨料予以調(diào)節(jié);0.075mm通過率穩(wěn)定且數(shù)值適中;經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)對原材料及SMA-13原路面進(jìn)行了全面分析,確定了再生劑摻量為舊瀝青膠結(jié)料的5%,再生瀝青混合料配合比為回收料RAP骨料 ∶10~15mm集料 ∶5~10mm集料 ∶礦粉=85 ∶5 ∶8.5 ∶1.5,總瀝青用量控制為油石比6.1%,再生劑的摻量為0.23%,現(xiàn)場瀝青摻量為0.45%。
由于改性瀝青混合料的施工溫度較高,必須考慮實(shí)際再生瀝青混合料的溫度是否能滿足要求。路面加熱的工作方式與新混合材料不同,熱量必須通過油膜轉(zhuǎn)移到骨料中。考慮到改性SMA路面含油量高,對溫度的要求高,必須增加施工中的加熱機(jī)數(shù)量來滿足。投入四臺(tái)加熱機(jī),運(yùn)行速度不大于3m/min。適當(dāng)?shù)募訜釡囟仁潜WC就地?zé)嵩偕|(zhì)量的關(guān)鍵,溫度太高會(huì)導(dǎo)致瀝青加速老化,太低則再生劑效果受限且翻松時(shí)容易破壞骨料。SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面對就地?zé)嵩偕┕み^程中的溫度要求尤為嚴(yán)格,必須保證路表溫度在180℃~220℃范圍內(nèi)。施工時(shí)盡量避免在雨天和大風(fēng)天氣施工,同時(shí)根據(jù)地表溫度,適當(dāng)調(diào)整加熱機(jī)行進(jìn)速度,通過控制路表加熱時(shí)間來控制路面溫度和攤鋪溫度,保證攤鋪機(jī)螺旋攪拌器內(nèi)混合料溫度在130℃以上。
由山東省高速路橋有限公司生產(chǎn)的加熱銑刨機(jī),分兩層對原路面進(jìn)行銑刨,第一層銑刨翻松深度約為3cm左右,同時(shí)加熱下層路面,再進(jìn)行余下深度的翻檢。將舊路面翻松并堆積到路中間。
新添瀝青混合料采用重型自卸車輛運(yùn)輸,并做好保溫措施防止溫度損失過快。料車停在加熱銑刨機(jī)與復(fù)拌機(jī)中間,然后將新添加瀝青混合料撒布到料堆上面。復(fù)拌機(jī)緊跟料車,將新舊混合料收進(jìn)拌鍋,添加瀝青、再生劑,并在拌鍋中拌和均勻,形成新品質(zhì)的瀝青混合料,攤鋪機(jī)必須緊跟復(fù)拌機(jī),保證攤鋪機(jī)與復(fù)拌機(jī)機(jī)體之間距離小于0.5m。攤鋪機(jī)輔助操作手時(shí)刻關(guān)注輸料螺旋里的余料情況,保持混合料埋沒螺旋三分之二。通過控制再生機(jī)組行進(jìn)速度從而控制溫度,使攤鋪溫度大于125℃。
由于再生瀝青混合料的勁度往往高于新瀝青混合料,攤鋪溫度較新瀝青混合料稍低,因此初壓一定要緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行。現(xiàn)場配置2臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī),1臺(tái)輪胎壓路機(jī),采用鋼輪靜壓一遍,振壓三遍,膠輪三遍,鋼輪靜壓光面一遍。
為保證再生路面和原路面縱向拼接良好,加熱寬度較銑刨寬度兩邊各寬10cm。縱向接縫和橫向接縫是就地?zé)嵩偕|(zhì)量控制的重點(diǎn),接縫處應(yīng)派專人用細(xì)料補(bǔ)灑加強(qiáng)縫隙的密實(shí)。
環(huán)保功能為就地?zé)嵩偕夹g(shù)的顯著優(yōu)勢。采用此技術(shù),不僅不需要從自然界開采大量的砂、石、瀝青等原材料,而且也不向自然界遺棄大量的廢舊瀝青混合料。綠水青山就是金山銀山,減少石料的開采,留住綠水青山就是造福子孫后代。
與其他路面預(yù)防處治方式相比,SMA路面就地?zé)嵩偕に嚳梢怨?jié)約很多費(fèi)用。如原路面的銑刨,舊瀝青混合料的外運(yùn),新拌瀝青混合料的運(yùn)輸?shù)龋蚀蟠蠼档土耸褂贸杀尽G液侠硎褂眯录夹g(shù)可以延長路面的使用年限,降低綜合養(yǎng)護(hù)成本。
A.有利于瀝青路面層間連接: B.改善路面級(jí)配,延長路面壽命: C.恢復(fù)瀝青的組分及性能,改善瀝青混凝土路面的柔韌性:D.消除weissenberg效應(yīng)及其病害:
傳統(tǒng)的冷銑刨方式,如果僅銑刨攤鋪一個(gè)車道,接縫處原有路面往往會(huì)有不同程度的松散粒料導(dǎo)致新舊路面結(jié)合不好,需要進(jìn)行灌縫處理;而采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)經(jīng)過熱銑刨和熱攤鋪,維修車道和舊路面接縫密實(shí),可徹底杜絕接縫透水及因透水引發(fā)的其他相關(guān)病害。
SMA瀝青混合料是一種由較高含量的瀝青,較多的礦粉,少量的細(xì)集料及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷粗骨料骨架間隙的瀝青碎石混合料,具有較好的高溫穩(wěn)定性;由于采用較高的改性瀝青用量,SMA瀝青混合料在低溫抗裂性,水穩(wěn)定性甚至抗疲勞性方面都有著非常好的表現(xiàn)。同時(shí),SMA改性瀝青路面的就地?zé)嵩偕啾绕胀r青路面來說,其工藝要求也更加嚴(yán)格和復(fù)雜。通過合理組織安排加熱機(jī)組,在保證提高瀝青路面加熱溫度和加熱深度的同時(shí),確保瀝青老化程度降至最低水平;耙松及熱銑刨技術(shù)可以保證路面骨架級(jí)配不被破壞,保證設(shè)計(jì)結(jié)果與路面現(xiàn)場存在較高的一致性,有利于質(zhì)量控制;收料機(jī)與復(fù)拌機(jī)能夠保證原有路面RAP材料與新加入的瀝青混合料均勻拌和,起到優(yōu)化級(jí)配和補(bǔ)充新瀝青的作用,同時(shí)加入的再生劑均勻與RAP材料接觸,滲透、軟化和修復(fù)老化瀝青,改善瀝青路面的使用性能。SMA瀝青路面就地?zé)嵩偕鷮τ陬A(yù)防性養(yǎng)護(hù)來說是比較合適的。