哈爾濱市通港街就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用研究

丁兆喜

摘 要：結(jié)合哈爾濱市通港街的維修項(xiàng)目，對就地?zé)嵩偕夹g(shù)在城市道路中的應(yīng)用進(jìn)行研究，提出了城市道路就地?zé)嵩偕呐浜媳仍O(shè)計(jì)方法。通過不同摻配比再生劑用量來改善舊瀝青性能試驗(yàn)確定了最佳再生劑用量。通過添加不同瀝青用量的混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，來確定最佳瀝青用量，并通過車轍試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)及殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及水穩(wěn)性均滿足規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：道路工程；就地?zé)嵩偕?；城市道路；配合比設(shè)計(jì)

1 概述

瀝青路面的就地?zé)嵩偕夹g(shù)是指在道路現(xiàn)場利用專門的設(shè)備對瀝青路面進(jìn)行加熱、翻松、添加新材料并重新鋪筑成型的施工方法[1-3]，就地?zé)嵩偕夹g(shù)屬于瀝青路面的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，適用于僅存在淺層輕微病害的高速、一、二級公路瀝青路面表面層的就地再生利用，再生層可用作原道路的上面層或中面層。城市道路交通量大，主干道路呈現(xiàn)潮汐性擁堵，同時(shí)交通流具有典型的周期性[4-5]；若對某一段道路進(jìn)行全封閉維修，將會直接影響到居民的工作和生活。為了減少對道路交通的影響。采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)的對道路養(yǎng)護(hù)維修，這項(xiàng)技術(shù)不僅將原路面材料全部再生使用，而且保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，降低工程造價(jià)，對城市交通影響小等特點(diǎn)。文章主要針對哈爾濱市通港街就地?zé)嵩偕?xiàng)目對就地?zé)嵩偕夹g(shù)在城市道路中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 原路面調(diào)查與評價(jià)

2.1 原路面現(xiàn)場調(diào)查

現(xiàn)場調(diào)查階段主要是對原瀝青路面的結(jié)構(gòu)層厚度以及病害情況進(jìn)行評價(jià)分析，依據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20-2007），其調(diào)查的主要內(nèi)容有路面損壞狀況、平整度、車轍、承載能力、摩擦系數(shù)、路面厚度等。

由表1現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知，平整度、抗滑性能和路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能滿足要求，但表面破損較嚴(yán)重，有車轍。對行車舒適性、安全性和路容美觀有一定影響?？紤]原路面承重的路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好，滿足采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)的適用條件。并且該道路為城市主干道，車流量較大，若采用常規(guī)維修方式，工期較長，對城市交通影響較大，使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)，能迅速修復(fù)表面病害，恢復(fù)路面使用性能，該道路的狀況也適合采用此技術(shù)。

2.2 舊瀝青混合料材料評價(jià)

通過現(xiàn)場取樣，在試驗(yàn)室內(nèi)60℃烘干，然后除去瀝青路面表層的泥土并破碎，進(jìn)行抽提試驗(yàn)，得到抽提液和集料，抽提液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器法回收舊瀝青，集料進(jìn)行烘干處理后篩分，得到原瀝青混合料的級配和瀝青含量。其試驗(yàn)結(jié)果如表2和表3。

由表3篩分結(jié)果可知，原路面瀝青混合料的級配滿足AC-16級配的范圍要求。

由表4可知，從瀝青三大物理指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果來看，與原設(shè)計(jì)值相比降低較少，但瀝青老化嚴(yán)重，不利于路面的長期使用性能。

3 配合比設(shè)計(jì)

3.1 級配設(shè)計(jì)

由上可知，原路面瀝青混合料的級配滿足AC-16級配范圍，且與原設(shè)計(jì)級配差異較小，故再生后瀝青混合料的級配類型采取AC-16，考慮路面標(biāo)高控制，添加30%的新瀝青混合料改善再生瀝青混合料的路用性能。新瀝青混合料及再生瀝青混合料的級配組成如圖1。

3.2 再生劑用量的確定

采用瀝青混合料抽提儀、高速離心機(jī)配合旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器抽提出舊瀝青路面材料中的瀝青，然后摻加不同摻量的再生劑，進(jìn)行瀝青再生指標(biāo)試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如表5。

表5 不同再生劑摻量下瀝青再生指標(biāo)

由表5可知，瀝青的性能隨著再生劑摻量的增加而逐漸恢復(fù)，并且再生劑摻量為7%時(shí)，瀝青針入度達(dá)到了基質(zhì)90號瀝青的水平，與設(shè)計(jì)條件相符合，故再生劑摻量為老化瀝青含量的7.0%。

3.3 確定最佳瀝青用量

使用馬歇爾方法確定再生瀝青混合料的瀝青用量，變化5個(gè)瀝青用量制作馬歇爾試件，測定試件穩(wěn)定度、流值及體積指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果如表6。

根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果以及《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004），確定再生混青混合料的最佳瀝青用量為5.0%。

3.4 配合比驗(yàn)證

為了驗(yàn)證再生瀝青混合料的性能是否能滿足使用要求，需對再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及水穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，分別采用車轍試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)及殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)評價(jià)再生瀝青混合料的路用性能，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7中驗(yàn)證結(jié)果可知，再生混合料在瀝青用量5.0%，再生劑摻量為舊瀝青含量的7.0%時(shí)，混合料性能滿足路用要求。

4 施工工藝及注意事項(xiàng)

4.1 現(xiàn)場施工工藝

就地?zé)嵩偕鷻C(jī)械組為森遠(yuǎn)牌SY-4500型瀝青路面就地?zé)嵩偕劁仚C(jī)組（時(shí)代列車），由三臺路面加熱機(jī)、一臺加熱銑刨機(jī)、一臺加熱復(fù)拌機(jī)共四臺獨(dú)立式機(jī)器組成，外加一臺攤鋪機(jī)、二臺雙鋼輪壓路機(jī)、一臺膠輪壓路機(jī)、若干臺自卸車等組成。

施工工藝流程：前期準(zhǔn)備→路面加熱→銑刨→噴灑再生劑和新瀝青→收集舊料（初拌）→添加新料→提升→拌和（復(fù)拌）→攤鋪→碾壓→開放交通。

就地?zé)嵩偕┕ぶ校瑴囟仁怯绊懯┕べ|(zhì)量的關(guān)鍵因素，本次施工采用三臺加熱機(jī)對舊路面進(jìn)行加熱，第一臺加熱機(jī)路表溫度控制在130℃～140℃左右，第二臺加熱機(jī)路表溫度控制在150℃～160℃左右，第三臺加熱路表溫度控制在170℃～180℃，銑刨后下層表面溫度維持在70℃以上，使再生層與下層之間實(shí)現(xiàn)熱連接。在施工過程中用遠(yuǎn)紅外測溫槍、插入式溫度計(jì)隨時(shí)檢測溫度，保證加熱溫度全程受控。

4.2 施工進(jìn)度

該就地?zé)嵩偕こ添?xiàng)目，共有10車道，再生面積約16萬平方米。實(shí)際施工每次再生寬度為4m，封閉兩車道施工，平均每天完成2.5km，約10000m2，工程總工期為20天，相比傳統(tǒng)的維修方法，施工時(shí)間約節(jié)省50%，并且隨著就地?zé)嵩偕┕さ倪M(jìn)行，碾壓完成并達(dá)到要求的路段即可開放交通，大大減弱了道路施工對城市交通造成的影響。

4.3 施工注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格控制外加瀝青用量，注意瀝青加入系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)，定期檢查，保證外加瀝青能準(zhǔn)確加入再生混合料中，以保證混合料的質(zhì)量。（2）接近路邊不能使用攤鋪機(jī)攤鋪而使用人工攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，應(yīng)注意攤鋪厚度和攤鋪粗細(xì)集料的均勻性，避免出現(xiàn)再生料離析或者平整度不足的問題。（3）碾壓工作緊跟攤鋪機(jī)后進(jìn)行，壓路機(jī)驅(qū)動輪面向攤鋪機(jī)工作，碾壓速度應(yīng)控制在3～6km/h，一般不宜超過4km/h。（4）施工完成的路段注意保持，防止零散材料及雜物粘結(jié)在再生瀝青路面上，對再生路面的路容造成不利影響。

5 結(jié)束語

（1）該段道路路基強(qiáng)度滿足要求，且僅存在表層病害，適合采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)恢復(fù)道路使用性能。（2）采用馬歇爾方法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，通過不同摻配比例的再生劑對舊瀝青再生性能指標(biāo)的試驗(yàn)來確定最佳再生劑用量。（3）通過再生混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性來檢驗(yàn)驗(yàn)證再生混合料的路用性能。（4）就地?zé)嵩偕┕すて诙?，其施工時(shí)間相對于傳統(tǒng)的路面維修方式縮短約50%的工期，施工速度快、對交通干擾小，有利于減小道路維修對城市交通造成的影響。

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