王 浩,孫 強(qiáng),閆姝音,楊林睿
(中國市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司,吉林 長春 130021)
成果應(yīng)用
就地?zé)嵩偕跒r青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用
王 浩,孫 強(qiáng),閆姝音,楊林睿
(中國市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司,吉林 長春 130021)
目前我國很多瀝青路面需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修,就地?zé)嵩偕夹g(shù)正逐步成為瀝青路面改造的主要方法之一。通過對(duì)舊路面的調(diào)查、評(píng)價(jià)與舊瀝青混合料的試驗(yàn)檢測(cè),在舊瀝青中摻加適量的再生劑使舊瀝青恢復(fù)性能要求,得到有效的再生。在施工過程中保證施工工藝和質(zhì)量控制,采用就地?zé)嵩偕に嚮謴?fù)舊路的路用性能。
就地?zé)嵩偕?;再生劑;瀝青混合料
盼盼路是營口市城市核心區(qū)南北向的一條城市主干路,道路長度3.95 km,起到了連接遼河大街、新興大街、渤海大街、金牛山大街、青花大街等干線道路的重要作用,形成營口市市中心區(qū)域主要路網(wǎng)。盼盼路地下管網(wǎng)多,由于經(jīng)過多次開挖、回填的影響,并且施工工藝、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理經(jīng)驗(yàn)存在缺陷,經(jīng)過多年使用后,出現(xiàn)了坑槽、龜裂、車轍、沉陷、麻面、不規(guī)則裂縫等病害,嚴(yán)重影響了通行質(zhì)量和市民出行,亟需對(duì)舊路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
傳統(tǒng)的瀝青路面維修采取銑刨后重新鋪筑新瀝青混合料的方式,會(huì)產(chǎn)生大量的瀝青混合料舊料,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi),而且施工工期長,對(duì)交通的影響大。瀝青路面的就地?zé)嵩偕軌蛴行У慕鉀Q這些問題,我國從20世紀(jì)90年代起開始引用現(xiàn)場(chǎng)熱再生機(jī)組,在京石高速公路、京津塘高速公路、京福高速公路等成功的進(jìn)行了瀝青路面的現(xiàn)場(chǎng)熱再生。在城市道路的路面維修中就地?zé)嵩偕夹g(shù)也逐漸得到廣泛應(yīng)用和重視。就地?zé)嵩偕夹g(shù)是通過舊路面的加熱、銑刨、新材料的定量摻配、拌和、鋪筑和碾壓等作業(yè)完成。根據(jù)施工工藝的不同,就地?zé)嵩偕譃楸砻嬖偕?、?fù)拌再生和重鋪再生三類。
1.1 路面情況及破損狀況調(diào)查
盼盼路修建于上世紀(jì)90年代,機(jī)動(dòng)車道寬度為24 m,道路進(jìn)行了多次養(yǎng)護(hù)維修,原路面的路面結(jié)構(gòu)形式為:4 cm細(xì)粒式瀝青混凝土+7 cm粗粒式瀝青混凝土+20 cm水泥穩(wěn)定砂礫(5.5%水泥)+ 18 cm水泥穩(wěn)定砂礫(4.5%水泥)+55 cm石灰土土基處理。
通過對(duì)路面狀況各項(xiàng)評(píng)價(jià)進(jìn)行全面調(diào)查,盼盼路路面破損主要有龜裂、車轍、坑槽、麻面、沉陷等多種形式,見圖1。
圖1 路面破損形式
1.2 貝克曼梁彎沉儀測(cè)量
采用貝克曼梁彎沉儀對(duì)盼盼路進(jìn)行路面彎沉值的調(diào)查,檢測(cè)頻率為每20 m一點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),在半剛性基層的瀝青路面上采用長度5.4 m的彎沉儀,測(cè)試車采用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的測(cè)試車。測(cè)定后經(jīng)過修正后的計(jì)算彎沉值L0與設(shè)計(jì)彎沉值Ld進(jìn)行比較。
對(duì)路面破損狀況和彎沉試驗(yàn)結(jié)果與交通量調(diào)查分析相結(jié)合表明:盼盼路的路面狀況嚴(yán)重影響通行服務(wù)水平,舊路面的病害主要集中在表面層,個(gè)別位置存在強(qiáng)度不足,但不存在大范圍的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足問題。因此,選用就地?zé)嵩偕夹g(shù)能夠有效的解決道路龜裂、不規(guī)則裂縫等道路破損問題,滿足道路的設(shè)計(jì)通行能力。
原瀝青路面采用機(jī)械切割方法進(jìn)行取樣并試驗(yàn)檢測(cè),將取回的樣品統(tǒng)計(jì)分析,既有車行道面層結(jié)構(gòu)介于10~12 cm厚度不等,滿足就地?zé)嵩偕暮穸纫?,通過外觀描述后,將具有代表性的瀝青混合料作為原路面瀝青混合料級(jí)配及瀝青含量(油石比)的試驗(yàn)材料。
經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)分析,盼盼路回收舊路面瀝青技術(shù)指標(biāo)及瀝青混合料(AC-13)的瀝青含量、礦料級(jí)配分別見表1和表2,根據(jù)篩分結(jié)果,得出瀝青混合料級(jí)配圖,見圖2。
表1 回收舊路面瀝青技術(shù)指標(biāo)
表2 盼盼路上面層瀝青混合料抽提篩分結(jié)果
圖2 盼盼路上面層瀝青混合料級(jí)配圖
根據(jù)舊瀝青混合料抽提篩分結(jié)果及礦料級(jí)配分析,雖然舊瀝青混凝土路面在行車荷載和自然環(huán)境的多年反復(fù)作用下,路用性能下降,級(jí)配發(fā)生變化,骨料出現(xiàn)細(xì)化及磨耗,瀝青逐漸老化,但瀝青混合料級(jí)配及油石比滿足要求,不需要添加混合料進(jìn)行級(jí)配優(yōu)化。舊瀝青的針入度和延度指標(biāo)退化明顯,舊瀝青已出現(xiàn)一定程度的老化,但老化瀝青的25℃針入度不低于20(0.01 mm),在舊瀝青混合料中摻加適量的再生劑,可以恢復(fù)其性能。
3.1 再生劑含量的選擇
再生劑由多種芳香族油料,對(duì)老化瀝青具有良好的溶解性和分散能力,恢復(fù)舊瀝青混合料的性能。將舊路面瀝青混合料的瀝青回收,摻加劑量為3%、5%、7%的再生劑后進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)、延度的試驗(yàn),結(jié)果見表3。
表3 盼盼路再生瀝青摻配試驗(yàn)結(jié)果
老化瀝青在加入再生劑后,瀝青的針入度和延度值增加,軟化點(diǎn)降低,性能出現(xiàn)了明顯的改善,延度受到礦粉的影響,一般不能滿足要求,根據(jù)針入度和軟化點(diǎn)的指標(biāo)確定再生劑的摻加量。
3.2 瀝青混合料性能試驗(yàn)
在舊瀝青混合料中分別摻加瀝青含量的3%、5%和7%的再生劑,進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 摻加不同用量再生劑舊瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)舊瀝青混合料摻加再生劑的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果與舊瀝青摻加再生劑的指標(biāo)綜合比較,確定老化瀝青再生劑摻加含量為5%,熱再生的瀝青混合料的油石比為5.1%。
4.1 盼盼路技術(shù)方案的確定
就地?zé)嵩偕┕で氨仨氝M(jìn)行預(yù)處理,局部基層病害路段經(jīng)過調(diào)查后將路面結(jié)構(gòu)全部挖除并恢復(fù),恢復(fù)后標(biāo)高與舊路面標(biāo)高一致,使其滿足就地?zé)嵩偕膽?yīng)用條件。然后全路段采用就地?zé)嵩偕に?,摻加適量再生劑后耙松4 cm。為提高再生瀝青混合料路面的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、耐磨耗能力和延長使用壽命等性能,整體就地?zé)嵩偕蠹愉? cm改性瀝青玄武巖瀝青混合料(AC-13C)。
4.2 就地?zé)嵩偕┕?/p>
調(diào)查全線的各種窨井井座的高程,調(diào)整現(xiàn)有路面高程的井座至設(shè)計(jì)標(biāo)高。將基層病害路段處理后,采用RM6000、HM16、HM7等就地?zé)嵩偕O(shè)備進(jìn)行全幅路面就地?zé)嵩偕┕ぁ?/p>
嚴(yán)格控制就地?zé)嵩偕に嚵鞒?,控制施工過程中加熱的溫度、機(jī)組的行走速度、銑刨厚度和溫度、攤鋪厚度和溫度、再生劑的用量、復(fù)拌的溫度等指標(biāo),并及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),保證就地?zé)嵩偕馁|(zhì)量。就地?zé)嵩偕绞┕で皯?yīng)鋪筑試驗(yàn)路段,從施工工藝、質(zhì)量控制、施工管理、施工安全等各方便進(jìn)行檢驗(yàn),鋪筑的試驗(yàn)段的長度不小于200 m。
在就地?zé)嵩偕鷮拥谋砻婕愉? cm改性瀝青玄武巖瀝青混合料(AC-13C),加鋪層混合料攤鋪后與攤鋪完成的熱再生層兩層結(jié)構(gòu)共同碾壓,利用瀝青混合料中集料的相互擠嵌作用,使層間粘結(jié)效果更好。盼盼路施工完成后見圖3。
圖3 盼盼路就地?zé)嵩偕舐访鏍顩r
(1)舊路面瀝青混合料級(jí)配發(fā)生變化,骨料出現(xiàn)細(xì)化及磨耗,但瀝青混合料級(jí)配及油石比滿足要求,不需要添加混合料進(jìn)行級(jí)配優(yōu)化。舊瀝青出現(xiàn)一定程度的老化,通過在舊瀝青中摻加適量的再生劑,恢復(fù)其性能。
(2)瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)起到了節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的作用,對(duì)交通干擾小、施工速度快,通過就地?zé)峁に囉行У母纳屏说缆返穆酚眯阅?,具有足夠的?qiáng)度和承載能力。
(3)瀝青路面就地?zé)嵩偕鳛橐环N新型環(huán)保的養(yǎng)護(hù)技術(shù),通過盼盼路的舊路面調(diào)查分析和瀝青混合料試驗(yàn)結(jié)果、就地?zé)嵩偕┕す芾砑皺z驗(yàn)驗(yàn)收,為今后就地?zé)嵩偕┕すに囋诔鞘械缆分械膽?yīng)用提供了有力的依據(jù)。
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1009-7716(2017)04-0217-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.064
2017-02-09
王浩(1981-),男,吉林雙遼人,高級(jí)工程師,從事城市道路設(shè)計(jì)工作。