公路工程瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用

韓啟星

（ 新疆維吾爾自治區(qū)交通運輸綜合行政執(zhí)法局工程質(zhì)量監(jiān)督執(zhí)法支隊,新疆 烏魯木齊 830000 ）

0 引言

瀝青混凝土路面就地?zé)嵩偕且豁椲`行資源利用價值最大化理念的路面質(zhì)量缺陷修復(fù)技術(shù)，根據(jù)舊瀝青黏結(jié)劑的特性，按比例摻入新瀝青、再生劑、礦粉等材料，改善舊瀝青的性能，達(dá)到舊瀝青“變廢為寶”的目的。就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)多，各處細(xì)節(jié)的把控均易影響整體施工效果，因此加強對技術(shù)的探討具有必要性。

1 就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)概述

就地?zé)嵩偕１粦?yīng)用于瀝青路面的修復(fù)工作中，按照加熱、翻松、拌和、攤鋪、壓實的基本流程施工，流程圖見圖1。根據(jù)瀝青路面破損程度的不同，對就地?zé)嵩偕夹g(shù)做靈活的優(yōu)化設(shè)計，使其適應(yīng)于松散、坑槽、泛油、擁包等多種類型的瀝青路面質(zhì)量缺陷修復(fù)。就地?zé)嵩偕夹g(shù)發(fā)揮出現(xiàn)場舊瀝青材料的應(yīng)用價值，因此施工中需評估舊路材料的性能，結(jié)合路面修復(fù)要求取適量新瀝青、再生劑等，混合成新的混合料后用于施工。

圖1 就地?zé)嵩偕に嚵鞒?/p>

就地?zé)嵩偕夹g(shù)細(xì)分為多種形式：

（1）表面再生法：對瀝青路面做加熱軟化、翻松處理，摻入再生劑，充分拌和后獲得均勻性較好的混合料，安排攤鋪、碾壓，使新修復(fù)路面有效成型。

（2）復(fù)拌再生法：以表面再生法為基礎(chǔ)，增添新瀝青、新骨料、再生劑，與施工現(xiàn)場的舊瀝青拌和后產(chǎn)生混合料，安排攤鋪及后續(xù)工作。

（3）重鋪法：以前述提及的兩種方法為基礎(chǔ)，新增加鋪層，該層連同表面再生層、復(fù)拌再生層碾壓，形成瀝青路面。

2 瀝青路面熱再生技術(shù)的應(yīng)用效果

2.1 促進(jìn)新舊瀝青路面的結(jié)合

就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用涉及銑刨、拌和、攤鋪、碾壓等施工內(nèi)容，有助于增強再生路面與舊路面的聯(lián)結(jié)穩(wěn)定性，建成的路面結(jié)構(gòu)完整且可靠，瀝青路面質(zhì)量缺陷的修復(fù)效果普遍較好。

2.2 提升瀝青路面的路用性能

部分現(xiàn)狀瀝青路面存在級配不達(dá)標(biāo)、空隙率偏高的問題，受荷載、降雨多項因素的作用，路面材料的性能每況愈下，顯現(xiàn)出早期病害。就地?zé)嵩偕夹g(shù)在處治病害方面有突出的應(yīng)用優(yōu)勢，以銑刨產(chǎn)生的現(xiàn)場原材料為主，摻入適量新瀝青、改性劑等材料，將拌和后的混合料攤鋪到位，病害得到有效的處治，瀝青路面的性能有所提高。

2.3 保證新舊路面接縫部位的質(zhì)量

接縫處理是路面施工中的棘手問題，接縫部位偏薄弱，易由于處理不當(dāng)而失穩(wěn)，接縫兩側(cè)的路面沉降差偏大，影響車輛行駛的平穩(wěn)性。基于傳統(tǒng)方法的瀝青路面維修應(yīng)用效果差，部分新舊路段的連接部位缺乏穩(wěn)定性，易在維修后的較短時間內(nèi)產(chǎn)生早期損害，頻繁維修衍生出現(xiàn)場交通秩序中斷、成本增加等問題。

3 瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用要點

3.1 路面結(jié)構(gòu)承載性能的評估

（1）再生厚度小于20 mm，采用重鋪法、表面再生法等，并增設(shè)加鋪層。

（2）再生厚度達(dá)到20～50 mm，優(yōu)先采用重鋪法，或根據(jù)舊瀝青路面修復(fù)要求選用表面再生與復(fù)拌相結(jié)合的方案。

（3）再生厚度超50 mm時，視施工現(xiàn)場的實際條件采用熱拌瀝青混合料加鋪層、復(fù)合維護(hù)等方法。

3.2 舊路面材料性能分析

（1）于舊路面選取芯樣，應(yīng)用水重法、表干法等進(jìn)行檢驗，測定材料的毛體積密度，參考此項數(shù)據(jù)做配合比設(shè)計。舊路面材料含水量測定采用干鉆法，獲得準(zhǔn)確的含水量測定結(jié)果，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計，以此來提高就地?zé)嵩偕訜嵝省?/p>

（2）舊瀝青回收采用阿布森回收試驗，測定舊路面材料的油石比時采用離心抽提法，確定舊瀝青材料的延度和針入度，根據(jù)舊瀝青路面材料的關(guān)鍵參數(shù)做配合比設(shè)計。

（3）礦料級配是就地?zé)嵩偕┕ぶ械闹匾獌?nèi)容，用離心分離法提取路面舊瀝青材料，檢測余下礦料的級配。舊料提取后的吸水率、壓實值等常規(guī)指標(biāo)的測定也需有效完成。

4 瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在工程實例中的應(yīng)用分析

4.1 工程概況

某公路工程全長2 km，路面寬度3.75 m，采用瀝青混凝土路面。受行車荷載、降雨侵蝕、日曬多項因素的共同作用，上面層產(chǎn)生輕微車轍，表面瀝青老化，局部表層受損導(dǎo)致粗骨料露出地面。病害的出現(xiàn)嚴(yán)重制約瀝青路面的抗?jié)B性、抗滑性，不利于車輛的安全通行。為此，應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行瀝青路面病害的處治。

4.2 就地?zé)嵩偕夹g(shù)的適用性分析

為發(fā)揮就地?zé)嵩偕夹g(shù)在路面修復(fù)中的應(yīng)用優(yōu)勢，需要根據(jù)舊瀝青混凝土路面的特性做技術(shù)適用性分析，對舊瀝青路面的車轍深度、龜裂率、針入度加以判斷，具體如表1所示。

表1 舊瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的適用條件

4.3 機械設(shè)備的配套

在機械化作業(yè)的模式下，機械配置應(yīng)滿足如下條件：依托機械設(shè)備的性能優(yōu)勢，提升就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青路面施工中的應(yīng)用效果；各類機械設(shè)備的運行狀態(tài)需維持穩(wěn)定，機械設(shè)備間形成聯(lián)動關(guān)系，協(xié)同推進(jìn)就地?zé)嵩偕┕みM(jìn)程；加強機械設(shè)備進(jìn)場時的性能檢驗。諸如攤鋪機、壓路機等均是就地?zé)嵩偕┕ぶ械年P(guān)鍵設(shè)備，需按前述基本要求予以配置。

4.4 配比設(shè)計

4.4.1 再生混合料的級配設(shè)計

原瀝青路面的性能對混合料的級配有顯著的影響，在該工程中，按照10%～15%的摻量摻入新瀝青和適量再生劑。在現(xiàn)場取樣檢測，確定舊材料的級配與油石比，再組織級配、摻加比例等各項新材料參數(shù)的設(shè)計工作。對比分析舊瀝青材料與目標(biāo)材料的級配后，最終選用的是AC-13再生瀝青材料目標(biāo)級配。考慮到瀝青路面性能的提升要求，按15%的比例向舊瀝青材料中摻入新料[1]。

4.4.2 再生劑的用量設(shè)計

根據(jù)閃點高、質(zhì)量損失小的基本要求選擇再生劑。為明確舊路面瀝青材料的質(zhì)量特性，按4 cm的取樣深度進(jìn)行取樣，送至實驗室由專員檢測，考慮多種摻配量，對比分析各自對回收瀝青性能的恢復(fù)情況，選擇最適宜的再生劑用量。從延度、針入度、軟化點三方面做綜合分析，判斷混合料的各項指標(biāo)是否達(dá)到要求。必要時，檢驗在摻入再生劑后舊瀝青材料的性能變化。

4.4.3 新瀝青混合料的設(shè)計

根據(jù)舊路面瀝青材料的特性和就地?zé)嵩偕┕ぜ夹g(shù)的應(yīng)用要求，確定新瀝青混合料的取用方式。加入材料為AC-13型，加入比例為15%，油石比為4.9%。

4.5 舊瀝青路面的清理

就地?zé)嵩偕┕で埃謇砼f瀝青路面的積水、垃圾，平整現(xiàn)場，避免因雜物的混入影響混合料的性能。準(zhǔn)確控制施工范圍，實際值與設(shè)計值的偏差需在2 cm以內(nèi)。

4.6 預(yù)處理

瀝青路面深層次的病害用小型銑刨機處理，填補環(huán)節(jié)采取分層依次作業(yè)的方法，每層填筑后安排壓實[1]。塌邊、唧漿未發(fā)生在發(fā)射裂縫處時，若無特定要求，做2層銑刨即可。在施工起始段做2～3 m長的銑刨處理，以便增強就地?zé)嵩偕访媾c舊瀝青路面的銜接平穩(wěn)性。

4.7 加熱路面

選擇加熱功率適宜的加熱機用于舊瀝青路面的預(yù)熱處理，加熱寬度每側(cè)均超過施工寬度5 cm。起始點路面的加熱采用單臺低功率的加熱器，反復(fù)加熱直至溫度達(dá)標(biāo)為止。加熱器的布設(shè)間距根據(jù)地表溫度、氣候條件等因素而定，施工全程動態(tài)調(diào)整，控制區(qū)間普遍為10～15 m。隨著路表加熱情況的變化，及時調(diào)整加熱設(shè)備的施工速度。加熱施工設(shè)備采用LRJ-1型瀝青路面熱再生加熱機，2臺設(shè)備聯(lián)合作業(yè)，運行速度穩(wěn)定在1.2～4.2 m/min，加熱后路面溫度以150～177 ℃為宜，部分路段的加熱深度在4 cm以上，對應(yīng)加熱溫度不超過170 ℃。

4.8 路面銑刨

嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制銑刨的深度和寬度，銑刨時作業(yè)人員加強兩項指標(biāo)的檢測，保證偏差始終在許可范圍內(nèi)。銑刨期間適量添加新瀝青和再生劑，與現(xiàn)場的舊瀝青充分混合后獲得性能較佳的混合料。銑刨時用拖杠2側(cè)縱坡儀找平，尤其注重縱向接縫的細(xì)部處理，避免出現(xiàn)平順性不足的問題。

4.9 拌和、攤鋪

拌和時加強對新瀝青材料、再生劑的用量控制，發(fā)揮出新增添材料在改善舊瀝青材料性能方面的優(yōu)勢。充分拌和，保證混合料的均勻性[2]。原路面作為攤鋪基準(zhǔn)面，松鋪系數(shù)取1.18～1.25，攤鋪期間用2側(cè)縱坡儀找平攤鋪面，局部不平整時盡快調(diào)整。攤鋪機運行速度為2.5～4 m/min，視現(xiàn)場作業(yè)條件適時調(diào)整攤鋪機和加熱器的布設(shè)間距。接縫屬于就地?zé)嵩偕鷶備伒闹匾课唬蠼涌p位置保持平整。接縫施工中及時鏟除路面多余的集料，產(chǎn)生的接縫部位用細(xì)料予以填充。攤鋪全程由專員加強管控，遇離析及其他問題時妥善處理。

4.10 接縫及碾壓

壓路機在舊路面做橫縫碾壓，每次壓進(jìn)距離取20 cm，由舊路面逐步向新路面推進(jìn)，實現(xiàn)對接縫的全面碾壓[2]。路面碾壓設(shè)備可采用膠輪壓路機、雙鋼輪壓路機等，根據(jù)不同碾壓階段適配壓路機，做特定遍數(shù)的碾壓處理。初壓環(huán)節(jié)，用雙輪壓路機碾壓2次，復(fù)壓用輪胎壓路機做多遍碾壓，使瀝青路面有足夠的密實度，最后安排終壓，消除瀝青路面的輪跡，直至壓實度和平整度均達(dá)標(biāo)為止。碾壓時，壓路機勻速運行，禁止做出調(diào)頭、急剎車等有損瀝青路面施工質(zhì)量的行為。

5 就地?zé)嵩偕夹g(shù)的質(zhì)量控制措施

（1）再生劑噴灑量的控制。再生劑不足，再生效果差，舊瀝青材料的性能難以得到根本性的改善，就地再生施工時可能出現(xiàn)攤鋪離析、粒料不黏性等問題，建設(shè)成型的路面缺乏耐久性；再生劑偏多，路面發(fā)軟和泛油，再生路面的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

（2）加熱溫度的控制。包裹在粒料表面的瀝青膜具有傳導(dǎo)熱能的作用，從而就地加熱瀝青混合料。根據(jù)傳導(dǎo)熱能的加熱機制，粒料外熱內(nèi)冷，攤鋪后由于散熱速度較快導(dǎo)致溫度于短時間內(nèi)降低，可能由于材料溫度偏低而無法正常施工。為保證溫度達(dá)到就地?zé)嵩偕┕ひ螅瑢備仠囟忍岣咧?20～140 ℃，用于抵御溫度的散失。

（3）再生路面厚度的控制。嚴(yán)格控制銑刨深度屬于重要的措施，相同病害部位的銑刨深度需具有均勻性，局部過深、過淺均會影響攤鋪、碾壓的正常進(jìn)行，導(dǎo)致路面的厚度不達(dá)標(biāo)，再生質(zhì)量偏離設(shè)計要求[3]。為進(jìn)一步保證再生路面厚度的合理性，還需規(guī)范攤鋪、碾壓，最終得到平整性較好的再生路面。

（4）縱縫質(zhì)量的控制。銑刨寬度每側(cè)加寬10～20 cm作為加熱寬度，經(jīng)過加熱后提高縱向接縫的溫度，為縱縫后續(xù)施工打下堅實的基礎(chǔ)，使縱縫達(dá)到平整、密實的狀態(tài)。

（5）攤鋪的控制。根據(jù)混合料分布均勻性的要求攤鋪再生混合料，攤鋪作業(yè)人員嚴(yán)格聽從指揮，規(guī)范操作攤鋪機械設(shè)備，確保攤鋪寬度、厚度均達(dá)到要求。在不影響攤鋪效果的前提下適當(dāng)加快攤鋪速度，避免材料溫度降低而無法正常施工。

（6）壓實質(zhì)量的控制。攤鋪后安排壓實，使再生瀝青混合料達(dá)到密實狀態(tài)[3]。考慮到再生瀝青混合料的溫度降低速率較快且勁度高于新瀝青混合料的特點，宜采用大噸位壓路機盡快安排壓實，例如20～30 t的輪胎壓路機。初壓、復(fù)壓、終壓環(huán)環(huán)相扣，縮短間歇時間，力爭在再生瀝青混合料溫度較高時完成碾壓。壓實機械設(shè)備平穩(wěn)運行，壓實速度、壓實遍數(shù)均要達(dá)到要求，壓實后安排質(zhì)量檢驗，根據(jù)壓實度、平整度判斷壓實效果，局部不達(dá)標(biāo)時盡快處理，不留下質(zhì)量隱患。

6 結(jié)束語

綜上所述，對于瀝青路面出現(xiàn)的車轍、坑槽等損壞問題，在修復(fù)時可以考慮應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù)。經(jīng)過銑刨后發(fā)揮出舊瀝青材料的利用價值，添加適量新瀝青、再生劑等材料，改善混合料的性能，經(jīng)過攤鋪、碾壓后，修復(fù)存在質(zhì)量缺陷的瀝青路面，取得良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境效益。經(jīng)過該文的分析，提出瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用特點和作業(yè)要點，對類似工程有參考作用。