瀝青路面坑槽快速養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

張強(qiáng)、范鹿華

（撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心資溪分中心，江西撫州 335399）

0 引言

瀝青路面就地冷再生需要將舊路面結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行破碎處理，然后再進(jìn)行加工，并根據(jù)規(guī)定比例制作材料，加入規(guī)定比例的新骨料、細(xì)集料、乳化瀝青、水等材料充分?jǐn)嚢杼幚?，達(dá)到混合均勻的效果。

1 坑槽修補(bǔ)機(jī)理分析

瀝青路面坑槽修補(bǔ)之后，在交通和外界因素的共同作用下，坑槽中的修補(bǔ)材料會出現(xiàn)不同程度的變化。由于受到的壓力和拉應(yīng)力的影響，加上下雨、刮風(fēng)以及其他極端自然天氣的影響，坑槽修補(bǔ)后很容易受到壓力的影響而帶來許多方面的問題。

1.1 受壓、拉應(yīng)力

在較大的交通荷載共同作用下，因為受到坑槽內(nèi)部的修補(bǔ)材料的壓力作用，會使上層0～5mm 內(nèi)部的承受壓力超過最高的界定值。隨著軸載擴(kuò)大，內(nèi)部的形變也會隨之增加；等到車輛行駛到坑槽位置時，在多重壓力的循環(huán)作用下會造成嚴(yán)重的疲勞損壞。同時，也會使得接縫處的新舊材料出現(xiàn)開裂的風(fēng)險。

1.2 受剪應(yīng)力作用

隨著車輛荷載的提升，修補(bǔ)材料會受到外部剪應(yīng)力的影響出現(xiàn)不同程度的破壞。面對車輛荷載過大的現(xiàn)象，很容易引起坑槽剪切破壞的各種問題。與此同時，考慮到接縫處在剪應(yīng)力的干預(yù)下會出現(xiàn)不同程度的變形，加上自身預(yù)應(yīng)力的雙重作用，修補(bǔ)后期的路面很容易出現(xiàn)黏結(jié)失效的狀況[1]。

2 工程概況

某公路項目投入運(yùn)營時間較長，出現(xiàn)瀝青路面嚴(yán)重的老化問題，造成裂縫、沉陷、坑槽等病害問題，對于道路交通通行安全性產(chǎn)生不利影響。為了提高道路交通通行質(zhì)量，恢復(fù)瀝青路面的性能，保障人們的出行安全。該項目管理單位決定進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)處理，經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場勘察和分析，最終確定應(yīng)用就地冷再生施工技術(shù)方案，以提高養(yǎng)護(hù)效果。

2.1 出現(xiàn)裂縫問題的原因

現(xiàn)場施工單位進(jìn)行公路項目建設(shè)時，使用瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式，由于該類型的材料比較特殊，在長期使用后容易導(dǎo)致性能下降，老化比較嚴(yán)重，引發(fā)比較嚴(yán)重的收縮問題，材料發(fā)生位移變化，極易造成路面表層存在比較多的不規(guī)則裂縫問題。在公路工程投入使用后，裂縫的形式較多，通常是橫向、縱向裂縫的形式。橫向裂縫的發(fā)生主要是因為現(xiàn)場施工技術(shù)不合理，管控不到位而引發(fā)的。在現(xiàn)場施工縫的處理時，選擇的方式不當(dāng)，造成瀝青路面的裂縫問題變得更加嚴(yán)重，工程運(yùn)行效果和質(zhì)量也難以達(dá)標(biāo)。

縱向裂縫的發(fā)生率也很高，這是因為在瀝青路面的建設(shè)施工環(huán)節(jié)，回填施工處理不當(dāng)或者路面基層結(jié)構(gòu)的水分含量超標(biāo)所引發(fā)的邊緣不均勻沉降問題，對瀝青路面的性能造成不利的影響。除了上述裂縫形式外，網(wǎng)狀裂縫也是比較常見的問題，這是因為在路面中已經(jīng)存在橫向、縱向裂縫，自然界的水分不斷地進(jìn)入基層結(jié)構(gòu)內(nèi)，受到水的持續(xù)作用導(dǎo)致承載性能降低，最終造成網(wǎng)狀裂縫的問題，危害道路交通的安全性。瀝青路面長期受到車輛碾壓作用，產(chǎn)生的裂縫問題會更加的嚴(yán)重，尤其是建設(shè)施工管理不到位，工程質(zhì)量不合格，對現(xiàn)場施工效果帶來極為嚴(yán)重的影響。

2.2 就地冷再生施工技術(shù)

2.2.1 舊料回收

就地冷再生施工最為明顯的優(yōu)勢就是舊瀝青材料可以合理應(yīng)用，提高資源利用率，還能避免廢舊瀝青排放到自然環(huán)境而引發(fā)的污染問題。在開始施工前，先進(jìn)行舊瀝青路面的銑刨處理，加強(qiáng)銑刨速度的控制，一般限定在6～8m/min 之間，銑刨后要確保材料的均勻性，級配參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合工程的要求，滿足當(dāng)前的材料性能標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場施工要求以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合理存放管理，防止出現(xiàn)混亂放置的問題，以免影響材料的性能[2]。

2.2.2 原路面處理

要想提升瀝青路面冷再生處理的質(zhì)量水平，在現(xiàn)場施工前進(jìn)行原路面的處理極為重要，具體需要做好以下工作：

首先，加強(qiáng)交通管制。在項目正式實施前，結(jié)合現(xiàn)場路段的交通狀態(tài)，選擇使用半封閉的施工方式，降低對道路交通的通行影響。在每個路口都要設(shè)置警示牌，提醒過往的行人以及車輛，避免發(fā)生交通事故等惡性事件。

其次，嚴(yán)格落實現(xiàn)場路面清理工作。為了防止給后續(xù)路面鋪設(shè)施工造成的不利影響，在現(xiàn)場施工時應(yīng)加強(qiáng)原路面清理處理，確保沒有雜質(zhì)等影響公路工程的質(zhì)量。

最后，實施原路面的預(yù)整形處理。原路面在投入運(yùn)營后，發(fā)生較多的病害問題，比如坑槽、沉陷等，如果局部路面的凹陷問題比較嚴(yán)重，先鋪設(shè)砂礫材料填充處理。經(jīng)過冷再生的全面處理，再進(jìn)行表面整平、碾壓的施工，修復(fù)凹陷的問題，達(dá)到路面平整、順滑的要求，為冷再生的施工提供技術(shù)支持。

2.2.3 生產(chǎn)配合比

對于中粒式級配前期完成乳化配比的材料，在篩分設(shè)備安裝工作結(jié)束后，形成的RAP 材料開展粗粒式的級配設(shè)置，但是容易導(dǎo)致配合比無法達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的問題。對于該問題，技術(shù)人員加強(qiáng)現(xiàn)場的材料配合比參數(shù)檢驗工作，如果合成粗粒式級配混合料符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，此時即可將該配合比作為生產(chǎn)配合比。對于目前所生產(chǎn)的RAP 材料，與實際工程的性能有差異，所以在配合比的確定環(huán)節(jié)，先進(jìn)行試拌試鋪，以確定拌和、壓實等相關(guān)指標(biāo)，為工作提供幫助和支持。

2.2.4 乳化瀝青生產(chǎn)

乳化瀝青生產(chǎn)環(huán)節(jié)，拌和是主要的工作，在該環(huán)節(jié)的溫度對于破乳速度存在直接影響。拌和操作時如果瀝青溫度比較高，破乳的速度也會加快。在生產(chǎn)工作結(jié)束后，將檢驗合格的乳化瀝青材料運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場，此時溫度保持在50～60℃之間。但是就工程的實踐分析，乳化瀝青混合料破乳速度較快，會造成攪拌設(shè)備的電機(jī)負(fù)載較大，系統(tǒng)會自動開啟保護(hù)功能，攪拌設(shè)備自動停止，這時要立即清理攪拌缸，在乳化瀝青溫度下降到合理的范圍內(nèi)才能繼續(xù)施工，避免造成施工進(jìn)度的影響。通常來說，乳化瀝青需要在正式施工前的3～4d 生產(chǎn)，經(jīng)過自然冷卻到規(guī)定溫度范圍內(nèi)才能施工。在以往的工程中，發(fā)生過乳化瀝青罐不能攪拌的情況，出現(xiàn)了乳化瀝青表面結(jié)皮的問題，這樣在泵送時極易導(dǎo)致過濾器的堵塞。該問題在發(fā)生后，及時組織專業(yè)技術(shù)力量拆解泵送設(shè)備，將管道全面清理，提高設(shè)備運(yùn)行效率。如果乳化瀝青攪拌不到位，材料的均勻性不合格，發(fā)生團(tuán)聚的情況，導(dǎo)致泵的計量精度不合格，或者瀝青材料的加入比例不合適，影響材料的性能和質(zhì)量。該問題應(yīng)該采取措施處理，并且配置有攪拌裝置安裝到乳化瀝青罐上，根據(jù)材料的需要及時開啟攪拌功能，達(dá)到乳化瀝青均勻性標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生顆粒物集中的情況，預(yù)防出現(xiàn)油皮的問題。

2.2.5 拌和與再生施工

執(zhí)行工藝方案的標(biāo)準(zhǔn)，采取間歇式設(shè)備攪拌處理，制作符合要求的瀝青冷再生混合料，加強(qiáng)攪拌時間的控制。拌和工作結(jié)束后，均勻性合格，且沒有花白料的問題。在該環(huán)節(jié)加強(qiáng)進(jìn)水量的控制，確保含水率符合要求。再次開啟再生機(jī)后，作業(yè)達(dá)到連續(xù)、均勻的要求，不會發(fā)生停止或者調(diào)整速度的現(xiàn)象。再生作業(yè)現(xiàn)場加強(qiáng)施工速度的管控，處在4～10m/min 之間即可。

為了使得銑刨后級配變化在合理范圍內(nèi)，將施工調(diào)整為6m/min。如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)局部存在嚴(yán)重病害問題，要及時調(diào)整速度，不能過快。如果現(xiàn)場有多道工序同時施工，應(yīng)做好搭接寬度控制，超過100mm為宜。

2.2.6 找平與整形處理

路面平整度是工程管理的重點，加強(qiáng)平整度檢查和控制極為重要。再生機(jī)施工后，立即組織單輪壓路機(jī)開始1 遍穩(wěn)壓作業(yè)，將路面壓實。然后應(yīng)用平地機(jī)找平、整形處理，在該環(huán)節(jié)禁止除了機(jī)械設(shè)備之外的其他車輛進(jìn)入現(xiàn)場，且要確保材料均勻，沒有發(fā)生離析的問題。如果經(jīng)過檢查后出現(xiàn)混合料表面水分流失嚴(yán)重的情況，應(yīng)立即開展補(bǔ)水處理，以免影響材料的性能。在現(xiàn)場施工完成后，立即組織人員檢查，發(fā)現(xiàn)厚度不合格的情況下，先銑刨一定距離，并及時補(bǔ)料、碾壓，不能應(yīng)用貼料找平方式處理。

2.2.7 再生層碾壓

碾壓施工作業(yè)階段禁止任何無關(guān)車輛進(jìn)入現(xiàn)場，確保碾壓階段壓路機(jī)正常行駛，不會有外部因素的干擾和影響。碾壓開始后，保持均勻、慢速行駛，不能存在急剎車、急轉(zhuǎn)彎等情況，防止損壞再生層的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。碾壓分為三個階段：

（1）初壓，應(yīng)用1 臺雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2 遍，車速為1.5～3.0km/h。

（2）復(fù)壓，使用2 臺單鋼輪壓路機(jī)施工，高幅低頻方式振動壓實，以4～6 遍為宜，然后再進(jìn)行高頻低幅施工，為3～4 遍。碾壓速度為2.0～4.0km/h。

（3）終壓，設(shè)備為1 臺膠輪壓路機(jī)，以4～6 遍為宜，沒有任何輪跡，達(dá)到平整、密實的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.8 接縫處理

對于瀝青路面冷再生施工來說，接縫的問題比較常見，以橫接縫、縱接縫為主。只要是接縫部位的處理效果不合格，極易造成基層的收縮現(xiàn)象不當(dāng)，對工程的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，甚至直接導(dǎo)致開裂的事故問題，形成反射裂縫。因此，要做好裂縫處理。

一是縱接縫處理。在路面的寬度不超過7m 的情況下，并且縱向接縫的堆疊數(shù)量比較多，通過使用全幅的施工方式，不能使用半幅作業(yè)的方式，盡量避免有過多重疊情況發(fā)生，提高工作的效率和質(zhì)量。相鄰路段在施工環(huán)節(jié)，間歇時間要加強(qiáng)控制，達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，只要時間在12h 以上，應(yīng)做好堆疊量控制。

二是橫接縫處理。施工作業(yè)達(dá)到連續(xù)、不間斷的要求，盡量避免過多的停機(jī)，只要是出現(xiàn)再生設(shè)備停機(jī)的情況，都會導(dǎo)致橫接縫的發(fā)生。如果因為某些因素而不得不停機(jī)，則應(yīng)在下次施工之前把整個再生機(jī)后退1.5m 左右，再進(jìn)行鋪設(shè)施工，以達(dá)到連接性能合格的效果。在施工環(huán)節(jié)關(guān)注再生機(jī)的運(yùn)行情況，做好保養(yǎng)處理，運(yùn)行正常以消除接縫的問題。相鄰兩個結(jié)構(gòu)連接時，施工要預(yù)留一定的距離，可以重疊一部分的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到施工性能要求[3]。

2.2.9 養(yǎng)護(hù)施工

各個結(jié)構(gòu)部分碾壓工作結(jié)束后，經(jīng)過檢測壓實度符合要求，即可根據(jù)工藝規(guī)范的要求養(yǎng)護(hù)施工。養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)為了提高養(yǎng)護(hù)效果，加強(qiáng)濕潤度的控制極為重要，通過使用灑水養(yǎng)生法處理，結(jié)合天氣條件每日做好灑水處理，明確灑水?dāng)?shù)量，并且養(yǎng)護(hù)7d 以上的時間，還要落實現(xiàn)場交通管理，不會有重載車輛進(jìn)入現(xiàn)場。養(yǎng)護(hù)結(jié)束且檢驗達(dá)標(biāo)，才能允許車輛行駛到現(xiàn)場。

3 就地冷再生工程質(zhì)量管理

3.1 現(xiàn)場原材料

現(xiàn)場施工作業(yè)前，開展工程各項準(zhǔn)備工作?？紤]到現(xiàn)場施工需要，復(fù)測導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點，加強(qiáng)現(xiàn)場的保護(hù)與管理，為后續(xù)的施工提供標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)。加強(qiáng)施工材料的檢驗檢測工作，執(zhí)行設(shè)計方案和標(biāo)準(zhǔn)要求，并做好防護(hù)與管理，以免在現(xiàn)場存儲時導(dǎo)致工程材料的質(zhì)量性能下降。在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，及時組織人員抽檢檢測。此次工程施工應(yīng)用的是乳化瀝青冷再生材料，施工前做好各種材料的質(zhì)量和性能檢測，保障攪拌工作順利實施，達(dá)到均勻性標(biāo)準(zhǔn)，級配符合要求，不會出現(xiàn)離析等質(zhì)量缺陷[4]。

3.2 施工時間

從拌和開始到碾壓施工完成，再到水泥初凝結(jié)束的整個環(huán)節(jié)，各項施工工序銜接緊密，施工順利。第一，每個施工作業(yè)段長度有效控制，通常不超過200m。第二，各個工序銜接順利，沒有發(fā)生等、停等問題，縮短項目工期，提高工程質(zhì)量[5]。

3.3 拌和質(zhì)量

冷再生機(jī)進(jìn)行破碎、拌和作業(yè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)設(shè)備行駛速度、轉(zhuǎn)動速度的控制，保證材料的均勻性符合要求。在行駛速度比較慢而轉(zhuǎn)動速度過快的情況下，容易導(dǎo)致材料的級配不合理，基層結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量不合格。反之，行駛速度快而轉(zhuǎn)動速度慢，造成冷再生基層的材料不均勻，基層結(jié)構(gòu)的性能不合格。因此，加強(qiáng)冷再生機(jī)的速度控制，確保轉(zhuǎn)動速度合理，從而保證材料的均勻性合格，提高工程質(zhì)量水平。

4 結(jié)語

瀝青路面是我國公路工程的主要形式，在修補(bǔ)坑槽環(huán)節(jié)，提高修補(bǔ)質(zhì)量是關(guān)鍵。因此，提高瀝青路面坑槽快速養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平，使用現(xiàn)代化的修補(bǔ)技術(shù)，提高修補(bǔ)的速度和質(zhì)量，滿足當(dāng)前的瀝青路面施工需要，為我國現(xiàn)代交通建設(shè)提供支持。