摘要:随着我国城市的发展及城市居民对高效交通、环保绿色的要求,传统的铣刨摊铺技术虽然工艺成熟、方法简单,但会产生大量的废料,污染环境,已经不能满足现代道路的养护维修需求,如何快速、环保、高效地对道路进行养护维修已经成为道路主管部门面临的亟待解决的关键问题。文章重点分析了就地热再生的宁夏高速公路中的应用,仅供参考。
关键词:就地热再生技术;宁夏;高速公路;应用
1导言
沥青路面就地再生技术与传统的沥青路面维修方式相比,不但能够节约大量的沥青、砂石等原材料,节省工程投资与施工费用,同时有利于处理废料,保护环境,因而具有显著的经济效益、环境效益和社会效益,已经被逐步推广应用,是未来沥青路面道路养护发展的必然趋势。
2总体设计
京藏高速宁夏段自北向南经石嘴山、银川、吴忠、中卫四个市,是宁夏回族自治区最重要的南北交通干线,也是自治区最繁忙的交通运输通道。京藏高速(以下简称G6)公路已建成投入使用多年,对我区的经济发展、交通运输等方面都发挥着十分重要的作用。经过多年的使用,京藏高速公路的部分路段不同程度地出现了车辙、拥包、推移、沉陷、桥头跳车等路面病害,已影响到高速公路使用功能的充分发挥。2008年至2015年宁夏公路管理局已对G6高速公路部分路面采取了预防性养护措施---就地热再生,取得了很好的效果和经验。由于修建年代不同,部分路段的路面仍然存在车辙、纵横向裂缝、龟网裂等路面病害,影响到高速公路的服务功能,故此宁夏公路管理局决定对G6高速公路K1332+000~K1362+000段下行线进行就地热再生的预防性养护措施,以恢复路面的技术状况,提高公路的使用性能。
3路面病害调查、原因分析及路面技术状况评价
3.1旧路概况
3.1.1主要病害
我公司接受任务后,根据公路管理局初步划定的维修路段范围对下行线病害进行了外业调查。经调查G6线的路面病害有车辙、纵横裂缝、桥面铺装、坑槽、桥面推移等。
3.1.2调查路段现状
本次调查采用人工调查的方式进行。现场人工调查采用逐桩号、逐路段详细调查与分析的方式,详细记录病害类型、病害尺寸、病害程度及位置情况,拍摄照片或录像等辅助资料,现场初步分析病害原因,确定处治方案,为设计工作提供了基础资料。
3.1.2路基现状
本次通过沿线调查,掌握现有路基病害、路基填料及强度等基本情况。通过调查,项目路段路基整体状况良好,未发现明显的不均匀沉降及其他路基病害。因此路基整体稳定,不考虑对路基进行处理。
3.2路面病害原因
3.2.1裂缝成因分析
沥青路面上的裂缝有多种,其形成的原因也是多样,有时是多种原因共同作用造成的,裂缝有横向、纵向、网裂和龟裂。裂缝的危害在于从裂缝处渗入的水分使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,引发相关病害,加速路面破坏。影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和施工因素。现场调查发现,横向裂缝每隔12~20m一道,局部路段横向裂缝6~10m一道,裂缝最大宽度为1cm。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类:荷载性裂缝主要是由于基底弯拉破坏引起的路面反射裂缝;非荷载性裂缝主要是由于温缩或干缩引起的。
3.2.2坑槽成因
表面层沥青混凝土施工空隙率过大,级配控制不严,沥青混合料拌和不均匀,碾压不够密实,局部压实不足,增大了表面孔隙,当雨水通过沥青面层空隙侵入到路面结构内部不能及时排出,滞留在沥青混凝土的孔隙中时,水分润湿沥青和集料,使沥青剥落而导致坑槽。在行车荷载作用下,进入结构层的水会成为动力水,冲刷材料,使各结构层变形增加,强度降低,沥青面层材料产生卿浆现象,出现剥落、松散等病害,最后形成坑槽。
4就地热再生的宁夏高速公路中的应用
4.1再生沥青混合料类型的选择
由于热再生技术100%利用原路面旧料,因此,新料的掺加量较小,因而处理前后的混合料类型基本上变化不大,级配方面可以调整的余地较小,原则上主要是针对旧料的局部细化状况,在新料的级配上予以一定弥补,所以旧路的混合料类型基本决定了再生混合料的类型,当旧料的级配符合现行规范要求时,可选取与之相同类型和最粒径的级配,并使合成后的级配符合现行规范要求。如旧料的级配不符合现行规范的要求,或该级配导致了原路面的明显病害而需要进行大幅度调整时,可根据实际情况,采用特殊类型(如单—粒径)级配以进行有针对性的弥补,但实际使用前必须经过认真的性能验证。本次配合比设计时,为了提高再生混合料的耐久性、抗车辙性,添加新拌沥青混合料来改善原路面病害,本次就地再生后的沥青混合料级配类型为AC-16C型密级配沥青混凝土。
4.2再生沥青混合料配合比设计
表1沥青混合料矿料级配目标级配及合成级配设计汇总
根据本次设计的试验结果,就地热再生混合料配合比中新添加沥青混合料为 15%。因
热再生路面涉及路线较长,现场情况存在差异,设计提供的试验数据只能作为施工参考,施工时,其新拌沥青混合料的添加量应以施工路段车辙深度来确定,结合宁夏以往热再生施工经验,一般新料添加比例在 17%左右,故本次设计按 17%添加新料,施工时应根据试验路段的试验结果进行相应调整。设计按 17%添加新料,施工时应根据试验路段的试验结果进行相应调整。施工单位投标时应考虑到旧路路况发生变化致使新料掺配比例发生变化带来的风险,其掺配后的级配须满足再生混合料设计目标级配的要求。沥青混合料矿料级配目标级配及合成级配设计汇总见表1 所示。
4.3再生前原路面的处理
在进行就地热再生前,原路面的严重病害均须处理完毕,具体包括:1)坑槽处理。当坑槽深度大于热再生深度时,需要对坑槽进行单独修补处理,将路面上下面层挖除,开挖断面应垂直,在四周涂刷粘层油后,按照8cm厚粗粒式沥青混凝土下面层(桥梁路段为6cm厚)和4cm厚中粒式沥青混凝土上面层依次填充,并在基层和下面层之间撒铺透层油,在上下面层间撒铺粘层油。当坑槽深度(包括损伤部分的深度)小于再生深度时,对坑槽不做单独修补处理。
2)裂缝的处理
原来已用填缝胶处理的路段,在就地热再生施工前1~2天,须把填缝胶钩出。京藏高速纵缝较小,基本为车辙性纵缝,本次不作处理,直接进行热再生。
3)就地热再生施工前应进行现场周边环境调查、对可能影响到的植物隔离带、树木等提前采取隔离措施。
4)原路面特殊部位的预处理
a:宜用铣刨机沿行车方向将伸缩缝后端铣刨2~5m,前段铣刨1~2m,深度为30~50mm,再生施工时用新沥青混合料铺筑;b:原路面上的凸起路标应清除;c:采用隔热板保护桥梁伸缩缝。
4.4现场关键工序质量控制
再生剂的喷洒剂量的控制:再生混合料需要掺加0.5kg/m2,的再生剂使用量。而且必须每天清理再生剂的喷射装置,在喷洒的过程中需要喷洒均匀、避免出现堵塞喷嘴问题。(2)在摊铺再生料的过程中,需要控制其温度在135°~150°,因为温度太高会导致沥青路面出现老化问题,温度太低则会使影响到再生质量和压实质量。(3)压实度的控制:本工程需要严格控制96%以上的压实度。(4)平整度控制:为了确保路面厚度能够均匀,需要控制好摊铺机的行进速度;控制好压路机的碾压工艺,尽量减少车辆的急起步、急刹车现象,依据规范要求规范其平整度验收指标需要小于3mm,实测代表值为2.5mm。
4.5就地热施工材料的检测
这里需要特别说明的是,本次试验检测报告是委托西安长大公路工程检测中心进行全程监督及检测的,结果比较权威且真实有效。下表为沥青路面就地热再生混合料的检测报告。
结束语:综上所述,沥青路面就地热再生作为一种道路养护技术,与传统的沥青道路面层铺筑的养护方法相比有环保、降低维修成本、维修速度快等优点。从本工程实施效果表明,就地热再生养护技术可节约资源,路面修补效果可行,可在同类工程中推广应用。
参考文献
[1]谈俊卿.沥青路面就地热再生技术在公路养护中的应用[J].华东公路,2017,01:79-80.
[2]廖文强,莫炳强,韩亚丽.就地热再生技术在沥青路面道路养护中的特殊应用[J].交通世界,2017,12:20-22.
[3]洪新萍.沥青路面就地热再生技术在城市道路维护中的应用[J].价值工程,2017,19:141-142.
[4]廖文强,莫炳强,韩亚丽.就地热再生技术在沥青路面道路养护中的特殊应用[J].交通世界,2017,12:20-22.
论文作者:齐典永
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/31
标签:地热论文; 沥青论文; 病害论文; 路面论文; 裂缝论文; 路段论文; 面层论文; 《建筑科技》2017年第7期论文;