沥青路面就地热再生技术在高速公路养护中的应用论文_刘文伟

沥青路面就地热再生技术在高速公路养护中的应用论文_刘文伟

甘肃省兰州公路管理局

摘要:沥青路面就地热再生技术是实现重复利用旧沥青混合料、环境保护和可持续发展的一项有效的技术经济措施,对于我国的公路建设和社会发展具有重大的社会价值和经济价值。以某高速公路为例,对就地热再生技术的应用进行介绍,首先分析原路面病害情况,然后研究就地热再生技术进行处理的施工工艺。

关键词:路面病害;就地热再生技术

20世纪90年代,我国进入了大规模的高等级路面建设尤其是沥青路面建设,所以沥青路面养护任务日益繁重,原有沥青路面发生病害后,需要将挖除废料运输到弃料地点,而挖出的坑槽需用新的沥青混合料铺筑,这样既产生了废弃物,又需要大量新的筑路材料。而沥青路面就地热再生技术,可充分利用旧沥青路面原有材料,减少大量废弃物,减少对环境的污染和对筑路材料的大量需求,是一种环保、经济、合理、具有广阔应用前景的技术。

1.工程概况

本工程是某高速公路施工建设项目,该公路自修建开通以来,由于受到较多因素的影响:车辆荷载、自然环境等,其沥青路面有较为严重的车辙、龟裂、沉陷和松散等病害问题出现了。分析该路段的病害问题,可以很明显得出:行车荷载作用和沥青路面层温度变化导致了路面裂缝问题。

2.就地热再生技术原理

沥青路面就地热再生是一项较为成熟的沥青路面维修工艺,是提高资源综合利用效率和可持续发展的一项有效的技术经济措施。20 世纪70 年代其,欧美国家已经开发出沥青路面就地热再生技术,并在世界各国得到广泛应用,近年来,国内也逐步引进沥青路面现场热再生技术和有关设备。沥青路面就地热再生工艺是指使用就地热再生机组就地加热旧路面,耙松、收集旧料,增加适量的再生剂和新拌沥青混合料进行机内热搅拌,随即摊铺、熨平、碾压,形成新的沥青混凝土表面层,从而恢复沥青路面使用性能的工艺。就地热再生技术适用于修复沥青路面基层稳定的任何形式表面损坏,如松散、开裂、车辙、坑洞、推移和拥包等,修复的厚度一般在5cm以内,基本上就是沥青路面的上面层。

3.就地热再生技术的优点

3.1 具有环保循环经济特征

就地热再生能回收利用废旧沥青材料,减少废弃材料占用和污染土地资源,减少粉尘污染和对沥青、砂石材料的需求,相应减少对自然地貌的破坏。

3.2 技术经济合理

与常规修复方法相比,就地热再生不需洒布黏层油,而由于加热后进行重新摊铺,从而使沥青层间联接紧密;裂缝在加热等影响下部分愈合;集料级配和沥青含量得到合理调整;老化和脆弱的沥青经再生剂作用,重新恢复了原有性能;由于100%回收利用废旧沥青材料,节约工程投资,经济性不言而喻。

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3.3 交通干扰降

相对于其他常规修复方法,就地热再生能减少施工工序(将铣刨、运输废料、清扫、洒布黏层,运输、摊铺、碾压新混合料等多次间歇施工,减化为加热、铣刨、拌和、摊铺、碾压等工序一次成型),维修速度快,交通中断时间短。

4.就地热再生施工技术实施

4.1添加用新沥青混合料

本工程对面层的处理是使用复拌型热再生工艺,该工艺需要添加AK - 16 型的新沥青混合料,同时沥青混合料也需要添加4.7% 的油石比,15% 沥青混合料。结合试验结果表明,基于当前《公路沥青路面施工技术规范》采取配合比试验,其试验结果数据是满足相关技术规范要求。

4.2对原路面采取加热

在加热原路面前,需要清扫干净原路面,然后通过加热机来实现加热功能。结合工程实践效果,对路面加热时应当结合当天天气情况、路面的状况以及摊铺机的摊铺速度来综合调节加热机的行进速度,从而确保加热路面至最佳的温度。

4.3加热铣刨及再生剂的添加

当路面温度值被加热至所需值时,再使用LRB- 1 型沥青路面热再生加热铣刨机加热铣刨原路面。当旧路面上面层和中面层中的路段结合比较完好的时候,为了不回对原结合面造成破坏,可以铣刨的浅一点;但原路面上面层和下面层路段结合不好,且有松散问题的时候,需要先铣刨干净松散层,在这个时候需要放慢施工速度,针对没有加热到的部分采取充分加热,以利于原路面和再生路面两者之间的结合。

4.4加热复拌

首先是使用LRB - 1 型的沥青路面热再生加热铣刨机加热铣刨原路面之后,然后在加热复拌路面,这加热环节则可以通过利用LRF - 1 型沥青路面热再生加热复拌机来实现。并将15% 的新沥青混合料添加在加热复拌机料斗中,对混合料采取加热之后,确保混合料温度在135° ~ 165°,然后将其输送到沥青混凝土摊铺机上。

4.5摊铺再生混合料

依据试验段情况确定好本工程混合料的松铺系数。摊铺施工前,应当需要调整好熨平板,并应当检查并调整各种传感器设备的灵敏度。在准备好所有的工作之后就可以进行摊铺施工,摊铺施工环节按照常规的热摊铺操作流程即可。

4.6再生混合料的碾压

初压过程需要使用12 t 双钢轮压路机进行静压和振压各一遍,复压过程是使用20 t 的轮胎压路机进行碾压1 遍,终压过程则是使用12 t 双钢轮压路机进行2 遍的静压。在碾压之前,可以将少量的肥皂水等表面活性剂溶液喷洒到压路机,从而可以有效避免出现压路机粘料问题。

5.总结

沥青混合料的再生利用有利于处治废料、节约能源、保护环境。由于旧沥青混合料得以利用,节约了大量的沥青和砂石材料,减少了新材料的开采,也不存在旧沥青混合料的运输和废料弃放的问题。总之,沥青路面就地热再生技术是一项节约资源、保护环境的创新养护技术,是一项公路可持续发展、值得推广的技术,在未来的高速公路养护中必将得到大规模的推广应用。

参考文献

[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]刘登普.高等级沥青路面再生技术及施工[J].湖南交通科技,2002,(6):33-35.

[3]胡达平.再生沥青混合料应用技术研究[J].市政技术,2003,(7):229-234.

论文作者:刘文伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/7

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