探討公路工程瀝青路面養(yǎng)護(hù)中加鋪再生技術(shù)的應(yīng)用

楊俊琴

（山西省太谷公路管理段,山西 晉中 030800）

0 引言

加鋪再生技術(shù)作為一項(xiàng)新型瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青廢料的循環(huán)利用，不僅能有效減少對(duì)環(huán)境的破壞，降低工程成本，且能顯著提升道路路用性能，延長(zhǎng)使用壽命，具有較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益[1]。為此，該文以某高速公路2023 專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目為背景，針對(duì)加鋪再生方案在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用展開(kāi)綜合探究，對(duì)提升加鋪再生施工技術(shù)水平，保證道路使用性能，具有重要意義。

1 工程概況

某公路工程項(xiàng)目為SMA 瀝青路面，雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)，路面寬24 m，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，路面結(jié)構(gòu)由下而上依次為：25 cm 厚混合型底基層+30 cm 厚水穩(wěn)基層+8 cm厚AC-20 下面層+8 cm 厚AC-20 中面層+4 cm 厚SMA-13 表面層。道路運(yùn)營(yíng)至今，整體質(zhì)量狀況優(yōu)良，路面局部位置存在輕微質(zhì)量病害，于2014—2017 年間采用微表處技術(shù)對(duì)道路全線實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，取得了顯著成效，截至目前微表處路面服役已達(dá)4～7 年之久，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出微表處使用年限，現(xiàn)狀路面出現(xiàn)了開(kāi)裂、老化、擁包等缺陷，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。針對(duì)病害路段，2021—2022 年相繼進(jìn)行銑刨重鋪施工，路面質(zhì)量狀況顯著提升[2]。為最大限度保證該公路工程運(yùn)營(yíng)能力，延長(zhǎng)道路運(yùn)營(yíng)年限，對(duì)該公路項(xiàng)目實(shí)施了專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)管理。

2 瀝青路面養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)

2.1 方案選擇

通過(guò)路面質(zhì)量狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該公路平整體良好，局部路段出現(xiàn)路面開(kāi)裂、老化、擁包、車(chē)轍等病害，初步制定三種養(yǎng)護(hù)方案（如表1 所示），通過(guò)綜合比較，從而確定最佳養(yǎng)護(hù)方案[3]。

表1 三種養(yǎng)護(hù)方案比較

按照表1 并結(jié)合該工程實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、美觀、施工難易程度等多方面進(jìn)行比較，最終選擇加鋪再生方案進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。

2.2 加鋪再生方案設(shè)計(jì)

選取該高速公路K4+779～K8+995 路段為試驗(yàn)段進(jìn)行加鋪再生施工，其中加鋪層采用厚度2 cmSMA-13，再生層則為原始道路4 cm 厚SMA-13 表面層+0.5～1 cm 厚微表處，總厚度為4.5～5 cm。采用雙層攤鋪碾壓工藝對(duì)再生料及新瀝青實(shí)施同步攤鋪、碾壓施工，壓實(shí)成型后總厚度為6 cm。加鋪再生工藝流程為：利用專(zhuān)用熱再生機(jī)械對(duì)舊路面進(jìn)行加熱，待溫度符合要求后，對(duì)路面實(shí)施翻耙處理并加入適量再生劑、新瀝青充分拌制均勻，制成新瀝青混合料，然后利用一、二級(jí)熨平板同步完成再生料、新瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，使新混合料均勻分布于再生料上方，并采用專(zhuān)用壓實(shí)設(shè)備碾壓密實(shí)[4]。

3 加鋪再生混合料配合比設(shè)計(jì)及施工

3.1 原路面技術(shù)狀況

在試驗(yàn)段提取瀝青面層試樣，測(cè)定瀝青含量及針入度，檢測(cè)結(jié)果如表2、圖1 所示。

圖1 原路面瀝青混合料篩分試驗(yàn)結(jié)果

表2 原路面瀝青試驗(yàn)結(jié)果

從表2、圖1 可知：①原始路面瀝青含量、針入度等各項(xiàng)指標(biāo)完全符合現(xiàn)行《瀝青路面再生技術(shù)規(guī)程》相關(guān)要求；②原始路面結(jié)構(gòu)SMA-13 與微表處實(shí)施篩分處理，其級(jí)配等級(jí)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，而1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm、9.5 mm 篩率達(dá)到規(guī)范下限；③原始路面瀝青混合料中瀝青含量約5.2%，新瀝青配比為18.5%，再生劑配比為5%，當(dāng)油石比達(dá)到5.9%時(shí)，瀝青混合料性能最佳。

3.2 原材料性能檢測(cè)

粗、細(xì)集料分別選用玄武巖、碳酸鹽巖。根據(jù)最新《公路瀝青試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》測(cè)定瀝青、礦料等各種材料性能，結(jié)果顯示各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求[5]。

3.3 配合比設(shè)計(jì)

結(jié)合該工程具體狀況，擬采用細(xì)、中、粗3 種級(jí)配，4.75 mm 篩徑質(zhì)量百分率介于中值及其±3%范圍內(nèi)，混合料配合比與級(jí)配類(lèi)型如表3、圖2 所示。

圖2 瀝青混合料級(jí)配曲線

表3 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)工程具體情況并結(jié)合以往工程案例，以油石比6.7%分別制備級(jí)配A、B、C 的標(biāo)準(zhǔn)試件，并對(duì)其性能實(shí)施檢測(cè)，最終確定采用級(jí)配B 進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。按照油石比6.4%、6.7%、7%成型級(jí)配B 標(biāo)準(zhǔn)試件，并實(shí)施馬歇爾試驗(yàn)，得出最佳油石比為6.7%[6]。

3.4 混合料性能檢測(cè)

按照最佳油石比6.7%、級(jí)配B 成型標(biāo)準(zhǔn)試件，對(duì)混合料性能實(shí)施檢測(cè)，主要試驗(yàn)類(lèi)型及檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 混合料性能試驗(yàn)結(jié)果

從表4 可知：該公路工程加鋪再生養(yǎng)護(hù)施工選用的SMA-13 改性瀝青混合料，其高溫穩(wěn)定性、抗水損、抗車(chē)轍能力完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 施工工藝流程

熱再生作業(yè)前，應(yīng)對(duì)舊路面進(jìn)行全面清理，徹底清除表面交通標(biāo)線、凸起路標(biāo)等，對(duì)于松散、開(kāi)裂等深度較大的質(zhì)量病害，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)處理，就地?zé)嵩偕愉伖に嚵鞒倘鐖D3 所示。

圖3 就地?zé)嵩偕愉伖に嚵鞒?/p>

4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

熱再生試驗(yàn)段施工完成后，對(duì)其加鋪前后道路路用性能實(shí)施比較，以有效評(píng)價(jià)熱再生施工效果。

4.1 芯樣狀況

原始路面結(jié)構(gòu)熱再生處理后，采用鉆芯方式現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣，結(jié)果顯示：加鋪層、再生層結(jié)合效果良好，二者形成整體結(jié)構(gòu)，聯(lián)合承擔(dān)外部荷載作用，有效提升路面承載性能，延長(zhǎng)使用年限[7]。

4.2 施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

加鋪再生層施工完成后，對(duì)路面抗?jié)B、抗滑性能、壓實(shí)度及加鋪層厚度進(jìn)行檢測(cè)，具體結(jié)果如表5 所示。

表5 加鋪再生層完成后瀝青路面性能

由表5 可知：①瀝青路面滲水系數(shù)為15.9 mL/min，抗滑強(qiáng)度為62.8 BPN，滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；②加鋪層平均厚度為61.6 mm，最小厚度為60 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)≥60 mm的規(guī)定；③路面平均壓實(shí)度為99.3%，最小壓實(shí)度為98.4%，符合標(biāo)準(zhǔn)中壓實(shí)度≥98%的規(guī)定[8]。

4.3 路面性能指標(biāo)評(píng)價(jià)

加鋪再生層施工前后公路路面性能檢測(cè)數(shù)據(jù)如表6所示。

表6 加鋪再生處理前后路面性能對(duì)比

由表6 可知：①就地?zé)嵩偕幹瓮瓿珊?，瀝青路面各項(xiàng)性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明該養(yǎng)護(hù)方案效果顯著[9]；②相較于路面處理前，加鋪再生層后路面性能得到大幅度提升，其中破損指數(shù)、行駛指數(shù)、車(chē)轍深度、跳車(chē)指數(shù)、磨耗指數(shù)增長(zhǎng)比例依次為8.2%、1.2%、4.3%、0、6.9%。由于該工程舊路面相對(duì)平整，因此加鋪前后路面跳車(chē)及行駛指標(biāo)變化較小[10]。

5 結(jié)論

綜上所述，加鋪再生技術(shù)具有綠色環(huán)保、節(jié)約能源、交通影響小等優(yōu)點(diǎn)，用于道路養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青廢料的重復(fù)利用，不產(chǎn)生新的廢料，符合可持續(xù)發(fā)展的基本理念。該高速公路專(zhuān)項(xiàng)養(yǎng)護(hù)施工中，采用加鋪再生養(yǎng)護(hù)方案，利用馬歇爾試驗(yàn)，確定了最佳油石比。通過(guò)混合料性能檢測(cè)，驗(yàn)證再生混合料抗水損、抗車(chē)轍性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。加鋪再生養(yǎng)護(hù)處理后，該高速公路路面性能得到顯著提升，取得了理想效果，值得積極推廣應(yīng)用。