白金龍 河南淮信高速公路有限公司
改革開放40 多年來,我國公路建設事業取得了顯著的成就。但在其快速發展的同時,仍存在諸多問題,如路面早期損壞問題,裂縫、坑槽、松散等,這些病害若不及時處理,將會產生更大危害,甚至會影響車輛行駛舒適性和安全。為此,我們要始終堅守“預防為主、安全至上”的理念,做好路面預防性養護施工。就地熱再生技術作為路面養護維修的主要技術之一,該技術的應用,可改善路面使用性能,延長道路使用壽命,推進公路建設事業持續、健康發展。
就地熱再生技術是指利用專用的就地熱再生設備,對瀝青路面進行現場加熱、翻松,摻入一定數量的新集料、新瀝青、再生劑等,經攪拌、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現對表面一定深度范圍內(一般不超過6cm)的舊瀝青混凝土路面再生的一種技術。根據施工工藝不同,它可分為復拌再生、加鋪再生、整形再生三種。該技術適用于僅存在淺層輕微病害的高速公路及一、二級公路瀝青路面表面層,就地再生層可用作上面層或者中面層,再生深度一般為20~50mm。該技術形成的熱接縫能夠解決新路面和原有路面接縫之間的水分滲透問題;該技術可回收利用廢棄的瀝青路面材料,可以節省資源,降低施工成本,具有良好的社會經濟效益。相比其他路面預防性養護技術,瀝青路面就地熱再生技術優點如下:
1.技術優勢。采用就地熱再生施工技術有利于再生路面層間粘結,修復路面病害,如裂縫、坑槽等,同時還能調整路面級配,提升路面強度,延長路面使用年限。
2.環保優勢。此類養護方式環境保護優勢顯著,可充分利用廢舊路面材料,減少材料浪費,同時,可避免大量廢料堆積,減少對環境的破壞。此外,在自然環境下,瀝青混合料內含有分解難度較大的有毒物質,若隨意丟棄,必將嚴重污染環境。
3.經濟優勢。相比傳統瀝青路面維修方式,就地熱再生技術的應用,可大幅降低工程費用。其原因在于就地熱再生材料可充分再生利用舊路面材料,節約各項費用,如運輸、舊路面材料處理等費用。此外,通過就地熱再生施工,可降低施工難度,加快施工進度,縮短施工周期,減小對交通的影響,從而具有良好的經濟效益。
某公路試驗段起訖樁號為K152+200~K161+200,路面設計寬度為24m,道路全線設計行車速度為100km/h,由于路面通車時間已接近其使用壽命,同時伴隨著周圍地區經濟不斷發展,道路交通量在近兩年持續增加,因此試驗段路面已出現多處較為嚴重的車轍、坑槽等病害,嚴重影響通行車輛的行車舒適性,帶來了巨大的行車安全隱患,經道路主管部門研究,決定采用就地熱再生技術對其進行維修養護處理,以充分利用廢舊瀝青混合料,降低工程成本,延長道路使用年限。
施工前,需做好各項準備工作,首先清理干凈原路面,并將基準線標注準確,導向線可選用車道分界標線,保證再生設備沿基準線行走,邊界線順直。此外,加熱再生劑也需在施工前完成,合理控制加熱溫度,避免影響質量。
為確保起點處接縫平整、順直,需縱向加熱2m 以上,并將表面混合料挖除,厚度為2~4cm。相比銑刨寬度,橫向加熱時,橫向兩側略寬,應分別多出20cm 左右。加熱舊瀝青路面是就地熱再生施工的重點工序,在加熱舊路面時,要做好加熱時間控制工作,一般為150℃~180℃。
根據路面翻松深度,適當調整再生劑用量。通過收集器將瀝青混合料一次性匯集到路面中心處,呈梯形帶狀,從而降低溫度下降速度,保證舊料能夠充分結合再生劑,同時要準確確定再生劑用量,在允許范圍內合理控制偏差。
根據施工具體情況,本工程采用間歇式拌和設備,按照既定的投料順序依次向拌和設備內投放原材料。相比普通瀝青混合料,熱拌再生瀝青混合料的拌和溫度相對較高,但需嚴控在200℃以下。因為RAP 材料不同,則其所含石料類型也存有差異,這種情況下,要先做好試拌工作,保證施工所需參數滿足要求,才能用于大面積施工。
運輸時保證配置的運輸車輛充足,可滿足攤鋪連續施工需求。裝料前,需清理干凈車廂,并將一層防黏劑均勻涂抹到車廂內,但必須保證車廂底部不得存留余液。一般可按照“前、后、中”的順序完成裝料,從而防止瀝青混合料離析。為了保證運輸過程中混合料溫度滿足要求,減少熱量損失,可覆蓋篷布進行保溫、防污染。
當路面加熱處理之后,可通過復拌機再生利用原路面,施工時,要準確計量再生劑噴灑量,保證能夠均勻噴灑。此外,噴灑速度應與復拌機的行駛速度匹配,保證噴灑用量準確。在整個噴灑過程中,要確保噴灑順暢,避免堵塞噴灑口。
攤鋪是整個施工的重要環節,應始終保持連續、勻速、緩慢的原則進行施工,嚴禁中途停機。若在攤鋪過程中,出現混合料離析或攤鋪不均勻等情況,需及時進行處理。此次施工將1.2 定為混合料的松鋪系數,在攤鋪過程中,若與施工不符,可適當調整,通常在每分鐘1.5~4.0m 之間控制攤鋪行駛速度。
此次碾壓施工,可采用鋼輪壓路機與膠輪壓路機組合施工。緊隨攤鋪機后即可進行碾壓施工,按照施工要求,一般需分三個階段完成施工,初壓時,可采用雙鋼輪壓路機進行2~3 遍靜壓施工,在此階段,壓路機與攤鋪機之間的距離不宜太遠,可采用跟進攤鋪碾壓法,防止路面熱量散失過快,溫度下降較快。復壓時,同樣可選擇振動壓路機進行4~5 遍碾壓,并配合膠輪壓路機進行3~4遍施工,速度控制在3~3.5km/h。終壓時,可采用雙鋼輪壓路機進行2~4 遍碾壓即可,速度為2.5~3.5km/h。
第一,縱向接縫處理。施工過程中,保證再生路面和舊路面之間的縱縫連接平順。若縱縫部位瀝青材料過多,沿縱縫邊可通過平頭鏟刮平,攤鋪時不得使用刮除的混合料。
第二,橫向接縫處理。攤鋪施工中必須嚴格控制橫向施工縫數量。攤鋪或碾壓施工間斷時,需設平接縫。連續攤鋪施工前,需檢測橫向施工接縫處的壓實度,若不滿足要求,需鏟除重新攤鋪新混合料。碾壓成型時,對于橫向施工縫,需沿與車道垂直的方向進行2~3 遍碾壓,隨后在沿橫向接縫方向碾壓施工。
為驗證瀝青路面就地熱再生施工質量,本文對通車后的試驗段路面壓實度、平整度以及滲水系數進行檢測。
壓實度能夠反映瀝青路面密實程度,該指標是施工過程中需要嚴格控制的重要指標,本文根據公路瀝青路面相關施工技術規范,通過鉆芯取樣對路面壓實度進行測試,結果如表1 所示。
由表1 可知,再生試驗段路面壓實度平均值為96.4%,可滿足規范要求,路面再生后壓實效果良好。
路面平整度能夠一定程度上反映車輛行車舒適性,因此有必要對該指標進行嚴格控制,本文采用3m 直尺法對再生試驗段路面平整度進行檢測,結果如表2 所示。
由表2 可知,試驗段路面平整度平均值為2.48mm,能夠滿足規范所要求的不小于5mm 標準,再生試驗段路面平整度良好。
當前我國通常采用構造深度、抗滑擺值以及橫向力系數指標來評價路面抗滑性能,本文采用鋪砂法對試驗段路面構造深度指標進行測試,結果如表3 所示。
由表3 可知,試驗段再生后的路面構造深度明顯能夠滿足規范要求,試驗段路面具備良好的抗滑性能。

表1 試驗段再生路面壓實度檢測結果

表2 試驗段再生路面平整度檢測結果

表3 試驗段再生路面構造深度
綜上所述,伴隨社會經濟的迅速發展,我國公路建設事業取得了顯著的成績。瀝青路面是我國高等級公路主要路面形式之一,在車輛荷載與自然因素的長期反復作用下,路面材料老化現象較為嚴重,若仍采用傳統養護工藝,根本無法滿足現階段公路養護管理需求。就地熱再生技術在瀝青路面養護施工中的應用,可修復路面表層病害,同時可充分利用舊路面材料,節約資源、減少污染、降低成本。因此,開展公路熱再生技術已成為公路養護的重點,具有重要的應用價值。