作者指出,沥青路面的养护对策目前主要有;小修保养、中修、大修和改建工程,具体采用什么技术来处理,则要依据具体情况选择。
一、恢复沥青路面表面功能的养护技术。作者认为,恢复沥青路面表面功能的养护技术一般是指沥青路面的中修工程,主要是针对基层基本完好,强度系数在0.8以上,路面既有网裂等较轻病害的路段。
1、热沥青混合料罩面。热沥青混合料罩面是最常见的养护技术之一,当决定某路段采取罩面技术后,还须做出如下选择:罩面层的厚度(20~40mm),混合料的种类(是用沥青混凝土还是沥青碎石),沥青的品种(普通沥青还是改性沥青)。这些选择都要根据路况、交通量、当地材料和经济能力等综合因素来确定。
2、稀浆封层。稀浆封层是我国“八五”期间重点推广的沥青路面养护新技术。最初只在一般公路上应用,现在逐步扩展到高速公路上应用,主要发展方向是采用慢裂快凝型和改性的稀浆封层。作者以山东为例,参照国外高速公路稀浆封层公路养护的经验,采用从德国Breining公司引进的乳化沥青生产设备和稀浆封层车等设备。从使用结果表明:乳化沥青生产设备与国产设备相比有如下特点:所生产的乳化沥青颗粒度均匀,稳定性好;操作简单方便,各种原材料配比剂量准确;该机可生产改性乳化沥青(边乳化边改性)和稀释沥青;工作环境好。稀浆封层车与国产设备相比有如下特点:操作简单方便,性能可靠;厚度控制准确,宽度由液压控制可自由伸缩;能进行慢裂快凝改性乳化沥青封层施工;平整度由钢刮板控制,封层平整度好;乳化沥青、拌合用水由气压输送,输送平稳、剂量恒定。作者的观点是,高等级公路路面稀浆封层有着广泛的前景,它在高速公路上应用将给公路养护带来很好的经济效益和社会效益。
3、表面处治。表面处理技术是国外包括发达国家常用的养护技术之一。在一般公路上经常使用,它的特点是密封路面的裂缝,防水性能好,表面粗糙度大,抗滑性能好,施工方便,速度快,造价低等。实际上,表面处治技术在我国应用也很早,一般称为洒油封层,但是由于材料、设备工艺等原因,往往做不好,也没有大面积的推广和应用。表面处治技术要作好主要有以下几大因素:一是要有好的沥青洒布和石屑撒铺设备,二是要有合格的石料,规格尺寸单一且干净。三是施工季节和温度的控制,多雨季节和温度太低都会影响表处质量;四是施工工艺控制,要严格控制洒油量,石料用量,胶轮压路机碾压,初期养护等关键工艺。
4、组合式处理。根据上述几种技术的不同特点,结合路面的不同情况,采用组合式处治方式,可收到最佳效果。如表处+稀浆封层,表处+罩面等。。经过对比发现沥青表面处治对路面平整度无明显改善,对路面的防止透水、延缓反射裂缝和提高抗滑性能效果较好,力气能够混凝土罩面对改善路面的外观质量、提高平整度效果明显。通过观测对比,这种组合处理技术更有利于高速公路的路面养护,既可防止路面透水,延缓反射裂缝,又可保证外观质量和行车的舒适性。
二、恢复或提高沥青路面原设计标准的养护技术。 作者指出,对于沥青路面的技术状况下降到一定程度,仅靠小修小补进行表面层的处治已不能满足要求,必须进行补强处理,来恢复或铁沥青路面的原设计标准,一般指路面的大修或改建工程。
1、半刚性基层补强。半刚性基层的种类主要有水泥稳定砂砾、二灰碎石、水泥稳定碎石等。通过多年的使用对比,结合山东省的实际,作者认为水泥稳定碎石更优越写。该结构的特点是,强度高,水稳定性好,抗冲刷能力请,施工工艺相对简单等,但存在易出现收缩裂缝的缺点。解决的方法是,不追求过高强度和保证施工工艺是控制缩裂的最有效方法。控制强度的快速增长也是非常必要的。 A、级配的选择:空子水泥稳定碎石收缩问题,在级配选择上尤为重要。《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中规定了1#、2#、3#三种级配组成范围,研究表明3#级配最好。从统计数字可看出,9.5mm以上筛孔的通过率都大于级配范围的中值,大粒径集料偏少,使混合料较为均匀,施工时不易出现离析现象,细粒土含量严格控制在7%(最好不超过5%)以内。 B、强度的选择:水泥稳定碎石基层的缩裂,与其强度有着直接的关系,同等级配的情况下,强度越高越容易形成横向裂缝。水泥稳定碎石基层,高速公路和一级公路设计强度为3—5Mpa,二级公路设计强度为2.5—3Mpa。所以在满足设计强度的同时,不宜过高追求强度。 C、施工工艺控制:场拌机铺。水泥稳定碎石的施工,最适合于集中场拌,摊铺机摊铺,因为只有这样才能保证其均匀性和快速性。混合料不均匀时,粗集料过于集中不易成型,细集料过于集中将会出现缩裂现象,所以在施工中一定确保混合料的均匀性。快速施工。在考虑水泥的初、终凝时间同时,还要考虑延迟时间对水泥稳定碎石的强度影响较大,延迟时间越长,混合料强度和干密度的损失愈大。混合料的含水量也应该严格控制,根据气温情况,拌和时较最佳含水量增加0.5~1%,用于补充延迟时间含水量的损失,严禁含水量过大,含水量过大会龟裂。覆盖养生。水泥稳定碎石属于水硬性材料,对水的依赖性较大,最好采用草帘覆盖养生,在养生期间要时刻保持其潮湿状态,否则将会出现施工过程中的缩裂。当气温较高时,其强度增长较快,要采取大水养生,降低其表面温度,防止其缩裂现象的发生。
2、大碎石沥青混合料柔性基层补强。作者指出,半刚性路面铺强的缺陷一是老沥青路面的功能丧失殆尽,二是不可避免地会出现收缩裂缝,三是无法防止老路面的裂缝反射,四是渗入新路面的水无法排出。作者通过研究探索并参照国外经验,提出了用“大碎石沥青混合料柔性基层”补强技术。 A、配比设计。规范中对大碎石混合料没有固定的级配范围,参照国外有关混合料设计的要求,采用集料嵌挤的设计方法,通过室内多次试验和分析,确定了两种混合料级配。 B、沥青胶结料。为了提高沥青混合料的耐久性,保证混合料具有较厚的沥青膜而不析漏,胶结料采用了山东华瑞公司生产的MAC-70#改性沥青,该种沥青属于化学该性沥青类,胶结性能良好。 C、结构设计。根据道路等级及交通量情况,初步确定路面结构为4厘米SMA-13+5厘米AC-20 I,下设大碎石混合料补强层,补强层与老路间设封层。老路面破碎、龟裂、坑槽等破坏严重处进行挖补,采用AC-20 I混合料回填,路侧不设路缘石,采用碎石路肩,所用碎石为轧制级配碎石。经计算加铺层厚度为10厘米,为进一步研究补强效果,采用尽量多的结构形式,最终选定8、12、15、18四种补强厚度,每段含过渡段250米。 D、试验路施工。通过对试验路检测资料的分析及通车近一年来的情况看,采用大碎石混合料作为柔性补强层,从技术上讲是可行的,并且同时可以起到排水、消能防裂的作用。 E、需要进一步研究的内容。柔性补强与半刚性补强有着明显的差异,从弯沉检测结构中可以发现,原路面弯沉与加铺了大碎石基层以后的弯沉相比并无很明显的变化,甚至有的点比原路面弯沉值还要大,但这不说明补强没有祈祷效果,知识这种结构与半刚性基层结构的设计理论、评价标准、检测手段是完全不同的。目前,山东省交通厅公路局与东南大学联合,对相关问题正在深入研究。
3、再生技术。沥青混合料的再生分热再生和冷再生、路拌及场拌等几种方法。有时需要将面层和基层同时处理,山东省根据实际情况,引进了德国维特根公司的冷再生设备,进行现场冷再生技术研究。
性能特点: A、连续拌和。保证了旧路材料与新骨料和(或)稳定材料的充分拌和。 B、精确控制铺层厚度。工作深度一旦设定,则转子的切削深度将由传感器及控制系统保证,从而获得精确的再生铺层厚度。 C、具有很高的生产率,因此可缩短工期。 D、在不确定的天气条件下保证连续施工。下雨时,可暂停施工,一旦雨停,即可恢复施工。 E、可半幅施工、半幅开放交通,改善交通中断状况及施工安全。
利用专用路面再生机械对原沥青路面进行冷再生,将大大提高旧路面材料的利用率,并且将沥青面层中的碎石经粉碎后作为水泥稳定碎石或面层中的集料应用,这对于“贫石”区显得尤为重要。而且经找平后,彻底解决旧路“调拱、调坡”问题。对于交通量较小的道路,“再生层”可作为基层、面层 ,其上直接铺筑路面表面层,如交通量较大或公路等级提高,也可将“再生层”作为基层或底基层使用。
对旧沥青路面进行冷再生具有非常显著的经济效益:据初步估算再生层作为基层,每平方米节约40元左右;再生层作为底基层,每平方米节约20元左右。经路段试验,作者指出,经过检测各项技术指标均满足标准要求,解决了旧路“调拱、调坡”及旧路利用问题,取得了预期效果。如果此技术得以推广,不仅解决旧路利用种种难题,还充分利用资源、节约大量投资并有利于环境保护,具有显著的社会效益和经济效益。 |