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應(yīng)用就地?zé)嵩偕�技術(shù)和快速開挖回填技術(shù)整治出新市政道路經(jīng)驗介紹

英達(dá)公路養(yǎng)護技術(shù)研究中心  戴合理


 

一、 市政道路常見路病概述
      隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快，城市的人口不斷增長，規(guī)模不斷擴大。市政道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，與百姓生活密切相關(guān)。一些市政道路出現(xiàn)了各種路病，已影響到居民的出行，需要整治出新。
與公路相比，市政道路上的常見路病具有普遍性。目前，我國市政道路中的常見路病主要有以下集中：
第一，裂縫。市政道路中的裂縫以因承載力不足引起的局部龜裂居多，橫向裂縫和縱向裂縫較少出現(xiàn)。
第二，沉陷。分為三種，一是基層病害造成的路面沉陷，這種沉陷較常出現(xiàn)在一些年代比較長或修建時基層質(zhì)量控制不嚴(yán)的市政道路中；二是因壓實度不足導(dǎo)致的井蓋沉陷，沉陷井蓋周邊通常伴隨有水損壞、松散、坑槽等，如圖1、圖2所示；三是因地下管道開挖回填后，回填材料固結(jié)收縮引發(fā)的帶狀沉陷，通常伴隨有路面龜裂。

圖1 井蓋周邊坑槽、水損壞

圖2 井蓋沉陷、周邊龜裂
 

第三，修補。市政道路上的管線、燈桿標(biāo)桿、護欄較多，維修這些設(shè)施時免不了要開挖路面，從而產(chǎn)生修補，通常會影響到城市美觀。
第四，交叉口及公交車道車轍。隨著城市建設(shè)的發(fā)展和道路交通量的不斷提高，城市道路特別是快速路和主干道的交叉口及公交車道車轍日益嚴(yán)重，成為很多城市道路的頑癥。
市政道路整治出新的過程，也是治理道路路病，提高道路通行能力的過程。相比公路，市政道路上的窨井蓋、地下管線、護欄、燈桿標(biāo)桿、樹木等的存在增加了整治工程的難度和復(fù)雜性。
二、 英達(dá)熱再生技術(shù)和快速開挖回填技術(shù)修復(fù)路面工程概述
        自2006年起至今，英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)和快速開挖回填技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于全國多個城市的市政道路養(yǎng)護維修，如南京市多條市政道路、蘭州馬拉松賽道、廣州亞運會賽道、北京長安街等，其中快速回填技術(shù)主要針對市政道路路面深層病害，如因基層病害產(chǎn)生的路面沉陷、網(wǎng)裂，管道開挖造成的路面沉陷等，而就地?zé)嵩偕�技術(shù)主要針對市政道路瀝青層病害，如車轍、麻面、瀝青老化、表面裂縫、修補補丁等，在施工過程中同時采用快速開挖回填技術(shù)和就地?zé)嵩偕�技術(shù)，可以對市政道路病害進行徹底根治，恢復(fù)道路使用功能延長道路使用壽命。實踐證明，英達(dá)熱再生技術(shù)和快速開挖回填技術(shù)在市政道路整治出新方面取得顯著效果�，F(xiàn)將有關(guān)情況匯報如下：
（一） 洪武北路就地?zé)嵩偕�工�?br /> 工程概況
南京市洪武北路是通往繁華商業(yè)中——新街口的城市主干道之一，交通繁忙，車流量大。施工路段位于長江路至珠江路之間，長度526m，平均路寬為25m。路面主要病害類型為：坑槽、龜裂、車轍、沉陷、不規(guī)則裂縫等，病害面積達(dá)400m2。路面平整度總體不佳，較差的部位已經(jīng)達(dá)到或超過7mm，與道路景觀效果不協(xié)調(diào)。部分路病如圖3至圖8所示。

圖3  路面龜裂

圖4  不規(guī)則裂縫

圖5  縱向裂縫、沉陷

圖6   路面沉陷

圖7  井蓋沉陷

圖8  交叉口處車轍
 

施工方案

2008年，南京市市政公用局采用英達(dá)技術(shù)整治出新洪武北路，施工分三個階段進行。
第一階段，對全線的各種窨井井蓋進行標(biāo)高調(diào)查，對部分井蓋嚴(yán)重低于現(xiàn)有路面的進行先行抬高恢復(fù)。
第二階段，對嚴(yán)重沉陷、網(wǎng)裂路面進行開挖，重新進行路面基層和瀝青路面恢復(fù)施工�；鶎娱_挖深度根據(jù)施工中的具體情況決定，最小要求開挖50cm深，基層使用城市開挖快速回填料（英達(dá)公司專利技術(shù)）進行回填，然后按照原有瀝青路面材料要求進行面層恢復(fù)。
第三階段，采用整形再生工藝對全幅路面進行就地?zé)嵩偕�施工，耙松原路�?cm，摻加適量再生劑，添加1.5cm（松鋪狀態(tài)）左右的石灰?guī)rAC-13F型混合料，對路面不平整的地方進行調(diào)平，同時還可以避免路面水損壞的發(fā)生，確保道路良好的施工效果。施工采用第二代大型就地?zé)嵩偕�設(shè)備RM6000、HM16等施工。
管道快速開挖回填如圖9所示。

圖9 使用快速回填料進行基層回填
后期路面狀況

工程施工11天后結(jié)束，根據(jù)檢測結(jié)果，路面性能得到明顯改善，表面平整密實，縱橫接縫平順。井蓋及路面修復(fù)效果如圖10、圖11所示。
 

圖11 施工后的路面
 

（二） 蘭州市政國際馬拉松賽道熱再生工程
工程概況
2011年5月，為迎接國際馬拉松比賽，蘭州政府對馬拉松賽道及其主干道采取就地?zé)嵩偕�技術(shù)進行治理，施工包括天水路、平?jīng)雎�、泰安路、永昌路、臨夏南北路、酒泉南路、南昌路、武都路、張掖路、金昌路、農(nóng)民巷、廣場南路等多條道路。
施工前對路面進行調(diào)查表現(xiàn)，蘭州市政路面經(jīng)過多年使用，主要病害是井蓋沉陷、麻面、裂縫、少量路面沉陷等問題，如圖12、圖13所示。
 

圖13 井蓋沉陷

施工方案

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，蘭州市政道路上面層普遍偏薄，平均為2-3cm，為提高瀝青層厚度，保證施工質(zhì)量和道路使用性能，施工采用補強就地?zé)嵩偕�進行，即對原路面瀝青混合料再生后，平均添加2cm左右的新瀝青混合料，一次碾壓成型。施工情況如圖14所示。
 

圖14  蘭州市政施工照片

后期路面狀況

就地?zé)嵩偕�施工后，消除路面病害，提高路面的使用性能�?br /> （三） 濟南市政道路整治出新工程
2009年，為了迎接第十一屆全運全的到來，濟南市政府決定對濟南市主干道路面狀況進行改善，為了保證路面暢通和減小對居民的影響，本次改造工程濟南市首次引進就地?zé)嵩偕�技術(shù)，英達(dá)就地?zé)嵩偕鷻C組出色地完成了任務(wù)。
（1）二環(huán)北路
作為濟南市重要交通樞紐，二環(huán)北路車流量非常大，特點是過境車、重載車多，讓這條道路不堪重負(fù)。自2001年后，該路段就未進行過大修，施工前路面瀝青老化非常嚴(yán)重，車轍、網(wǎng)裂及橫向、縱向裂縫等路病都較多。英達(dá)公司對道路情況進行了仔細(xì)地試驗分析，精確設(shè)計了再生劑配比，提出針對性的技術(shù)方案。
二環(huán)北路施工采用整形再生工藝，通過加熱、耙松消除路面病害，添加再生劑恢復(fù)老化瀝青的性能，并根據(jù)路面情況添加少量新瀝青混合料。施工至今已經(jīng)近三年，目前路面使用情況良好。

（2）玉函立交橋
濟南玉函立交橋橋面鋪裝層較薄，經(jīng)現(xiàn)場測量僅為2-3cm，且其鋪裝層下設(shè)有防水層，在這種情況下，若采用傳統(tǒng)銑刨攤鋪工藝，一方面銑刨深度控制不好，極易破壞防水層，對橋面后期使用效果造成影響，另一方面，銑刨工藝產(chǎn)生的振動對橋梁結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定影響，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。

針對這種情況，就地?zé)嵩偕�技術(shù)在施工時可根據(jù)路面情況嚴(yán)格控制耙松深度，即保證即能實現(xiàn)層間熱粘結(jié)，又不會對防水層產(chǎn)生影響。施工時為恢復(fù)設(shè)計鋪裝層厚度，通過施工添加2cm左右的新瀝青混合料，方便其后橋面的再次養(yǎng)護維修，施工至今近三年，目前玉函立交使用情況良好，路面無病害復(fù)發(fā)。
 

圖18  施工后路面使用情況

三、 英達(dá)兩種技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的比較
       銑刨重鋪方式整治市政道路，將熱拌瀝青混合料攤鋪在銑刨后的常溫下承層上，由于溫差造成的熱脹冷縮，使新舊路面之間必然存在弱接縫和弱界面，而弱接縫和弱界面是產(chǎn)生窨井蓋修復(fù)頑疾的重要原因。此外，在車流量大、重型車輛多的快速路和主干道上，路病容易復(fù)發(fā)，而且銑刨重鋪工程量大、浪費資源，在雨天，銑刨后的路面得不到及時攤鋪，嚴(yán)重影響交通。
采用英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)，再生層與下承層之間實現(xiàn)了層間熱黏結(jié)，有效地避免了早期路面的水損害，這也是熱再生技術(shù)修復(fù)市政道路井蓋質(zhì)量高的重要原因之一。根據(jù)東南大學(xué)的檢測結(jié)果，使用了英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)修復(fù)后的路面層間抗剪強度較傳統(tǒng)工藝提高了近3倍。此外，英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)能夠保證井蓋周邊路面壓實度與道路其他部位的壓實度相同，從而極大降低了井蓋沉陷的概率。
目前外界對再生技術(shù)的認(rèn)識存在一定誤區(qū)，認(rèn)為再生后的瀝青混合料性能不如新料，這是不正確的。研究表明，瀝青混合料在再生過程中，礦料與瀝青的黏附性更高，瀝青對骨料的裹覆更好，再生瀝青混合料的穩(wěn)定性要高于新瀝青混合料，再生后的路面再老化速度上也較新路要慢得多。
英達(dá)就地?zé)嵩偕�工藝和傳統(tǒng)銑刨重鋪工藝比較如表1所示。
表1  英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)和傳統(tǒng)銑刨重鋪工藝比較

目前城市管道開挖回填多用米砂，但米砂的固結(jié)穩(wěn)定期長，一般在30-90天，這就造成恢復(fù)后的瀝青路面出現(xiàn)不同程度的沉陷，沉陷處伴隨有龜裂，既影響行車質(zhì)量，又增加二次維修成本。
英達(dá)快速開挖回填技術(shù)可以實現(xiàn)路面當(dāng)天開挖、當(dāng)天回填、當(dāng)天開放交通，而且后期不會沉陷，易于多次開挖維修管道。
英達(dá)快速開挖回填技術(shù)和傳統(tǒng)米砂回填技術(shù)比較如表2所示。
表2 英達(dá)快速開挖回填技術(shù)和傳統(tǒng)米砂回填技術(shù)比較


 

表2 英達(dá)快速開挖回填技術(shù)和傳統(tǒng)米砂回填技術(shù)比較

 

	英達(dá)快速開挖回填技術(shù)	傳統(tǒng)米砂回填技術(shù)
速度	快 ●可實現(xiàn)當(dāng)日開挖、當(dāng)日回填、當(dāng)日開放交通	慢
質(zhì)量	穩(wěn)定 ● 英達(dá)快速回填料流動性強，施工和易性好 ● 能快速形成強度，固話過程不收縮，通車后路面不沉陷 ● 易開挖，便于多次管道維修	差 ●穩(wěn)定期長，一般30-90天
價格	低 ●回收再用基層材料或建筑垃圾只需添加少量固化劑	高 ●需要填充大量米砂
環(huán)保	●原基礎(chǔ)材料幾乎100%循環(huán)再用，環(huán)保	●廢料無法再利用，推砌造成大量土地占用和環(huán)境污染

四、 英達(dá)技術(shù)優(yōu)勢分析
英達(dá)熱再生技術(shù)的優(yōu)點在于：
1． 能夠有效消除道路表面病害，修復(fù)窨井蓋和橋面病害的效果尤其突出；
2． 100%地利用了原路面材料，減少了資源浪費，有利于環(huán)保，并節(jié)約了養(yǎng)護費用；
3． 施工速度快，每天單車道施工長度超過1～1.5km/天，傳統(tǒng)銑刨重鋪速度只有0.4～0.5km/天；
4． 對交通影響小，進退場迅速，施工車輛僅占用一條車道，沒有運輸瀝青混合料廢料的車輛，僅有少量需添加的瀝青混合料運輸，對交通干擾非常�。�
5． 傳統(tǒng)銑刨重鋪施工中，一旦銑刨后遇上雨天，將對路面基層等造成新的病害，而英達(dá)熱再生施工中不需要銑刨，遇雨天可以隨時停止，待雨停后即可繼續(xù)施工，更靈活。
英達(dá)快速開挖回填技術(shù)的優(yōu)點：
（1） 可實現(xiàn)當(dāng)日開挖、當(dāng)日回填、當(dāng)日開放交通；
（2） 英達(dá)快速回填料具有極強的流動性，施工和易性好，能完全填滿基坑的孔穴。能快速形成強度和承載能力，固化過程不收縮，通車后不會發(fā)生沉陷；
（3） 回填料的強度可以根據(jù)使用層次、用戶要求等進行調(diào)節(jié)，而且回填料具有容易開挖的特點，便于管道的多次維修。
五、 英達(dá)技術(shù)經(jīng)濟效益及社會效益分析
目前，我國城鎮(zhèn)化進程加快推進，以后越來越多的人將在城市生活，城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨巨大壓力。市政道路與居民的生活息息相關(guān)，目前，大量的市政道路已不能滿足城市快速發(fā)展的需要，面臨整治出新。采用傳統(tǒng)工藝整治出新市政道路，不僅為砂、石、瀝青等原材料消耗巨大，不符合循環(huán)經(jīng)濟的原則和要求，而且造成環(huán)境污染，無益于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。為此，依靠科學(xué)技術(shù)的力量，在市政道路建設(shè)中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就成為我們必然的選擇。將英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)和快速開挖回填技術(shù)應(yīng)用于市政道路的整治出新，除具有好的質(zhì)量效益，還具有突出的經(jīng)濟效益和社會效益。
（一） 經(jīng)濟效益分析
傳統(tǒng)工藝分為銑刨壞舊路面、運輸廢料、清理路面并涂黏層油、攤鋪瀝青混合料和壓實路面六個過程，原路面大量可回收再用的瀝青料被直接廢棄，是對資源的極大浪費。
目前，新瀝青混合料的價格節(jié)節(jié)攀升，如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)工藝對原路面銑刨—廢棄—重鋪的做法，道路維修成本將始終居高不下。同時，這些廢棄瀝青料的運輸、堆放也將帶來大量高昂的成本。
采用英達(dá)大型就地?zé)嵩偕鷻C組施工，全程實現(xiàn)了原路面材料100%利用，將養(yǎng)護過程中對新料的耗費降低了最低。采用英達(dá)熱再生技術(shù)修復(fù)路面，只需添加10%-30%的新瀝青混合料，且省去了運輸、堆放的環(huán)節(jié)，大大降低了原材料成本。采用英達(dá)修路王維修窨井蓋和市政道路，不產(chǎn)生廢料，節(jié)約了新料和廢料的運輸環(huán)節(jié)，而且避免了銑刨和切割等環(huán)節(jié)，節(jié)約了大量勞動力，提高了效率，降低了成本。采用英達(dá)快速開挖回填技術(shù)，可以實現(xiàn)基層材料和建筑垃圾的再利用，節(jié)約了大量回填料耗費，大大降低了管道維修的成本。
（二） 社會效益分析
相比傳統(tǒng)工藝，英達(dá)熱再生技術(shù)具有明顯的社會效益，具體表現(xiàn)在：
減少廢舊瀝青污染。瀝青材料屬于不可降解物質(zhì)，廢棄大量舊瀝青會造成大面積的土地占用及環(huán)境污染。英達(dá)技術(shù)實現(xiàn)了原材料100%的利用，避免了廢舊瀝青的污染問題。
降低開山采石對環(huán)境的破壞。瀝青混合料中，石料的成分占到95%，傳統(tǒng)公路養(yǎng)護手段采購大量瀝青料，將加大開山采石的市場需求，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。如果對這些廢棄料用熱再生手段再利用的話，將會減少大量開山采石的需求。英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)需要的新料更少，因而更環(huán)保。
減少道路整治出現(xiàn)對交通的影響。市政道路整治出新將給市民出行帶來不便，施工效率隊交通影響很大。英達(dá)大型熱再生機組施工時不封閉交通，只占據(jù)一個車道，施工速度超過傳統(tǒng)工藝2-3倍，將施工對交通的干擾程度降到最小。英達(dá)修路王用于市政道路小修時具有極強的靈活性，而且施工效率很高，可實現(xiàn)快速開放交通。
減少對市民生活的影響。英達(dá)大型熱再生機組施工噪音低，無煙霧，更沒有揚塵，即使夜間施工也不會影響居民生活。
英達(dá)快速開挖回填技術(shù)具有突出的社會效益，具體表現(xiàn)在：
可實現(xiàn)當(dāng)日開放交通，且路面不沉陷。英達(dá)快速回填料能夠迅速形成結(jié)構(gòu)強度，使得路面的承載能力不小于0.8Mpa，而且后期不會出現(xiàn)下沉，減少對交通的干擾。
回填料易于開挖。英達(dá)快熟回填料易于開挖的特性使得管道再次維修變得容易，節(jié)約了下次開挖的時間，減少了對交通的影響。
六、 技術(shù)推廣前景分析
目前，國內(nèi)大多數(shù)市政道路整治出新仍沿襲了160年來一成不變的銑刨重鋪工藝。隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，傳統(tǒng)工藝在施工質(zhì)量和施工效率上都已很難適應(yīng)當(dāng)前的需求。在市政道路整治出新中，亟需一場用高科技技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的變革。傳統(tǒng)工藝資源浪費和環(huán)境污染都很嚴(yán)重，已經(jīng)不符合國家建設(shè)“環(huán)境友好、資源節(jié)約”型社會的要求。
英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)實現(xiàn)了原路面材料100%再利用，減少了資源浪費，更加節(jié)約和環(huán)保。該技術(shù)實現(xiàn)了再生料和新料之間的熱黏結(jié)，消除了弱接縫和弱界面，提供啊了路面的修復(fù)質(zhì)量。采用英達(dá)就地?zé)嵩偕�技術(shù)修復(fù)窨井蓋的突出效果，對解決我國城市大量“馬路肚臍眼”的修復(fù)痼疾具有巨大的現(xiàn)實意義。此外，該技術(shù)維修瀝青橋面的高質(zhì)量、高效率、高安全性，對克服傳統(tǒng)銑刨重鋪工藝的弊端具有重要意義。
瀝青路面就地?zé)嵩偕�技術(shù)是一項節(jié)約資源、保護環(huán)境的創(chuàng)新施工技術(shù)，近年來以其“節(jié)約、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效”的特點得到了迅猛的發(fā)展，是一項實現(xiàn)道路可持續(xù)發(fā)展、值得推廣的新技術(shù)，其市場應(yīng)用前景非常廣闊。
英達(dá)快速開挖回填技術(shù)有效解決了城市管道維修中反復(fù)開挖和恢復(fù)路面的難題，使用基層開挖材料和建筑垃圾制成的英達(dá)快速回填料具有的優(yōu)良特性使得管道修復(fù)后的路面不再沉陷，施工速度快并極大地減少了對交通的干擾，具有節(jié)約資源、高效、優(yōu)質(zhì)的特點，符合現(xiàn)代城市的發(fā)展需求，因此，其在市政道路管道開挖回填中的應(yīng)用前景十分廣闊，值得大力推廣。