浅谈莆田市迎宾大道就地热再生路面病害治理
2013-01-17梁文森
梁文森
(莆田市城市建设投资开发集团有限公司,福建莆田351100)
1 原路面病害状况
莆田市迎宾大道为莆田市政主干道,全长约7.2 km,道路宽56 m,机动车道为双向6车道,两侧为水泥混凝土非机动车道,有中分绿化带和边分绿化带。迎宾大道交通量较大,达到24 h车流量2~3万veh。该道路通车5 a时间,路面已出现不少病害,尤其是中间行车道,进行过多次修补及铣刨重铺,但效果不理想,现路面存在沉陷、拥包、桥头跳车、网裂、车辙、局部泛油等病害,影响行车的安全和舒适性,需要进行维修处治。
道路全段都有不同程度的沉陷,严重路段呈现波浪状,造成路面平整度很差,但沉陷处并无裂缝,为路基整体不均匀沉降所致。拥包位置为管道上方,为路基土受水膨胀所致,现已稳定,不做特殊处理,施工时加热翻松后,人工铲平,补充新料。原路面网裂病害,多集中在中间行车道轮迹带,为重车荷载长期作用所致。对于只有网裂没有明显沉陷的路段,多为层间粘结不足所致,可不做预处理。对于网裂并有明显沉陷的路段,必须进行基层预处理。中间行车道后期铣刨重铺路段出现局部泛油现象,为重铺沥青混合料质量问题,对泛油路段采用铣刨处理,铣刨深度为上面层。
2 预处理阶段
2.1 基层预处理
整体就地热再生施工前,需要对路面存在的局部基层病害进行预处理,主要是严重网裂沉陷预处理。具体处理方法如下:针对基层病害引起的严重网裂沉陷,需要对基层进行翻挖,翻挖深度为沥青面层和部分基层,重新做好基层并恢复沥青面层。
2.2 桥头沉陷注浆预处理
对沉降尚未稳定、沉陷较大的桥头,在沉陷填补之前进行注浆预处理。注浆材料采用灰浆混合料。
3 整体热再生阶段
3.1 原路面沥青混合料试验分析
(1)现场取原路面材料进行室内试验,沥青混合料的抽提、筛分的试验结果如表1所列。可以看出原路面表层沥青混合料级配在AC-13范围之内,沥青含量及油石比也满足规范要求,不需对级配及油石比进行优化或调整。
表1 表面层沥青混合料筛分结果一览表
(2)沥青及沥青混合料再生前后试验。该项目采用RA-1型沥青路面再生剂,其主要成分是芳香分。对回收沥青分别掺加3%、5%和7%再生剂后的三大指标进行试验,结果如表2所列。
表2 回收沥青的再生剂添加量试验结果一览表
可以看出,添加5%再生剂后,原路面沥青性能恢复较好。
(3)同时对回收沥青混合料掺加3%和5%再生剂后的混合料性能进行试验,结果如表3所列。
表3 再生前后上面层沥青混合料试验结果一览表
可以看出,在掺加5%再生剂后原路面混合料孔隙率降至合理范围内,马歇尔稳定度和流值均满足要求。
综上所述,确定再生剂用量为原路面材料沥青含量的5%。
3.2 施工工艺
由试验结果可知,原路面沥青混合料级配及油石比均满足规范要求,不需要调整,但通过取芯发现原路面上面层只有3 cm,需进行补强。所以,确定采用整形补强就地热再生工艺,在再生、修复原路面沉陷的同时,提高原路面面层承载能力。
补强就地热再生是采用就地热再生机组将路面加热、添加再生剂,耙松、拌和、再生混合料摊铺,同时将新沥青混合料直接摊铺于再生混合料之上,两层一次压实成型。采用该种工艺施工,能够有效地提高路面平整度,消除车辙、裂缝、坑槽、麻面等路面表层病害,增强路面结构承载力,提高道路使用性能,延长使用寿命。施工工艺如图1所示。
图1 补强就地热再生施工工艺示意图
考虑到原路面的变形,以及原路面上面层偏薄,该项整形补强热再生施工添加2.5 cm新料,添加新料采用改性沥青凝灰岩(含抗剥落剂)AC-13。
4 质量控制与标准
4.1 施工过程控制
施工过程控制是确保工程质量的关键。施工中对试验数据详尽的记录,特别是温度的检测,对数据归纳、分析,根据分析结果指导后续施工。并委托有资质的试验室检测。参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008),以及以往的工程经验,施工过程严格检测各项指标。
4.2 验收检测
完工后对施工质量进行检测,包括压实度、平整度、厚度、外观、抗滑等项目。符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008),《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)等规范要求。
5 就地热再生的分析总结
(1)施工工艺简单,迅速方便快捷,施工时只占用一个车道,对交通干扰小,同时环境污染小。
(2)沥青面层之间为热粘结,使之成为一个整体,提高了路面维修质量,施工接缝为热接缝,避免了冷接缝由于雨水深入而发生的路面破坏。
采用就地热再生工艺施工后添加2.5 cm新料(采用改性沥青凝灰岩)实现和原路面材料紧密结合,形成5 cm左右的上面层,提高路面承载力,延长道路寿命。和传统工艺施工后沥青层界面的抗剪强度对比,热再生工艺施工后路面的抗剪强度提高了2~3倍。
(3)和传统施工工艺相比就地热再生施工工艺更科学合理,可恢复其中老化沥青的性能,恢复旧路面沥青混合料良好的路用性能,见表4所列。
表4 就地热再生工艺与传统铣刨摊铺工艺对比表
6 结语
莆田市迎宾大道路面整修工程运用就地热再生技术处治路面病害,通车半年以来,整体平整度良好,行车的安全和舒适性有很大的提高。和传统施工工艺相比节约资金,对环境造成的污染小,大面积处治路面病害速度快,影响交通时间短,在城市快速路及Ⅰ、Ⅱ主干道沥青路面养护中是值得推广应用的。