沥青混凝土路面养护中就地热再生技术的应用分析论文_张中庆1,李明2

沥青混凝土路面养护中就地热再生技术的应用分析论文_张中庆1,李明2

1.北京市政路桥股份有限公司;2.北京鑫畅路桥建设有限公司

摘要:随着公路建设的不断推进,我国的公路建设取得了较快的发展,取得了显著的成效,在做好混凝土公路建设的同时,也需要做好路面养护工作,基于此,本文分析了沥青混凝土路面养护中就地特再生施工技术。

关键词:沥青混凝土;养护;就地热再生

引言

随着国民经济的快速发展,交通量逐年增大,超载重载车辆逐年增多,高速公路路况亦随之下降,道路不断出现不同类型、不同程度病害,养护工程量逐年增长。每年养护大中修工程产生大量废旧沥青混合料、消耗大量的不可再生资源,已与时代要求严重相悖,摒弃传统的养护施工工艺,采用循环利用工艺是大势所趋。沥青路面就地热再生是修复沥青路面浅层病害的一项重要技术,该技术主要通过加热沥青混凝土面层,使现有面层以下(一般80mm以内)达到一定的温度后对其进行翻松作业,添加新沥青混合料、新沥青、再生剂(或抗车辙剂、温拌剂),经拌合、摊铺、压实后铺筑成型的先进养护施工技术。该工艺100%利用了废旧沥青混合料,节约了沥青和石料资源,减少了旧料的运输,缩短了道路开放时间,具有显著的经济、社会和环保效益。

1、就地热再生分类

就地热再生根据其施工工艺可以细分为:整形再生法、重铺再生法、复拌再生法三大类

1.1 整形再生法

整形再生法利用加热器加热表面的道路,使路面软化,待路面软化后将其翻松,然后软化翻松后的路面传送到复拌机上的搅拌器中,将沥青添加剂按一定比例添加到软化翻松后的旧沥青混凝土里面并搅拌均匀使其的恢复性能,混合均匀后,将新拌制的混合料摊铺到路面上,压实整平。该方法在路面破坏小、损伤少时适用。

1.2 重铺再生法

重铺再生法利用整形再生施工工艺将铣刨出的旧的沥青混凝土材料作为下面层材料,将其搅拌均匀后压实整平,然后在其上摊铺一层薄的沥青混凝土磨耗层,然后将其碾压成型。该方法适用于建筑道路的维护、改造和升级或旧路的改造。

1.3 复拌再生法

复拌再生法利用加热器加热表面的道路,使路面软化,待路面软化后将其翻松,然后软化翻松后的路面传送到复拌机上的搅拌器中,再将新沥青混合料加入到复拌机上的搅拌器中,然后将其一起拌合均匀,行成新品质沥青混合料。该方法可用于修复受损的路面,具有恢复原沥青路面的特点。因此,就地热再生可以满足众多路面破损情况的维修,在实际应用中,可以根据路面破损情况以及对修复后路面质量等级的不同要求,自由选择上述三种就地热再生方法,以期达到沥青路面维修工程的质量要求。

2、就地热再生的质量优势

采用就地热再生技术,可以较好的解决层间接触不良的问题,就地热再生的热再生层与下承层之间采用的事热粘结,比传统的冷黏贴具有更好的整体性。而且,就地热再生技术配套的施工机械全程电脑控制,行进速度、加热温度、耙松深度、再生剂用量、新料加铺的用量等得到精细控制,使其质量得到了保证。

3、就地热再生质量控制措施分析

3.1 设计要点

再生沥青混合料配合比设计的首要原则为满足路用性能要求。同时要因地制宜、经济实用。再生混合料组成设计前,首先确定再生沥青混合料类型。一般来说再生沥青混合料类型要与原路面尽量保持一致。同时,应根据路面病害的形成原因、摊铺厚度的限制、原材料的不同对矿料级配范围作适当调整,且须试验论证。

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3.2 再生剂选用和最佳用量确定

再生剂的选用,再生剂选择应根据旧沥青路面材料(RAP)中沥青的老化程度、与老化沥青的配伍性和新沥青的配伍性综合选择再生剂的品种。本项目为就地热再生,应优先考虑使用粘度较低、质量损失小、闪点高,且对老化沥青性能指标恢复最优的再生剂。经试验比选,本方案选定采用华烁HSB型沥青再生剂。再生剂最佳用量确定,再生剂最佳掺配量通过在不同掺配量下,对回收沥青性能的恢复情况来确定,即将回收沥青与再生剂充分混合均匀,评价“针入度”、“延度”、“软化点”三大指标,检测再生沥青的相关性能是否满足所选定标号的要求。并视需要验证再生剂添加后的旧沥青混合料性能变化状况和再生沥青的老化性能,再生过程中新沥青混合料添加量较多时,还需考虑新沥青对旧沥青的调和作用。因此,再生沥青的主要控制指标以针入度控制为主,其他指标为参考指标,以此确定再生剂的掺量。从经济的角度上考虑,不能只依靠增大再生剂的掺配比率来恢复旧沥青的性能。事实上,再生沥青上述指标的恢复仅是再生沥青是否可用于沥青路面的一个方面,在选择再生剂的掺量时不必使再生沥青完全恢复到新沥青性能指标,关键在于再生沥青是否可用于再生沥青混合料,以到达回收旧沥青,节约成本的目的。

3.3 施工温度监测

过低的施工温度直接影响路面耙松深度和均匀性、混合料拌和均匀性、摊铺均匀性和碾压均匀性,而过高的施工温度会加剧沥青老化程度,所以诸多研究和工程中视施工温度是决定就地热再生路面品质的关键因素。因此,对施工现场的施工温度进行了全程监测,对现场每天平均施工温度变化统计,施工温度均匀性差,波动幅度较大。统计结果说明:(1)统计施工日期范围内路面加热的平均温度高达222℃,极端温度超过240℃,已经远超过施工温度控制值上限(180℃);(2)施工温度波动较大、均匀性差,统计温度标准差达44℃;(3)施工前期路面摊铺温度过低,仅110℃左右,同时影响后续的碾压温度。

3.4 就地热再生后质量评定指标

目前我国没有指定专门评定热再生沥青路面使用性能的规范,本文以某高速公路为研究背景,选用一般沥青路面使用性能评价指标来评定热再生沥青路面。弯沉在路表面测试回弹弯沉,可以反应路基路面综合承载能力,本文采用贝克曼梁弯沉仪测路表面弯沉。沥青混凝土路面抗滑性能,沥青混凝土路面的抗滑性能是沥青混凝土路面的重要录用性能,本文测定路面抗滑性能指标结果如表2所示。6.3路面平整度平整度是路面施工质量与服务水平的重要标志之一。沥青混凝土路面的平整度极大程度的影响了行车舒适性和行车安全性。沥青混凝土路面平整度一般采用3米直尺进行测量。

3.5 节能效果分析

在就地热再生项目中,通过对路面进行加热会产生大量气体。由于路面加热温度比较高,在实践过程中会产生有害气体,将温拌技术和路面维护的再生技术相结合,能对温度起到一定的控制作用。加热铣刨完成之后对材料性能本身有一定的影响,由于材料老化比较严重,耐高温效果比较明显,在材料指标应用过程中适当地加入温拌剂,能提升材料的耐低温性能。在旧材料取样阶段,忽视了材料的级配和最初设计必然会产生比较大的荷载力,甚至会出现压碎或者破裂的情况。考虑到沥青混合料及沥青材料的特殊性,通过力学实验可以对不同的配合比进行实验,最终对各个性能进行测试,达到节能设计的目的。

4、结语

通过对沥青路面可行性的分析可以看出,无论从维修质量、费用、工期以及环保四方面来看,对旧沥青路面进行再生利用都是非常可行的。通过现场实际量测,经沥青热再生技术维修的道路能满足沥青路面路用性能的要求。

参考文献

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[2]高宏波.沥青混凝土就地热再生方式与成本分析[D].重庆交通大学,2012.

[3]王婷婷.公路沥青路面不同预养护方式的绿色评价研究[D].重庆交通大学,2013.

[4]卢士和.沥青混凝土路面就地热再生技术在新疆高速公路养护中应用研究[J].交通世界(建养.机械),2014,04:76-78.

论文作者:张中庆1,李明2

论文发表刊物:《基层建设》2016年26期9月中

论文发表时间:2016/12/8

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