瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程的機(jī)械使用優(yōu)化及材料選擇_工程管理

1、瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程的機(jī)械使用優(yōu)化及材料選擇高等級(jí)大路的日常養(yǎng)護(hù)是保持和提高其服務(wù)質(zhì)量的重要保證。使用符合規(guī)范的工程材料并以適用的機(jī)械和合理的工藝完成養(yǎng)護(hù)工程，是推動(dòng)道路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)進(jìn)步的重要方面。高等級(jí)道路，尤其是高速大路已逐步成為中國(guó)道路運(yùn)輸事業(yè)的主要承載體。高等級(jí)道路路面形式主要由水泥混凝土和瀝青混凝土組成，基于瀝青混凝土路面具有施工簡(jiǎn)單、快速開(kāi)放交通、行車(chē)舒適、平整度好及修建成本較低、養(yǎng)護(hù)工程易于施工等特點(diǎn)，中國(guó)目前的高等級(jí)路面絕大多數(shù)以瀝青路面為主。瀝青路面在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，由于車(chē)輛的反復(fù)作用及光候的長(zhǎng)年影響，必定會(huì)消失多種多樣的損壞。同時(shí)，由于某些地區(qū)(如山西、內(nèi)蒙等煤炭外運(yùn)地區(qū))難

2、以避開(kāi)的車(chē)輛超載運(yùn)行(筆者曾在山西太舊高速大路做具體的蹲點(diǎn)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，全部載原煤和焦炭的車(chē)輛均有不同程度的超載現(xiàn)象，其中超載1/2以上車(chē)輛占到30%以上)及某些大路修建質(zhì)量的不盡人意。難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求等緣由，更加快了道路病害的產(chǎn)生過(guò)程。另外，對(duì)于半剛性的瀝青路面來(lái)說(shuō)，由于行車(chē)碾壓密實(shí)度和半剛性基層材料強(qiáng)度隨路齡增長(zhǎng)而變化，其強(qiáng)度和剛度在使用初期(12年)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表現(xiàn)在整體回彈彎沉的降低;此后由于路面材料的漸漸疲憊，其強(qiáng)度和剛度逐年降低。因此，高等級(jí)瀝青路面的各種病害，如坑槽、擁包及松散為代表的損壞會(huì)不斷消失。若不準(zhǔn)時(shí)修補(bǔ)，從而恢復(fù)其設(shè)計(jì)功能，高等級(jí)大路路面的服務(wù)質(zhì)量會(huì)大大下降。同時(shí)

3、，小的局部損壞會(huì)因時(shí)間的延長(zhǎng)而擴(kuò)大，甚至影響到路面基層，從而大大提高了路面修補(bǔ)工程的難度和成本。眾所周知，道路的修建和長(zhǎng)期服務(wù)，“三分在建，七分在養(yǎng)”。這個(gè)說(shuō)法比較形象地表述了養(yǎng)護(hù)作業(yè)在道路交通事業(yè)中的重要作用。近年來(lái)，很多新型路面、施工工藝和材料的消失和推廣應(yīng)用，成為道路交通事業(yè)進(jìn)展的重要標(biāo)志：以瀝青瑪蹄脂(SMA)、碾壓混凝土(RCC)和復(fù)合路面為代表的高承載力量路面的鋪筑;以SBS、SBR、PE及橡膠粉等材料為改性劑的改性瀝青為代表的道路新材料的應(yīng)用;以路面銑刨、稀漿及碎石封層、就地冷熱再生技術(shù)為代表的道路養(yǎng)護(hù)新工藝。上述新工藝、新技術(shù)推廣和應(yīng)用的直接結(jié)果，不僅大大促進(jìn)了大路事業(yè)的技術(shù)進(jìn)

4、步，提高了道路的利用效率，而且也使中國(guó)長(zhǎng)期沿用的道路養(yǎng)護(hù)工藝及其機(jī)械設(shè)備難以適應(yīng)新的需要，不少高等級(jí)路面因各種緣由短時(shí)間內(nèi)重復(fù)修補(bǔ)印證了這一問(wèn)題存在的普遍性和嚴(yán)峻性。提高和保證道路養(yǎng)護(hù)的工程質(zhì)量，就必需做好養(yǎng)護(hù)工藝、工程材料和作業(yè)設(shè)備三方面的工作。1養(yǎng)護(hù)工藝及施工工序1.1養(yǎng)護(hù)工藝及施工工序的優(yōu)化高等級(jí)瀝青路面病害的傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝及作業(yè)工序見(jiàn)圖1。 <CENTER</CENTER上述工藝忽視了2個(gè)重要的工序，即病害挖切后底邊側(cè)的清掃和新混合料填鋪前的底油灑布。明顯，沒(méi)有清掃工序，病害挖切清理后的創(chuàng)面會(huì)殘留許多松散物質(zhì)，這些物質(zhì)將會(huì)在新舊材料間形成移動(dòng)夾層;沒(méi)有底油灑布工序，會(huì)使新舊材

5、料沒(méi)有良好的結(jié)合過(guò)渡。因此，這兩項(xiàng)工序是保證新混合料填鋪與原有路面材料良好結(jié)合的必要條件，這在瀝青路面老化較為嚴(yán)峻的路段顯得更為突出。所以，瀝青路面病害的養(yǎng)護(hù)工藝及作業(yè)工序應(yīng)優(yōu)化見(jiàn)圖2。 <CENTER</CENTER養(yǎng)護(hù)工藝的優(yōu)化將有效地提高路面養(yǎng)護(hù)的工程質(zhì)量，筆者曾在太舊高速大路壽陽(yáng)路段作過(guò)特地觀看和統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示，噴底油修補(bǔ)后的路面修補(bǔ)壽命較不噴底油的路面壽命提高了35倍。而且由于邊側(cè)新舊材料結(jié)合強(qiáng)度較高，其路面平整度得到了很好的保持，其結(jié)果使路面平整度和行車(chē)穩(wěn)定性顯著改善。1.2在道路養(yǎng)護(hù)中路面加熱修補(bǔ)工藝的利與弊路面加熱修補(bǔ)可以使原有路面材料再生利用，特殊是能夠?qū)⒃械囊?/p>

6、消失問(wèn)題的路面材料現(xiàn)場(chǎng)再生利用并用于道路養(yǎng)護(hù)工程，因此具有最而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)。但目前養(yǎng)護(hù)工程采納的路面加熱方法在野外環(huán)境下的加熱溫度不易把握，而加熱面的溫度往往大大高于瀝青材料的老化溫度(以煤瀝青修筑的較低等級(jí)的道路更是如此)。因此作業(yè)過(guò)程中簡(jiǎn)單造成瀝青的 老化。路面材料現(xiàn)場(chǎng)再生使用的原路面材料本已消失部分老化問(wèn)題，經(jīng)加熱修補(bǔ)后的原路面材料的物理化學(xué)性質(zhì)的變化使得修補(bǔ)部分更易于再次損壞。因此，筆者認(rèn)為在路面加熱技術(shù)尚未完善之前，在瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中采納路面加熱技術(shù)并非合適的選擇。2養(yǎng)護(hù)作業(yè)工程材料質(zhì)量的保證2.1采納以SBS為改性劑的改性瀝青材料用于高等大路的養(yǎng)護(hù)作業(yè)以往，采納一般石油瀝青或煤瀝青

7、(煤焦油)拌制的混和料用于坑槽及其他瀝青路面病害鏟除后的充填，這在路面等級(jí)較低時(shí)無(wú)可非議。但自20世紀(jì)80年月以來(lái)，中國(guó)的高等級(jí)道路路面大多采納的是改性瀝青(SBR、SBs、PE等)。所以，若仍以一般石油瀝青或煤瀝青(煤焦油)拌制的混和料來(lái)作業(yè)，勢(shì)必使新補(bǔ)路面的強(qiáng)度明顯弱于四周路面。其結(jié)果往往使修補(bǔ)路面很快又消失損壞。所以，采納改性瀝青及其拌制的瀝青混凝土材料用于養(yǎng)護(hù)工程，將是保持大路工程的施工質(zhì)量和使用壽命的必要條件，這應(yīng)引起大路工程部門(mén)的高度重視。2.2以乳化瀝青作為新混合料填鋪前底油灑布材料的首選作為一種筑養(yǎng)路工程新型材料，乳化瀝青是一般石油瀝青、乳化劑和水在肯定摻配工藝過(guò)程后的筑路材料

8、。由于乳化劑和水的作用，使乳化瀝青具有常溫流淌性的突出特點(diǎn)。由于作業(yè)簡(jiǎn)便。特殊是無(wú)須使用時(shí)的加熱工序，故以乳化瀝青作為新混合料填鋪前底油灑布能夠有效降低作業(yè)施工的成本。目前，乳化瀝青在筑養(yǎng)路工程中已得到廣泛的應(yīng)用，取得了良好的效果。乳化瀝青和改性乳化瀝青的制作工藝和生產(chǎn)技術(shù)在中國(guó)已經(jīng)基本成熟，2022年山西省交通科學(xué)討論院研發(fā)的液體$BS改性瀝青具有國(guó)際先進(jìn)水平且已大規(guī)模推廣，該項(xiàng)成果為改性乳化瀝青制作技術(shù)的進(jìn)一步完善提高奠定了基礎(chǔ)。作為一種新型筑養(yǎng)路工程新材料，改性乳化瀝青的使用將有效提高中國(guó)筑養(yǎng)路工程的技術(shù)進(jìn)步。3作業(yè)設(shè)備的使用和技術(shù)進(jìn)步高等級(jí)大路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程的路上作業(yè)機(jī)械一般包括多功

9、能養(yǎng)護(hù)車(chē)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)養(yǎng)護(hù)車(chē))及其附屬設(shè)備(主要是材料保障和運(yùn)輸設(shè)備)。通常意義上的養(yǎng)護(hù)車(chē)應(yīng)完成損壞路面的破裂、瀝青混和料制作或儲(chǔ)運(yùn)、路面壓實(shí)和瀝青(基質(zhì)瀝青或乳化瀝青)存儲(chǔ)、加熱及噴灑等基本功能。有些養(yǎng)護(hù)車(chē)還具有路面加熱、舊料回收再用及小型銑刨功能，這些設(shè)備的選擇和使用應(yīng)特殊留意以下幾點(diǎn)。3.1改跌落式拌和為強(qiáng)制拌和傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)車(chē)采納的跌落式烘干拌和明顯無(wú)法拌制高質(zhì)量的瀝青混凝土材料。鑒于此，養(yǎng)護(hù)車(chē)必需配置強(qiáng)制間歇式拌和設(shè)備與滾筒式烘干裝置協(xié)同作業(yè)，以保證生產(chǎn)的瀝青混合料(瀝青混凝土材料)符合高等級(jí)大路的常規(guī)指標(biāo)。必需采納導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)在瀝青熔化、加熱過(guò)程中，經(jīng)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得知，采納導(dǎo)熱油加熱比蒸氣加熱可節(jié)約燃料50%，且溫度宜于精確掌握，有效避開(kāi)了瀝青加熱過(guò)程中的老化現(xiàn)象且易于操作，基本無(wú)污染。因此，在養(yǎng)護(hù)車(chē)中采納導(dǎo)熱油加熱是合適的。3.2路面養(yǎng)護(hù)用壓實(shí)機(jī)具路面養(yǎng)護(hù)用壓實(shí)機(jī)具往往隨車(chē)配置。為隨車(chē)上下和使用、移動(dòng)便利，不行能過(guò)重和過(guò)大。應(yīng)采納振動(dòng)壓路滾(因板式振動(dòng)器與路面為面積接觸，單位壓實(shí)力較小而不宜采納)，其壓實(shí)激振力應(yīng)大于12kN，從而保證修補(bǔ)對(duì)象的壓實(shí)密實(shí)度