摘要:随着环境保护要求的逐步强化和环保理念在工程建设中的日渐深入,沥青路面热再生技术得到越来越多重视和应用,本文结合城市道路改建工程的建设需要和热再生技术的特点,对沥青路面热再生技术在城市道路改建中的使用条件、注意事项等进行了有益的研究和探索。
关键词:沥青路面;热再生;城市道路;改建;应用
随着我国经济的迅猛发展,人民对交通出行的要求越来越高,各地投入到城市基础设施建设的资金量也逐年加大,城市道路改建工程的技术要求也逐年提高。那么,近年兴起的沥青路面热再生技术是否适用于城市道路改建工程?如果可以使用的话,有没有适当的前置条件?在什么情况下才是最为经济、合理、环保、有效的?等等一系列问题经常成为城市道路改建工程方案设计中建设方、设计方比较头疼的问题,笔者根据多年从事城市道路改建工程的经验,对沥青路面热再生技术的应用进行了研究分析。
一、城市道路改建工程项目特点
城市道路改建工程具有自身的特点,主要有以下几点:
1、城市道路施工受各类管线的严重影响,未知因素多。包括部分管线直接从车行道下埋设,不在车行道下面的也往往隔一段距离就要安排管线过路。对于改建工程,很难把路面的管线情况完全调查清楚,容易出现突发情况,甚至部分工程出现安全事故,因此城市道路施工的首要问题是处理好道路管线。
2、城市道路往往难以封闭施工,交通干扰大。为了保证工程质量和施工工期,通常情况下道路施工时会全封闭施工,这样施工组织设计会变得的简单,同时避免了可能出现的安全事故。但是城市道路行人、车辆众多,且往往有大量沿街商铺,道路全封闭施工会给交通管理和政府部门造成一定的压力,各方妥协的结果常常是半幅封闭,这就会出现大量的纵横向接头处理和交叉口、出入口管理、现状交通的疏导分流等。
3、工期短、施工强度大。城市道路由于各方面的压力大,往往在工期制定时会遭到大幅缩减,很多时候难以满足道路结构层各层次的施工养护时间要求,为工程质量的保证埋下隐患。
4、领导视察、民众监督较多。对施工的连续性造成一定影响。
5、抑制扬尘、降低噪音、防止污染等各类环保要求较高,对施工方式、施工防护、时间安排等均有较高的要求。
二、沥青路面热再生技术简介
国外对沥青路面热再生技术进行研究和应用比国内早,目前,沥青路面热再生技术的使用在美国等西方发达国家已经相当常见。我国在20世纪80年代开始研究沥青路面的热再生技术,1991年交通部发布《热再生沥青混合料路面施工及验收规程》。
沥青路面热再生技术分为两类:场拌热再生和现场热再生。
1、厂拌热再生。通过铣刨回收沥青混合料,回收的沥青混合料运回拌合站之后,根据路面不同层次的质量要求,进行配比设计,确定回收沥青混合料的添加比例,再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。
2、就地热再生。采用专用热再生设备,对沥青路面进行加热、耙松,就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等,经热拌和、摊铺、碾压等工序,实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。再生厚度一般为20-50mm,它可分为整形热再生、复拌热再生、加铺复拌热再生等。
图1 加铺复拌型就地热再生施工工序流程图
1)整形热再生。对现状沥青路面进行加热、耙松、添加再生剂、熨平、碾压的处理方式。适用于现状沥青混合料级配良好、沥青老化的情况。
2)复拌热再生。复拌热再生与整形热再生的区别在于由“熨平”升级为由专用复拌机械进行“再生混合料提升、拌和”。随着近几年复拌机械的成熟和造价降低,复拌热再生使用越来越多,有代替整形热再生的趋势。
3)加铺复拌热再生。在复拌热再生的基础上增加新的沥青混合料作为加铺层。在施工前,需对不同路段的原路面材料进行试验,分析确定不同路段的沥青含量、混合料级配等情况,确定需要喷洒的沥青种类用量、再生剂、粗集料、细集料等。加铺复拌型就地热再生施工工序流程如图1所示。
该工艺在复拌再生设备后面紧跟两台摊铺机,前面一台摊铺机摊铺复拌再生混合料,后面一台摊铺机摊铺新沥青混合料,实现了既改善原路面沥青混合料性能(恢复原路面上面层老化沥青性能,优化其级配,调整其沥青含量),又保持路面平整如新(施工后路表面全是新沥青混合料,并作为磨耗层使用,一般厚度在2cm左右)。
三、沥青路面热再生技术在城市道路改建中的应用分析
为了在城市道路建设中合理应用热再生技术,有必要具体分析热再生技术的各自特点:
1、厂拌热再生。这种热再生方式的缺点有:1)成品料运输费增加,所有再生料必须运到固定的场地进行。成品料又必须运回路面再次摊铺,所以较就地热再生增加了运输成本。2)设备转场没有就地再生设备快捷。3)铣刨会造成沥青混合料中骨料的破坏,从而破坏沥青混合料的级配。4)沥青混合料难以全部回收利用。厂拌热再生的优点有:1)厂拌热再生对沥青混合料的利用不受道路基层的影响,可以用于各种大中修和改扩建。2)设备投资小,仅需在原有沥青拌和站的基础上增加一套厂拌热再生附楼。3)重新铺筑的路面标高可以保持不变。4)可以有效控制再生料在加热过程中产生的废气污染。
1、就地热再生。就地热再生方式的缺点有:1)就地热再生设备投资大。2)再生深度通常限制在2-5cm。3)就地热再生前需提前处理好道路损坏的基层,因此道路基层损坏面积较大的道路不适合就地热再生。4)无法除去已经不合适进行再生的混合料,级配调整幅度有限。5)维修后的路面标高会增加。6)就地热再生过程中产生的废气污染难以有效处理。就地热再生的优点有:1)沥青路面施工过程中各层面、断面均为热接缝,整体性好。2)热再生施工受气候环境影响小,确定需要时冬天同样可以施工。3)施工速度快,可以及时开方交通。4)实现了沥青混合料的就地再生利用,避免了材料的来回运输;
2、城市道路改建中热再生技术的应用。结合城市道路改建工程的项目特点和热再生技术的特点,可以看到,就地热再生技术以其速度快、效率高、受温度影响小等优点最受推崇,在国内很多城市也越来越多的被接受。
厂拌热再生适应于各钟类型的沥青路面回收利用,无论道路是基础损坏需要处理,还是面层老化需要翻新,均可使用厂拌热再生。但是由于在质量、耐久性等方面与新建路面对比并无优势,使用中常常受到质疑和限制,随着环保要求的逐步加强,沥青混合料的厂拌热再生将会进一步扩大使用范围。
就地热再生技术虽以其自身特点得到越来越多的使用,但是也存在部分地区盲目使用的情况,就地热再生仅能处理沥青路面的面层损坏,如纵横向裂缝、离析、松散、坑槽、车辙等,对于基础损坏的道路吗,必须先进行基础修复,如进行挖除新建、注浆等措施,然后在进行就地热再生。根据技术团队的测算和道路维修经验,道路路基、路面基层损坏需要挖除修复的道路,如果挖除面积在15%以下的,推荐采用热再生技术处理,性价比最高。挖除面积在15%~30%之间的,应慎重采用热再生技术,需要进行详细测算,合理平衡环保效益和经济效益。挖除面积大于30%的沥青路面,不应采用就地热再生技术进行处理,如有相关环保要求,也应采用厂拌热再生方式进行回收利用。
作者简介:黄文举,高级工程师,工作单位:徐州市市政设计院有限公司;本科毕业于长沙理工大学(原长沙交通学院),硕士研究生毕业于武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室。
论文作者:黄文举
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/8
标签:地热论文; 沥青论文; 城市道路论文; 技术论文; 沥青路面论文; 路面论文; 道路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;