淺談瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生施工工藝

   摘要:本文主要從瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)的概念、技術(shù)細(xì)分、優(yōu)缺點(diǎn)及現(xiàn)場熱再生技術(shù)應(yīng)用實(shí)例等進(jìn)行闡述,以期能對瀝青路面現(xiàn)場熱再生施工具有一定的借鑒作用。

  關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;現(xiàn)場熱再生;施工工藝 

  1前言

  瀝青再生是指將舊瀝青經(jīng)過一系列過程處理后,如翻挖、回收、破碎、篩分等,與再生劑、新瀝青材料、新集料等按一定比例重新拌合混合料,使其重新恢復(fù)性能,讓之能夠達(dá)到重新使用標(biāo)準(zhǔn)的一種工藝技術(shù)。目前,我國建于20世紀(jì)80年代晚期的高速路面,在90年代后期就開始進(jìn)入了大、中修期,現(xiàn)今每年有12%的瀝青路面需要翻修,這就會(huì)致使大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄(預(yù)計(jì)每年達(dá)220萬噸之巨),造成環(huán)境污染,且翻修所需的大量新石料,需大量開采石礦,也導(dǎo)致了我國森林植被減少、水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。而瀝青再生技術(shù),因其具有100%利用原路面舊料、環(huán)保型強(qiáng)、可節(jié)約材料費(fèi)用、施工簡便等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),在高等級(jí)公路翻修建設(shè)上,可很好的降低建設(shè)成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此,本文將主要談?wù)劄r青混凝土路面現(xiàn)場熱再生施工工藝,以供參考。

  2瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生的概述

  2.1瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生的概念

  瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生是利用瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組,將需要翻修或廢棄的舊瀝青路面,就地加熱軟化舊路面、耙松、收集舊料(RAP),根據(jù)情況增加適當(dāng)?shù)男掳铻r青混合料、再生劑進(jìn)行機(jī)內(nèi)熱攪拌,隨機(jī)攤鋪、搗實(shí)、熨平、碾壓,形成新的瀝青混凝土表面層,從而恢復(fù)瀝青路面使用性能的工藝。現(xiàn)場熱再生可以通過單次操作完成,把原材料和需修的路面重新結(jié)合;蛘呤峭ㄟ^兩階段完成,即先將再生料重新壓實(shí),然后在上面再鋪一層磨耗層。這種方法施工簡單方便,多用于基層承載能力良好、面層因疲勞而龜裂的路段,特別適用于老化不太嚴(yán)重,但平整度較差的路面。2003年6月瀘寧高速公路就率先在我國利用瀝青現(xiàn)場熱再生技術(shù)進(jìn)行路面修復(fù)處理。

  2.2現(xiàn)場熱再生工藝的細(xì)分

  依據(jù)所使用的工藝可將現(xiàn)場熱再生細(xì)分為三種,即耙松整形再生、重鋪再生和復(fù)拌再生。

  2.2.1耙松整形再生(其施工步驟見圖1)  

  圖1

  耙松整形再生一般耙松深度為20-25cm。此法適用于修復(fù)破損不嚴(yán)重的路面,不需添加新料,修復(fù)后可消除車轍、泛油、小裂縫等病害,恢復(fù)路面的平整度,改善路面使用性能。

  2.2.2重鋪再生(其施工步驟見圖2)   

  圖2

  重鋪再生法適用于破損嚴(yán)重的路面維修翻新和舊路面的升級(jí)改造施工,修復(fù)后與新建道路路用性能相同的全新路面。

  2.2.3復(fù)拌再生:先用加熱設(shè)備把瀝青路面烤熱軟化,再用銑刨機(jī)銑刨舊瀝青層,然后按一定比例添加再生劑再添加用來調(diào)整集配的新料,攪拌后將混合料收集排放到攤鋪機(jī)上進(jìn)行攤鋪,最后用壓路機(jī)碾實(shí)。此法適用于中等程度破損的路面,修復(fù)后可恢復(fù)瀝青路面的原有性能。

  2.2.4復(fù)拌加罩面再生:復(fù)拌后加罩一層磨耗層,用來改變路面的級(jí)配,提高路面的承載力和路用性能。此法適用于重交通,上層損害較嚴(yán)重,承載力下降的瀝青路面大中修工程。

  2.3瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生的優(yōu)缺點(diǎn)

  2.3.1優(yōu)點(diǎn):經(jīng)濟(jì)效益顯著,100%的利用舊料,節(jié)約了材料費(fèi)用,也極大減少了舊材料、新材料的運(yùn)輸量,一般可降低綜合成本20%-30%;通過先進(jìn)的再生機(jī)組和成熟的再生技術(shù),可完成再生加鋪、重鋪、重新整型等施工,現(xiàn)場加熱,接縫及層間均熱粘結(jié),再生后路面質(zhì)量好;一次性完成再生加鋪,施工時(shí)間短,壓實(shí)不久即可開放交通,對交通干擾少;無廢棄舊料,無銑刨的噪音污染,原路面舊料100%利用,能減少礦山資源開放,環(huán)保型強(qiáng);可很好地矯正橫斷面的不平;如每隔3--4年左右進(jìn)行一次就地?zé)嵩偕酿B(yǎng)護(hù)施工,并在一定程度上控制超載情況的發(fā)生,可將道路的大中修期推遲5—7年,從而大大提高經(jīng)濟(jì)效益。

  2.3.2缺點(diǎn):再生深度通常最大為6cm;無法除去已經(jīng)不合適進(jìn)行再生的舊混合料,級(jí)配調(diào)整幅度有限;對天氣敏感性強(qiáng),如遇冷天,施工效率較低;對含有礦渣和碎屑橡膠的熱瀝青混合料存在著不適合(這些物質(zhì)具有很差的熱傳遞性);無法解決軟弱路基和基層的問題。

  3現(xiàn)場熱再生技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

  3.1工程概況

  某高速公路的部分路段,由于車流量的迅速增加與超限車輛的反復(fù)作用,出現(xiàn)了車轍、裂縫、麻面、泛油、坑槽、松散、沉陷、翻漿等病害,嚴(yán)重影響了行車速度和安全,降低了道路的使用性能。因此,根據(jù)該路段的病害情況,為改善該路段路面現(xiàn)狀,確保其行車的快速、舒適、安全,決定對該路段實(shí)施瀝青路面現(xiàn)場熱再生修復(fù)。

  3.2現(xiàn)場熱再生施工工藝流程及機(jī)械配備

  工藝流程:進(jìn)行舊路面評價(jià)→再生瀝青混合料設(shè)計(jì)→加熱軟化舊瀝青路面→舊瀝青路面磨耗層耙松1-5cm→回收舊料、添加新混合料、再生劑→再生機(jī)內(nèi)熱拌合、混合料再生(新集料、新瀝青、再生劑)→攤鋪再生混合料→碾壓。

  現(xiàn)場熱再生施工工藝主要施工機(jī)械為:熱再生機(jī)組、壓路機(jī)、自卸汽車等通用配套機(jī)械。其中,熱再生機(jī)組采用的是Wirtgen生產(chǎn)的Remixer4500型熱再生機(jī)組,該機(jī)可以對舊瀝青路面進(jìn)行整形和整形加鋪、復(fù)拌和復(fù)拌加鋪等各種熱再生施工,則其主要工作性能見表1。

  表1

  3.3施工質(zhì)量控制指標(biāo)

  本工程根據(jù)《公路大中修工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》、《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50-2006)、《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)等規(guī)范的要求,明確了本工程施工的主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo):壓實(shí)度>95%;空隙率≤6%;平整度σ≤1.6mm;摩阻BPN≥50(竣工后即驗(yàn)收的數(shù)值);動(dòng)穩(wěn)定度不低于1500次/mm(對再生料)或不低于800次/mm(對新集料);殘留穩(wěn)定度不低于75%(對再生料)或不低于70%(對新集料)。

  3.4現(xiàn)場熱再生施工要點(diǎn)

  3.4.1嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量:施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制新加罩的AK-13新料、瀝青、集料的質(zhì)量及級(jí)配,同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格控制現(xiàn)場熱再生瀝青混凝土的各種添加劑的批次,以確保原材料的質(zhì)量符合規(guī)范的要求。

  3.4.2再生路面在加熱的過程中,為使路面再生深度范圍內(nèi)的瀝青混合料形成一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟葓,為進(jìn)一步的路面翻松創(chuàng)造條件,以避免對集料的破壞,維持原瀝青路面的集料級(jí)配,應(yīng)在一定加熱時(shí)間內(nèi)提高加熱溫度,或在一定加熱溫度下延長加熱時(shí)間。

  3.4.3為使新添加的再生劑能更好的滲透到原路面老化的瀝青內(nèi),實(shí)現(xiàn)再生,因此,本工程在攪拌過程中,嚴(yán)格控制舊瀝青料再生和新舊瀝青料拌合的溫度,適時(shí)地進(jìn)行熱量補(bǔ)充,以確保再生瀝青混合料攤鋪溫度能保持在120℃-150℃左右。

  3.4.4在拌合的過程中,應(yīng)嚴(yán)密檢測再生瀝青混合料的溫度及其表觀性狀的變化,適時(shí)調(diào)整再生機(jī)的工作速度和再生劑的摻加量。

  3.4.5本工程使用的瀝青混凝土現(xiàn)場熱再生機(jī)組有兩套攤鋪裝置,前后相隔不足1m,現(xiàn)場熱再生瀝青混凝土和新加罩的廠拌新集料分別攤鋪,同時(shí)進(jìn)行,攤鋪寬度均為3m-4.5m(施工中實(shí)際攤鋪為1個(gè)車道的寬度)。攤鋪時(shí),應(yīng)確保再生料有足夠的攤鋪溫度,以保證有足夠的壓實(shí)時(shí)間,使路面達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度和其它一些路面結(jié)構(gòu)要求。同時(shí),在攤鋪的過程中,還應(yīng)通過控制溫度使再生料與原路面更好的粘結(jié),即應(yīng)保證銑刨過后的路面具有一定的溫度,與混合料攤鋪時(shí)的溫度相同最佳,以提高再生料與原路面材料的粘結(jié)力,并可有效避免溫度裂縫的產(chǎn)生。

  3.4.6瀝青混凝土現(xiàn)場熱再生的碾壓工藝與常規(guī)攤鋪碾壓工藝基本相同,分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段;要嚴(yán)格控制面層碾壓的初、終壓溫度,初壓溫度應(yīng)大于120℃,終壓溫度應(yīng)大于80℃;碾壓時(shí),壓路機(jī)應(yīng)緊跟再生機(jī)對路面碾壓,二者之間的距離不宜大于10m;待終壓結(jié)束后,應(yīng)由專人用3M直尺檢測面層平整度,發(fā)現(xiàn)平整度超過規(guī)定時(shí),應(yīng)在表面溫度較高時(shí),根據(jù)前期測量制定的找平控制方案進(jìn)行處理,直至符合要求。

  3.4.7再生路面碾壓結(jié)束后,應(yīng)進(jìn)行交通管理,待路表溫度低于50℃后方可開放交通;需提前開放交通時(shí),可適當(dāng)灑水來降低路表溫度。

  3.5瀝青路面再生效果評價(jià)(見表2) 

  表2再生后路用性能檢測值

  從表1的檢測值我們可以看到,該路段經(jīng)現(xiàn)場熱再生技術(shù)翻修后,其各檢測指標(biāo)均符合規(guī)范的要求,路用性能良好。

  4結(jié)束語

  綜上所述,隨著社會(huì)的發(fā)展,瀝青混凝土路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)作為一種先進(jìn)、成熟、高效且環(huán)保的瀝青路面養(yǎng)護(hù)方法,其具有節(jié)約大量的瀝青和石料、有利于處置廢料、避免將路面材料往返運(yùn)輸?shù)穆闊、對交通干擾少、施工周期短、完工路段的路況與新路一樣美觀等優(yōu)點(diǎn),且隨著瀝青再生機(jī)組及其設(shè)備的不斷更新,其在我國城市高等級(jí)道路和高速公路瀝青路面上將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。但目前瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)仍存在著一定的適用性,因此,在施工前,應(yīng)先查明瀝青路面病害的原因,然后再根據(jù)具體的情況選擇適宜的施工工法,才能達(dá)到更好的效果! 

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