就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用研究

王磊

摘要：在公路養(yǎng)護(hù)過程中，瀝青混合廢棄料的不合理堆積造成嚴(yán)重的生態(tài)污染，同時(shí)也占據(jù)了大量的土地資源，如何對這些廢棄瀝青混合料進(jìn)行循環(huán)利用和有效處理，對于我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義和作用。從大量實(shí)踐證明可知，就地?zé)嵩偕夹g(shù)重新利用了破損路面的瀝青原料，變廢為寶，消除了新舊路面之間的冷熱不均導(dǎo)致的裂縫，將老化、破損的路面轉(zhuǎn)化為新的、平整的和耐久的面層，可有效修護(hù)坑槽、車轍、搓板等路面病害，顯著降低了養(yǎng)護(hù)的成本，并且實(shí)現(xiàn)了資源的再生利用。目前，該技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。基于實(shí)際工程案例，探討就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)的三種形式，以案例作出進(jìn)一步驗(yàn)證，探討在改性瀝青SMA路面養(yǎng)護(hù)中，就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)的應(yīng)用效果，為相關(guān)研究提供充足的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：就地?zé)嵩偕夹g(shù);瀝青公路養(yǎng)護(hù);工程應(yīng)用

1就地?zé)嵩偕夹g(shù)的三種技術(shù)形式

1）復(fù)拌再生。該技術(shù)主要流程為先對原有瀝青路面實(shí)施加熱和銑刨工序，然后將一定量的瀝青混合料和再生劑就地加入進(jìn)去，再經(jīng)過熱拌、攤鋪工序一次成型。一般所摻加的瀝青混合料比例在30%左右。2）加鋪再生。該形式主要流程為先將原有瀝青路面進(jìn)行加熱和銑刨，隨后將拌合形成的再生混合料、再生劑和新瀝青混合料加入進(jìn)去，利用復(fù)拌機(jī)的第一熨平板將再生混合料進(jìn)行攤鋪，隨后結(jié)合第二熨平板，將新瀝青混合料攤鋪在再生混合料之上，兩層一起壓實(shí)成型。3）整形再生。將舊瀝青路面進(jìn)行加熱和軟化，就地添加一定數(shù)量的再生劑，隨后進(jìn)行翻松和就地熨平，上部再攤鋪一層新瀝青混合料，一起壓實(shí)成型[1]。

2工程案例分析

以G22青蘭高速土家灣至天水路立交段瀝青公路為例，該路段通車時(shí)間為2002年，至今已經(jīng)有近17年的運(yùn)營時(shí)間，在長期使用過程中，由于自然老化和車輛荷載影響，大部分路段都出現(xiàn)了不同程度的病害，甚至在少數(shù)路段出現(xiàn)了裂縫和坑槽等嚴(yán)重病害。

2.1試驗(yàn)原材料準(zhǔn)備

對G22青蘭高速土家灣至天水路立交段公路使用十多年的老化回收瀝青數(shù)據(jù)進(jìn)行收集（見表1），其路面的上面層采取改性瀝青SMA混合料。

從表1中可以看出，使用十多年后，該段公路老化瀝青性能已經(jīng)呈現(xiàn)大幅度減少的問題，同時(shí)根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，該路段的延度和針入度已經(jīng)不能滿足使用需求組，同時(shí)雖然該路面的軟化和車轍因子高于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求組，但是需要知道的是，這些因子的增加會(huì)降低路用性能[2]。所以要想恢復(fù)路面質(zhì)量和路用性能，就需要結(jié)合就地?zé)嵩偕夹g(shù)，摻入新瀝青混合料改造舊瀝青路面，隨后根據(jù)再生劑的適量添加實(shí)現(xiàn)路面再生。再生劑種類較多，如軟瀝青再生劑、專業(yè)再生劑和生物油再生劑等，基于工程需求，本工程選擇BJ-1型再生劑，墨綠色，技術(shù)性能如表2所示。

2.2配合比設(shè)計(jì)

1）合成級配的確定。在原有路面的檢測中發(fā)現(xiàn)，該路段路面的舊料級配較大，在長期車輛碾壓和本身老化的因素下，對于路面材料的損壞程度也在逐漸提升[3]。所以基于改造目標(biāo)需求，需要在舊料回收中加入適量的新料，優(yōu)化再生混合料的級配，提升路面厚度，保障其與原有路面厚度相互匹配。新料加入量需要根據(jù)舊料篩分的結(jié)果確定，一般加入17%的量為宜，級配如圖1所示。

2）確定最佳石油比。最佳石油比需要根據(jù)原有路面混合料配比來確定，確定3種方案來進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，3種混合料油石比初級定為5.4%、5.6%和5.8%。其試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

結(jié)合表3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在油石比為5.6%時(shí)，其所成型的再生混合料馬歇爾試件在各個(gè)性能上都要優(yōu)于5.4%和5.8%的石油比，因此可以選擇的最佳油石比為5.6%。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，新再生混合料配比組成為：83%的舊料、17%的新料、2%的再生劑、5.6%的最佳石油比[4]。

2.3再生混合料路用性能分析

結(jié)合我國關(guān)于公路瀝青混合料相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范要求規(guī)定，需要采取路用性能試驗(yàn)來檢驗(yàn)利用就地?zé)嵩偕夹g(shù)所制備的再生瀝青混合料和原有瀝青混合料的具體性能。

2.3.1高溫穩(wěn)定性能

在試驗(yàn)過程中，需要根據(jù)動(dòng)態(tài)蠕變試驗(yàn)評價(jià)再生混合料的高溫車轍性能，隨后對比在永久變形期間2種混合料的實(shí)際性能情況。

根據(jù)圖2分析，在使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)制備新瀝青混合料時(shí)，其能夠有效改善本身高溫抗車轍的性能，并且與原有的瀝青混合料對比分析，其進(jìn)入永久變形狀態(tài)的速度更快，剪切流動(dòng)性也比較明顯，同時(shí)也有著更小的累計(jì)應(yīng)變和后期變形斜率。這表明在高溫穩(wěn)定性能方面，采取就地?zé)嵩偕夹g(shù)所制備的瀝青混合料更加優(yōu)秀。

2.3.2水穩(wěn)定性能

在再生混合料的性能測驗(yàn)中，需要結(jié)合浸水試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來對其水穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，隨后對2種瀝青混合料的飛散損失率以及凍融劈裂的強(qiáng)度進(jìn)行對比與分析，具體結(jié)果如表4所示。

在表4數(shù)據(jù)分析中可以明確了解到，回收和再生瀝青混合料二者的性能試驗(yàn)均滿足要求，但是就地?zé)嵩偕旌狭系膬鋈谂褟?qiáng)度相比原路面明顯提升了大約9.6%，分散損失率也由原有的6.2下降到4.7，降低占比大約為24.2%。因此可以說明，利用就地?zé)嵩偕夹g(shù)所改造的再生混合料可以有效改善與提升原有瀝青混合料的水穩(wěn)定性。2.

3.3低溫性能

利用就地?zé)嵩偕夹g(shù)改造的再生混合料，采取小梁彎曲試驗(yàn)來評價(jià)其低溫性能，進(jìn)而對2種混合料的最大荷載、破壞應(yīng)變值和抗彎拉強(qiáng)度等進(jìn)行對比，如表5所示。

根據(jù)表5可以明確，在瀝青混合料利用就地?zé)嵩偕夹g(shù)改善之后，其最大的破壞荷載由原有的1.032kN提升到1.237kN，抗彎拉強(qiáng)度由原來的8.61MPa提升到了10.06MPa，破壞應(yīng)變也由原來的2289.4με提升到了2843.5με，各項(xiàng)性能指標(biāo)的提升幅度都相對比較明顯，同時(shí)破壞應(yīng)變也達(dá)到技術(shù)夠?qū)旌狭系母黜?xiàng)性能加以有效提升，并且也可明顯改善和提升該混合料的低溫抗裂性能。

2.4實(shí)例驗(yàn)證

按照上述配合比設(shè)計(jì)的瀝青混合料，對病害路段采取就地?zé)嵩偕夹g(shù)來治理，并對新再生路面的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)檢測，如表6所示。

基于表6分析得知，就地?zé)嵩偕夹g(shù)能夠有效治理路面各種病害，并且各項(xiàng)檢測項(xiàng)目指標(biāo)均符合技術(shù)要求。

3結(jié)語

根據(jù)上述試驗(yàn)證明和案例分析，證明在使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)期間，其對于再生混合料的高溫抗車轍性能、水穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能和病害治理相關(guān)性能方面有著良好的改良效果，其各項(xiàng)參數(shù)均滿足試驗(yàn)規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昌富，王穎.公路瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用研究[J].技術(shù)與市場，2020，314（2）：183+185.

[2]施暉.瀝青路面養(yǎng)護(hù)新工藝———就地?zé)嵩偕夹g(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019，414（16）：112-113.

[3]劉國清.就地?zé)嵩偕夹g(shù)在長壽命路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2020，190（10）：82-84.

[4]劉長祥.淺析瀝青使用年限對就地?zé)嵩偕┕さ挠绊慬J].黑龍江交通科技，2019（5）：74.