劉 寧 李本亮 吳增毅 李望林 姚享文 韋 威
(1.柳州市市政設施維護管理處,廣西 柳州 545001;2.廣州大象超薄路面技術開發有限公司,廣東 廣州 510095)
多年來對市政道路養護維修主要技術手段仍以傳統的維修養護工藝為主,包括坑槽挖補、銑刨重鋪 (加鋪) 等。隨著路面養護維修技術在材料、設備、技術工藝等方面的不斷發展和進步,這種以“修理”為核心的路面養護分類法已經不能反映出現代路面養護維修的技術和要求。瀝青砼路面的市政道路,其在壽命周期內,如何進行科學、有效的養護,十分重要。預防性養護作為市政道路經常性、周期性的保養措施,應引起足夠的重視,實現“重建輕養”到“建養并重”的觀念轉變刻不容緩。
預防性養護維修指的是在不改變原有路面結構基礎上,對路面進行有計劃的養護維修,從而達到提升路面使用壽命的目的。采取預防性養護維修不僅可以將市政道路瀝青路面的病害控制在早期發展階段,同時還可以有效地降低整體養護成本投入,延長瀝青路面的使用壽命。市政道路路面預防性養護的必要性如下[1]:
(1) 路面預防性養護是一種主動介入方式,主動保持道路的高水平。是指道路養護部門在道路路面結構病害發生的早期階段,即對路面進行養護維修,從而延長路面的使用壽命、保證道路的平整度,改善路面質量。
(2) 使用科學合理的道路養護、路面預防性養護技術不僅可以延長其使用壽命,同時可以減少維修工作時間,提升養護效率,降低養護成本。
(3) 預防性養護也是控制道路病害的有效措施,通過對道路實施預防性養護,可以有效處理道路病害。
目前道路工程中常用的養護維修手段有銑刨加鋪、熱拌薄層、稀漿封層等,下面針對上述幾種方案進行簡要的介紹。
瀝青路面常規改造維護方案銑刨加鋪,采用銑刨機將原路面銑刨4 cm左右,清理走銑刨料,清掃干凈銑刨面后,撒布黏層乳化瀝青,而后攤鋪熱拌瀝青混合料,采用鋼輪壓路機靜壓-震動-靜壓的方式碾壓密實,必要時還是增加膠輪壓路機進行復壓以提高壓實度。施工后,路面溫度降低至50 ℃即可開放交通,一般0.5~1 h即可開放交通。整體施工時間包括舊路面處理與加鋪新瀝青層,施工時間較長,涉及機械設備數量多,整體噪音水平大。
熱拌超薄瀝青路面是一種熱拌瀝青面層加鋪技術[2],一般層厚1.0~1.5 cm,典型厚度1.2 cm。因加鋪層較薄,施工效率高,具有延長路面壽命,改善行車舒適性,矯正表面缺陷,提高行車安全等優點。施工采用分布施工方式,即撒布黏層油后攤鋪薄層瀝青混合料。新型超薄磨耗層施工不需要銑刨,原路面清理干凈后即可噴灑黏層油,而后使用常規瀝青攤鋪機進行攤鋪,緊跟采用中型壓路機靜壓即可,路面冷卻即開放交通,因層厚小一般開放交通時間在0.5 h 以內。
另一種直接加鋪的方式是采用稀漿封層或微表處來進行改造,層厚較小一般0.7~1.2 cm,對路面標高無影響,不涉及改造排水、平側石、交叉道路等情況。施工過程為清理原路面后,采用稀漿封層車將稀漿料攤鋪到路面,等待乳化瀝青破乳形成的強度后即可開放交通,一般養護時間需要2~6 h。稀漿封層施工簡單,采用稀漿封層車不需要碾壓,施工效率較高,但需要較長的養護時間。
通過對上述幾種不同改造方案的對比分析,熱拌超薄瀝青路面作為一種預防性養護措施,具有良好的優勢[3-4]:
(1) 施工簡單。直接加鋪,不需銑刨。 因薄層罩面層厚一般較小,在1~2 cm范圍,故可以直接加鋪,不需銑刨,而對市政道路標高、排水等設施影響很小。不僅簡化了施工條件,而且也極大地減少了銑刨帶來的廢棄料、噪音、粉塵等問題。
(2) 施工效率高,對交通影響小。薄層因攤鋪層厚較小,攤鋪速度一般比普通4 cm瀝青攤鋪速度要快50%左右,同時壓實相比普通較為簡單,壓實后很快就可開放交通,最小化了養護施工對市政道路通行的影響。
(3) 新建路面表面,提供高質量路面。超薄磨耗層采用獨特設計,提供粗糙、抗滑、平整與黝黑的新面層,同時也增加了與路面標線的對比度,加鋪后形成一條新路的外觀效果。同時對原路面的裂縫、泛油、不平整的等通過加鋪薄層進行了覆蓋,消除了原路面的病害。
(4) 提高路面使用壽命。超薄磨耗層預期使用壽命達到3~5年,這樣一方面新建的磨耗層在原路面使用壽命上增加3~5年,另一方面超薄磨耗層起到良好的保護作用,對原路面進行了有效保護,尤其是黏層對原路面裂縫進行了封堵,有效防止路面水下滲至基層,對基層造成損壞。
(5) 節約資源,節能環保。超薄磨耗層層厚一般1~2 cm,相比普通瀝青層厚4 cm,節約超過70%的混合料用量,尤其是資源性材料石料用量明顯減少,同時有效減少了混合料加工的能耗情況,具有良好的節能環保效應。
綜合上述分析,熱拌超薄瀝青路面養護技術是一種高效率、高質量、低污染、低能耗的環保型養護手段,尤其適用于城區道路養護改造,是一種優選的養護改造方案。
以柳州市市政設施維護管理處對“2018年主要門戶路段景觀提升道路改造工程” 采用熱拌薄層瀝青路面實施該項工程部分路段 (龍城路段) 為例,具體闡述熱拌薄層瀝青路面養護技術在市政道路提升改造工程中的應用。
龍城路為中心城區主干道,交通繁重,施工只能夜間進行,選擇交通量較小時施工,以最小化施工影響。施工組織方式為借道施工,即封閉一個方向車道,將另一個方向車道用雪糕筒分隔作為雙向通行路徑,待施工完成一個方向后轉換交通施工另一個方向道路施工。夜間23:30現場圍蔽完成,協調現場攤鋪機器設備等進場,于凌晨0:30開始施工。
原路面裂縫需要灌縫處理以及網裂銑刨重鋪,保證原路面結構完整,無其他較大病害,標線清除工作面清掃。起訖端頭銑刨確保證搭接平順 (因龍城路兩端將繼續加鋪超薄瀝青砼層,所以攤鋪完成只做切平處理)。龍城路整體路況較好,路面病害已處理,標線清理完成,兩側平石邊側路面已銑刨寬約1 m 的順接面,具備施工條件。施工前清掃車或者吹灰機進行路面除塵,確保路面施工前干燥潔凈。
為有效地防止攤鋪完成后薄層罩面脫落等情況,要確保灑油前徹底清掃工作面,保證沒有垃圾以及堆積灰塵。黏層撒布為常溫霧化灑布,確保攤鋪面均勻噴灑一層黏層油。噴灑采用機械噴灑、人工核查方式進行,噴灑后人工檢查噴灑效果,如有雜物或者遺漏,則人工滾涂修補,確保整體工作面都有黏層油。黏層油噴灑需注意,料車等施工參與車輛因輪胎不夠潔凈,在施工場地內來回行駛可能帶走部分黏層油,對此應及時進行人工滾刷補漏。
為確保施工進度能有序且高效地進行,由龍城路與五一路口慢車道三角位先開始攤鋪、后接慢車道、轉場快車道攤鋪,攤鋪前劃線確保冷熱接縫位于標線下方。冷熱接縫處應小心處理,平順整齊。
混合料溫度攤鋪時應達到160 ℃以上,190 ℃以下,現場攤鋪工作人員應注意混合料是否合格 (纖維瀝青等包裹均勻,溫度適宜,無結團無冷料等情況)。
攤鋪采用雙機梯隊同步攤鋪,接縫設置在原標線位置,已達到整體表面美觀效果。攤鋪過程中,應控制好層厚,同時注意攤鋪面平整、均勻,若出現部分缺料情況,應注意及時補料,補料應在碾壓之前或者碾壓0.5遍后,已達到充分壓實效果,補料后應召喚壓路機及時進行壓實。
薄層壓實遵循緊跟快壓、靜壓2~3遍即可的原則。項目中配置2臺12 t中型雙鋼輪壓路機與1臺3 t雙光輪小型壓路機,中型壓路機緊跟攤鋪機,快速壓實,小型壓路機進行邊側補壓。
為保證施工完成后罩面層的質量,需待路面溫度≤50 ℃后方可放行車輛。龍城路施工采用半幅封閉施工,施工完一個方向薄層后,轉場前圍蔽對向道路,為確保安全文明施工所有機器設備轉移后,即直接將攤鋪的薄層開放交通。所有完工后道路應避免攤鋪機等大型設備進入。
攤鋪完成后,6:00準時開放交通,龍城路道路煥然一新,短期內就實現了市區主干道的改造任務。夜間施工,將對交通的影響降到最低。
綜上所述,采用熱拌超薄瀝青路面道路預防性養護技術,進行中心城區市政道路改造,不需要銑刨、直接加鋪、不影響結構物承載力、不影響結構物凈空,采用常規瀝青施工機械與工藝,施工簡單快捷,施工后即可開放交通,有效改善了路面/橋面行車舒適性、增強路面標線對比度、改善路面行車安全性和降低了交通噪音對沿線居民的影響,實現了快速、優質改造的目標,有效改善了柳州路段的道路環境與城市形象。施工后超薄磨耗層整體狀況良好,熱拌超薄磨耗層外觀漂亮、 行車舒適、靜音降噪、排水有效。實現了經濟、快速、優質的路面改造加鋪,在研究結果上是可行的。
經過熱拌超薄路面的加鋪,極大地改善了路面的外觀,增強了路面標線對比度,提高了路面抗滑,降低了路面行車噪音,相比普通銑刨加鋪改造,有效降低了資源消耗與交通延誤。