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摘 要 依托实际工程，将高速公路路侧急流槽热再生预制构件预制安装工艺与传统施工工艺进行优缺点对比分析，并结合其在排水沟、路缘石等附属工程中的应用，得出该技术具有预制安装方便快捷、耐久性能好的特点。同时，其拓展了再生技术的应用领域，为沥青铣刨料的回收再利用提供了新思路。 关键词 高速公路 | 热再生 | 预制构件 再生沥青混合料预制构件应用技术是一种全新的、集防护与功能性于一体的公路路面附属设施工程建设与养护技术，符合我国发展政策和大政方针。在交通运输部于2016年7月印发的《关于实施绿色公路建设指导意见》中，明确了对“大力推进废旧材料再生循环利用、积极推行原道路废旧沥青路面、水泥、钢材等材料再生和循环利用”的要求。热再生预制构件基于厂拌热再生技术，将沥青面层铣刨料(RAP)经破碎、筛分二次处理后，加入新集料、沥青、外加剂等材料，经高温拌和、压制成型等一系列工艺制作而成不同规格、不同用途的预制构件。其成品具有良好的力学及路用性能，高强耐久，抗氧化、防腐蚀能力强，符合绿色环保、循环再利用的发展思路，具有广阔的应用空间。 工程概况 项目概况 京哈高速长余项目起点位于已建长春绕城高速公路西北环后存金堡，终点位于拉林河南桥，路线全长143.6km。扩建工程采取既有高速公路“四改八，双侧对称”的加宽方式。改建后标准为路基宽度42ｍ，时速120km/h。 急流槽设计概况 为了防止在强降雨条件下土路肩被冲刷从而造成较严重的水土流失，设计单位对路基进行了提升设计，将挖方段的路面散排水方案优化调整为集中排水方案，边坡增设急流槽，将路面汇水直接排入路侧边沟，防止路基水毁，进一步保证路基的稳定和路上行车安全。方案优化提升后，基本为纵向每20ｍ设一道路堤急流槽。 (1)边沟急流槽。 其为矩形断面，槽深35cm×槽宽70cm，槽身厚20cm，采用C30混凝土现浇施工。防滑平台在急流槽顶部、底部各设置一个，其余沿槽身方向每3ｍ长设置一个，并与急流槽底一起浇筑。槽身每3ｍ长需设置一道伸缩缝，用沥青麻絮填塞严密，确保其不渗漏水。急流槽出水口位置设置消力槛，减轻对出水口冲刷程度。边沟急流槽的设置应结合地形、地质情况，与进出水口边沟顺滑相接或一直延伸到无冲刷影响处。 (2)路堤边坡急流槽。 路堤边坡急流槽为矩形断面，槽深20cm×槽宽30cm，槽身厚10cm，采用C30混凝土现浇施工。防滑平台在急流槽顶部、底部各设置一个，其余沿槽身方向每3ｍ长设置一个，并与急流槽底一起浇筑。槽身每隔3ｍ设置一道伸缩缝，用沥青麻絮填塞严密，确保其不渗漏水。在急流槽出水口处位置设置消力槛，以减轻对出水口冲刷程度。急流槽出水口位置铺砌路堤边沟，见图1。  传统急流槽施工工艺 测量放线 按照设计要求，放出急流槽位置，确保排水畅通。 基槽开挖 (1)基槽采用人工开挖，挂线施工，与边沟或排水沟等顺接。 (2)当边坡高度≤3ｍ时，急流槽顶部、底部各设置一个防滑平台；当边坡高度＞3ｍ时，沿坡长方向每3ｍ设置一处防滑平台，基底应整平夯实。 (3)基槽挖至设计高度后不得长时间暴露，避免扰动。开挖完成后，应放线复验，确认位置无误后进行急流槽结构施工。 垫层施工 急流槽垫层采用10cm厚砂垫层，宽60cm，夯实后及时回填两侧土，避免垫层塌方。 急流槽浇筑 (1)混凝土拌制。 ①确保进入拌和主机内的原材料在拌制后和运输过程中的均匀稳定。 ②拌和站堆场要做好遮阳遮雨棚，防止砂石料爆晒或淋雨、淋雪。 ③C30混凝土的坍落度应保证在120~160mm之间。 (2)基础浇筑。 基础采用C30现浇混凝土，厚10cm，宽50cm，两侧用钢模板支护，采用对拉杆加强固定。浇筑完混凝土在槽壁位置预埋长15cm的钢筋。间距2ｍ预埋一根钢筋，钢筋露出混凝土面7cm。 进水口部分与沥青路面采用圆滑曲线过渡。急流槽较长时每6ｍ设置一道伸缩缝，接头处设置沥青麻絮伸缩缝，缝宽2cm。 (3)槽壁浇筑。 混凝土搭接位置应凿毛并用水湿润，保证急流槽结构的整体性。槽壁模板采用钢模板，模板之间用10cm方木支撑。槽壁与槽壁之间模板用长30cm方木支撑，然后对拉紧固，见图2。  浇筑混凝土时采用小型振捣棒振捣。振捣过程中敲击钢模板，便于气泡冒出。 (4)覆盖养生。 槽身浇筑完成后，要及时覆盖塑料薄膜进行养生，养生时间不少于7d。 (5)涂刷沥青。 急流槽养生完成后，即可对其涂刷70号沥青，以提高其防腐能力，增强耐久性，见图3。  热再生急流槽预制构件施工 沥青面层铣刨料(RAP，技术要求见表1)经机械破碎和筛分处理，加入再生剂、改性剂、纤维增强剂、新沥青及石料等材料，高温拌和后经生产线振动压制成型的再生沥青混合料急流槽等构件，可用于高速公路附属工程施工。  热再生料 根据回收的沥青铣刨料情况，进行处理后筛分成两档以上材料。 新加入沥青技术要求 厂拌热再生沥青混合料新沥青采用Ａ级90号道路石油沥青，技术要求见表2。  新加入集料技术要求 (1)粗集料。 粗集料应干燥、洁净、表面粗糙，并分两次破碎。第二次破碎为反击式破碎。其技术要求见表3。  (2)细集料。 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。其技术要求见表4。  (3)矿粉。 矿粉采用石灰岩加工制成，应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。其技术要求见表5。  再生沥青混合料预制构件制作 根据所制作构件的尺寸，选取不同粒径的旧料，基于厂拌热再生技术，将搅拌均匀的混合料装入规定尺寸的模具中，通过振动压实成型，待构件料温降低脱模后对其进行相关技术指标检查，合格后即可使用。图4为路堤边坡整体构造，图5~图7为各预制构件结构，图8为预制构件成品。    再生沥青混合料预制构件技术指标 对再生沥青混合料预制件进行相关试验，得到各项指标，且满足相关要求。预制构件实测技术指标如表6所示。 预制构件急流槽施工工艺 (1)急流槽安装前应进行施工放样，保证顺直。 (2)按照设计标高采用人工开挖的方式进行槽底成型。 (3)急流槽基底采用Ｍ7.5砂浆进行防滑处理。 (4)施挂标高线，专业瓦工按照设计厚度砌灰铺底后安装泄水槽；要求泄水槽底部高程与排水沟盖板顶面高程一致，以保证排水顺畅。 (5)安装后须对预制件之间接缝进行勾缝处理。 勾缝材料采用冷灌缝胶。 热再生急流槽安装效果见图9。 对比分析 (1)传统施工工艺特性： ①因急流槽施工工序较多，在总体工程量较多的情况下人工成本投入较大； ②混凝土表面涂刷的沥青易脱落； ③耐久性、抗盐蚀能力差。 (2)热再生预制构件特性： ①尺寸相当，也可根据需求定制不同尺寸预制构件，同时厂拌预制可形成规模化生产； ②运输、现场安装方便快捷，可减少人工成本； ③基于热再生施工工艺制备而成的预制构件，满足基本力学及路用性能； ④高强耐久，抗氧化、防腐蚀(盐蚀)能力强，使用寿命长； ⑤有效降低急流槽等附属设施的周期使用成本，具有良好的费效比； ⑥提高了沥青面层铣刨料的利用率，拓宽了再生技术的应用领域。 预制排水沟 再生沥青混合料预制排水沟为蝶形型式，主要应用于路堑边坡排水沟的新建与维修改造工程中，其断面形式如图10所示。 预制排水沟深度为0.5ｍ，过水断面面积为0.5㎡，其排水能力满足绝大多数工程设计要求。排水沟两侧可根据实际情况选配边板，代替散排水路段平卧路缘石构件，可节约造价，且整体性与美观性良好，见图11、图12。 预制路缘石 再生沥青混合料预制路缘石可应用于绝大多数新建与维修改造工程中，可根据设计要求制作成不同尺寸。目前相关工程常用的预制路缘石尺寸形式如图13所示。 常用的预制路缘石高度为22cm，宽度为15cm，倒角采用曲线形式，基底采用Ｍ10水泥砂浆处理。预制路缘石抗压强度可达到12MP3以上，满足工程设计要求。 预制路缘石构件已成功应用于辽宁省沈山高速附属设施维修改造工程(2018年~2020年)，经过2年左右的运营使用，预制路缘石构件未出现明显病害，各项性能满足使用要求，无破损、错位等情况发生，见图14。 结语 通过急流槽施工热再生预制构件预制安装工艺与传统工艺的对比分析，可知热再生预制构件应用于工程中具有良好的力学及路用性能，高强耐久；抗氧化、防腐蚀(盐蚀)能力强且可批量生产，同时符合绿色环保、废料循环再利用的发展思路。通过热再生预制构件在高速公路排水沟、路缘石工程中的应用观察，可继续探究其在锥坡防护、道路维修等方面的应用，进一步拓宽再生技术的应用领域，为沥青面层铣刨料的回收利用提供更多新思路。 |
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