沥青路面坑槽快速养护技术研究

2023-01-20张强范鹿华

运输经理世界 2022年26期

关键词：乳化碾压沥青路面

张强、范鹿华

（抚州市公路事业发展中心资溪分中心，江西抚州 335399）

0 引言

沥青路面就地冷再生需要将旧路面结构的材料进行破碎处理，然后再进行加工，并根据规定比例制作材料，加入规定比例的新骨料、细集料、乳化沥青、水等材料充分搅拌处理，达到混合均匀的效果。

1 坑槽修补机理分析

沥青路面坑槽修补之后，在交通和外界因素的共同作用下，坑槽中的修补材料会出现不同程度的变化。由于受到的压力和拉应力的影响，加上下雨、刮风以及其他极端自然天气的影响，坑槽修补后很容易受到压力的影响而带来许多方面的问题。

1.1 受压、拉应力

在较大的交通荷载共同作用下，因为受到坑槽内部的修补材料的压力作用，会使上层0～5mm 内部的承受压力超过最高的界定值。随着轴载扩大，内部的形变也会随之增加；等到车辆行驶到坑槽位置时，在多重压力的循环作用下会造成严重的疲劳损坏。同时，也会使得接缝处的新旧材料出现开裂的风险。

1.2 受剪应力作用

随着车辆荷载的提升，修补材料会受到外部剪应力的影响出现不同程度的破坏。面对车辆荷载过大的现象，很容易引起坑槽剪切破坏的各种问题。与此同时，考虑到接缝处在剪应力的干预下会出现不同程度的变形，加上自身预应力的双重作用，修补后期的路面很容易出现黏结失效的状况[1]。

2 工程概况

某公路项目投入运营时间较长，出现沥青路面严重的老化问题，造成裂缝、沉陷、坑槽等病害问题，对于道路交通通行安全性产生不利影响。为了提高道路交通通行质量，恢复沥青路面的性能，保障人们的出行安全。该项目管理单位决定进行维修养护处理，经过技术人员现场勘察和分析，最终确定应用就地冷再生施工技术方案，以提高养护效果。

2.1 出现裂缝问题的原因

现场施工单位进行公路项目建设时，使用沥青路面的结构形式，由于该类型的材料比较特殊，在长期使用后容易导致性能下降，老化比较严重，引发比较严重的收缩问题，材料发生位移变化，极易造成路面表层存在比较多的不规则裂缝问题。在公路工程投入使用后，裂缝的形式较多，通常是横向、纵向裂缝的形式。横向裂缝的发生主要是因为现场施工技术不合理，管控不到位而引发的。在现场施工缝的处理时，选择的方式不当，造成沥青路面的裂缝问题变得更加严重，工程运行效果和质量也难以达标。

纵向裂缝的发生率也很高，这是因为在沥青路面的建设施工环节，回填施工处理不当或者路面基层结构的水分含量超标所引发的边缘不均匀沉降问题，对沥青路面的性能造成不利的影响。除了上述裂缝形式外，网状裂缝也是比较常见的问题，这是因为在路面中已经存在横向、纵向裂缝，自然界的水分不断地进入基层结构内，受到水的持续作用导致承载性能降低，最终造成网状裂缝的问题，危害道路交通的安全性。沥青路面长期受到车辆碾压作用，产生的裂缝问题会更加的严重，尤其是建设施工管理不到位，工程质量不合格，对现场施工效果带来极为严重的影响。

2.2 就地冷再生施工技术

2.2.1 旧料回收

就地冷再生施工最为明显的优势就是旧沥青材料可以合理应用，提高资源利用率，还能避免废旧沥青排放到自然环境而引发的污染问题。在开始施工前，先进行旧沥青路面的铣刨处理，加强铣刨速度的控制，一般限定在6～8m/min 之间，铣刨后要确保材料的均匀性，级配参数达到标准，符合工程的要求，满足当前的材料性能标准，结合现场施工要求以及技术标准合理存放管理，防止出现混乱放置的问题，以免影响材料的性能[2]。

2.2.2 原路面处理

要想提升沥青路面冷再生处理的质量水平，在现场施工前进行原路面的处理极为重要，具体需要做好以下工作：

首先，加强交通管制。在项目正式实施前，结合现场路段的交通状态，选择使用半封闭的施工方式，降低对道路交通的通行影响。在每个路口都要设置警示牌，提醒过往的行人以及车辆，避免发生交通事故等恶性事件。

其次，严格落实现场路面清理工作。为了防止给后续路面铺设施工造成的不利影响，在现场施工时应加强原路面清理处理，确保没有杂质等影响公路工程的质量。

最后，实施原路面的预整形处理。原路面在投入运营后，发生较多的病害问题，比如坑槽、沉陷等，如果局部路面的凹陷问题比较严重，先铺设砂砾材料填充处理。经过冷再生的全面处理，再进行表面整平、碾压的施工，修复凹陷的问题，达到路面平整、顺滑的要求，为冷再生的施工提供技术支持。

2.2.3 生产配合比

对于中粒式级配前期完成乳化配比的材料，在筛分设备安装工作结束后，形成的RAP 材料开展粗粒式的级配设置，但是容易导致配合比无法达到设计标准的问题。对于该问题，技术人员加强现场的材料配合比参数检验工作，如果合成粗粒式级配混合料符合规范标准要求，此时即可将该配合比作为生产配合比。对于目前所生产的RAP 材料，与实际工程的性能有差异，所以在配合比的确定环节，先进行试拌试铺，以确定拌和、压实等相关指标，为工作提供帮助和支持。

2.2.4 乳化沥青生产

乳化沥青生产环节，拌和是主要的工作，在该环节的温度对于破乳速度存在直接影响。拌和操作时如果沥青温度比较高，破乳的速度也会加快。在生产工作结束后，将检验合格的乳化沥青材料运输到作业现场，此时温度保持在50～60℃之间。但是就工程的实践分析，乳化沥青混合料破乳速度较快，会造成搅拌设备的电机负载较大，系统会自动开启保护功能，搅拌设备自动停止，这时要立即清理搅拌缸，在乳化沥青温度下降到合理的范围内才能继续施工，避免造成施工进度的影响。通常来说，乳化沥青需要在正式施工前的3～4d 生产，经过自然冷却到规定温度范围内才能施工。在以往的工程中，发生过乳化沥青罐不能搅拌的情况，出现了乳化沥青表面结皮的问题，这样在泵送时极易导致过滤器的堵塞。该问题在发生后，及时组织专业技术力量拆解泵送设备，将管道全面清理，提高设备运行效率。如果乳化沥青搅拌不到位，材料的均匀性不合格，发生团聚的情况，导致泵的计量精度不合格，或者沥青材料的加入比例不合适，影响材料的性能和质量。该问题应该采取措施处理，并且配置有搅拌装置安装到乳化沥青罐上，根据材料的需要及时开启搅拌功能，达到乳化沥青均匀性标准，避免发生颗粒物集中的情况，预防出现油皮的问题。

2.2.5 拌和与再生施工

执行工艺方案的标准，采取间歇式设备搅拌处理，制作符合要求的沥青冷再生混合料，加强搅拌时间的控制。拌和工作结束后，均匀性合格，且没有花白料的问题。在该环节加强进水量的控制，确保含水率符合要求。再次开启再生机后，作业达到连续、均匀的要求，不会发生停止或者调整速度的现象。再生作业现场加强施工速度的管控，处在4～10m/min 之间即可。

为了使得铣刨后级配变化在合理范围内，将施工调整为6m/min。如果经过检查发现局部存在严重病害问题，要及时调整速度，不能过快。如果现场有多道工序同时施工，应做好搭接宽度控制，超过100mm为宜。

2.2.6 找平与整形处理

路面平整度是工程管理的重点，加强平整度检查和控制极为重要。再生机施工后，立即组织单轮压路机开始1 遍稳压作业，将路面压实。然后应用平地机找平、整形处理，在该环节禁止除了机械设备之外的其他车辆进入现场，且要确保材料均匀，没有发生离析的问题。如果经过检查后出现混合料表面水分流失严重的情况，应立即开展补水处理，以免影响材料的性能。在现场施工完成后，立即组织人员检查，发现厚度不合格的情况下，先铣刨一定距离，并及时补料、碾压，不能应用贴料找平方式处理。

2.2.7 再生层碾压

碾压施工作业阶段禁止任何无关车辆进入现场，确保碾压阶段压路机正常行驶，不会有外部因素的干扰和影响。碾压开始后，保持均匀、慢速行驶，不能存在急刹车、急转弯等情况，防止损坏再生层的结构质量。碾压分为三个阶段：

（1）初压，应用1 台双钢轮压路机静压1～2 遍，车速为1.5～3.0km/h。

（2）复压，使用2 台单钢轮压路机施工，高幅低频方式振动压实，以4～6 遍为宜，然后再进行高频低幅施工，为3～4 遍。碾压速度为2.0～4.0km/h。

（3）终压，设备为1 台胶轮压路机，以4～6 遍为宜，没有任何轮迹，达到平整、密实的标准。

2.2.8 接缝处理

对于沥青路面冷再生施工来说，接缝的问题比较常见，以横接缝、纵接缝为主。只要是接缝部位的处理效果不合格，极易造成基层的收缩现象不当，对工程的质量产生负面影响，甚至直接导致开裂的事故问题，形成反射裂缝。因此，要做好裂缝处理。

一是纵接缝处理。在路面的宽度不超过7m 的情况下，并且纵向接缝的堆叠数量比较多，通过使用全幅的施工方式，不能使用半幅作业的方式，尽量避免有过多重叠情况发生，提高工作的效率和质量。相邻路段在施工环节，间歇时间要加强控制，达到规定的标准要求，只要时间在12h 以上，应做好堆叠量控制。

二是横接缝处理。施工作业达到连续、不间断的要求，尽量避免过多的停机，只要是出现再生设备停机的情况，都会导致横接缝的发生。如果因为某些因素而不得不停机，则应在下次施工之前把整个再生机后退1.5m 左右，再进行铺设施工，以达到连接性能合格的效果。在施工环节关注再生机的运行情况，做好保养处理，运行正常以消除接缝的问题。相邻两个结构连接时，施工要预留一定的距离，可以重叠一部分的结构，以达到施工性能要求[3]。

2.2.9 养护施工

各个结构部分碾压工作结束后，经过检测压实度符合要求，即可根据工艺规范的要求养护施工。养护环节为了提高养护效果，加强湿润度的控制极为重要，通过使用洒水养生法处理，结合天气条件每日做好洒水处理，明确洒水数量，并且养护7d 以上的时间，还要落实现场交通管理，不会有重载车辆进入现场。养护结束且检验达标，才能允许车辆行驶到现场。

3 就地冷再生工程质量管理

3.1 现场原材料

现场施工作业前，开展工程各项准备工作。考虑到现场施工需要，复测导线点、水准点，加强现场的保护与管理，为后续的施工提供标准和基础。加强施工材料的检验检测工作，执行设计方案和标准要求，并做好防护与管理，以免在现场存储时导致工程材料的质量性能下降。在运输到现场后，及时组织人员抽检检测。此次工程施工应用的是乳化沥青冷再生材料，施工前做好各种材料的质量和性能检测，保障搅拌工作顺利实施，达到均匀性标准，级配符合要求，不会出现离析等质量缺陷[4]。

3.2 施工时间

从拌和开始到碾压施工完成，再到水泥初凝结束的整个环节，各项施工工序衔接紧密，施工顺利。第一，每个施工作业段长度有效控制，通常不超过200m。第二，各个工序衔接顺利，没有发生等、停等问题，缩短项目工期，提高工程质量[5]。

3.3 拌和质量

冷再生机进行破碎、拌和作业环节，加强设备行驶速度、转动速度的控制，保证材料的均匀性符合要求。在行驶速度比较慢而转动速度过快的情况下，容易导致材料的级配不合理，基层结构的性能和质量不合格。反之，行驶速度快而转动速度慢，造成冷再生基层的材料不均匀，基层结构的性能不合格。因此，加强冷再生机的速度控制，确保转动速度合理，从而保证材料的均匀性合格，提高工程质量水平。