范福兰
(山西太长高速公路有限责任公司,山西晋中 030609)
沥青热就地热再生技术主要就是通过使用就地再生设备对公路路面进行加热、铣刨,然后再根据需要在施工材料中加入一定量的外加剂与沥青材料,同时要根据需要进行拌和、摊铺、碾压等方式进行处理,采用沥青路面施工方式。从大量的实践经验总结发现,使用该技术可以全面提升沥青路面养护质量,可以全面提升道路行驶安全性与稳定性。
在高速公路进行养护的过程中选择使用就地热再生技术能够实现原路面与新生路面的稳定连接,整体结构质量得到了有效的提升,公路工程的质量也就能够满足使用的需要。
高速公路在经过了长时间的运行使用之后必然会存在级配不合理、孔隙率超标等缺陷,这也就导致了沥青材料性能无法满足要求,极易发生早期病害问题。就地热再生技术在开始施工之前需要充分考虑到路面的应用状态,适当加入新制作的沥青材料,进而能够改善级配性能,通过再生剂来提升路面综合性能,最终实现公路工程质量的提升,满足交通运行的需要[1]。
当前我国高速公路的运营管理中,多数都应用的是传统工艺来进行维护保养,这就导致了一些地区的高速公路存在新旧路面接缝的问题,如果未能采取有效的措施进行处理,就会出现早期损坏问题。应用就地热再生技术进行高速公路养护施工,可以针对接缝处实施热接缝处理,这样才能避免出现渗水的问题,路面质量也能够得到提升。
某高速公路项目在投入运营十几年之后,因为外部载荷与环境的共同作用,造成了很多道路工程都存在的车辙以及坑槽和裂缝问题。本项目施工结构采用的是半刚性沥青面层,具体的结构以及组成部分详见表1。
表1 原路面结构组成
首先,应该在该施工路段中进行取样检测,取样深度尺寸应该为4 cm。取样之后将样品送入到实验室内进行性能测试,主要针对的是延度、软化点以及针入度方面的检测,根据这些检测的参数可以确定原路面沥青材料老化的程度。
其次,根据材料的性能加入一定量的再生剂材料,制作完成之后需要进行材料性能的检测,从而可以确定再生剂的加入比例,以保证材料的性能达标。
最后,通过实验可以确定材料的掺入比例,根据该参数制作施工材料,然后开始进行施工,并且运用马氏检测方法来进行,以确保最终材料的性能达到使用的需要,否则就不能投入到施工中。
根据工程的实际情况,选择使用复拌型热再生施工工艺来进行修复施工,根据施工方案确定添加材料为AC-13,油石比为4.7%,新加入的沥青材料比例为15%。经过材料性能的检查可以确定,该施工材料可以达到国家标准和行业规范的要求,所以能够确保最终工程质量满足要求,满足交通运行的需要。
首先,将旧路面表层位置上存在的杂质清理掉,使用加热机对该地区实施加热处理,其施工速度应该根据施工具体情况、环境温度以及设备特性等来确定,在施工中必须要保证路面表层的温度处于最为合理的范围内。
根据本次工程的需要,应用两台LRJ-1型加热机械来进行施工,保证行驶速度为1.0 m/min~4.0 m/min,加热完成后,确保表层温度在150℃ ~170℃之间,加热深度达到为4 cm,必须要保证加热位置的温度在170℃以下[2]。
路面经过加热处理之后,在温度达到了规定范围内之后使用LRB-1加热铣刨机将原有路面部分进行施工。对于损害程度较小的位置应尽量缩小加热深度,避免造成路面的过度损坏;在施工时若上下层结构存在松散等问题,需要将该位置的表层清除干净,合理的控制施工速度,此时进行加热处理,以确保该位置结构层更好的结合,严密性达标。根据路面设计方案来确定再生剂的添加量,本工程经过勘察之后可以确定再生剂的添加量分别为6%,8%,10%,该参数的不同对于混凝土的使用量存在直接的影响,并且根据材料的性能选择合适的施工机械。根据施工工艺的要求,在拌和设备内加入15%的新沥青材料,进行完全的拌和处理之后才能应用到工程中进行施工,必须要保证施工材料处于135℃ ~165℃范围内。
施工开始前应该明确松铺系数,这样才能提升工程质量。施工开始前,要进行设备调整,此时应该保证熨平板处于合理的位置,确保设备的传感器都处于位置,准备完成之后开始进行摊铺施工,按照施工工艺方案进行施工,各个环节都要符合工艺流程。
初压施工环节应用的是12 t双钢轮振动压路机,复压则使用的是20 t轮胎压路机来进行施工,终压也使用双钢轮压路机来进行,碾压遍数需要根据施工工艺要求确定。为了避免钢轮粘附施工材料的情况,在钢轮表面喷涂一层肥皂水[3]。
1)再生剂使用量:按照加入比例为10%可以确定需要使用再生剂为0.5 kg/m2,当日施工结束后,将喷洒设备清洗干净,防止存在堵塞的问题。
2)再生料摊铺施工阶段,要确保材料温度处于135℃ ~150℃范围内,如果未能达到该要求会出现材料老化的问题,工程质量也无法保证。
3)压实度控制:工程质量要求,压实度要在96%以上。
4)平整度控制:摊铺施工时,设备行驶速度符合施工技术要求,且保持匀速、稳定行驶。根据碾压施工要求,设备行驶过程中不能存在急转弯、急刹车的情况,施工结束之后立即检测平整性,确保其不超过3 mm,本次工程中检测确定为2.5 mm。
5)接缝质量控制:加热施工要特别注意,加热宽度尺寸至少需要大于接缝宽度20 cm左右,再生材料要与路面施工材料的温度相差不大,确保工程质量。
沥青路面养护施工的过程中,就地热再生施工技术具备非常强的优势,并且能够提高沥青材料的利用率,环境污染问题得到了有效解决,并且不会造成长期的交通管制,施工结束之后可以立即开放交通。从本次工程实践中可以发现,应用就地热再生技术能够节约施工材料50%左右,人工成本也能够下降50%,具备更高的经济效益,路面性能也得到了全面提升,可以扩大范围应用。