浅谈高速公路SMA路面的就地热再生施工论文_周涛,宋兵

浅谈高速公路SMA路面的就地热再生施工论文_周涛,宋兵

山东省高速路桥养护有限公司 山东 250000

摘要:就地热再生技术已经出现了多年,并在不少公路养护工程中得到了应用,但对于SMA就地热再生应用还不非常广泛,本文结合SMA就地热再生技术工程实例,介绍就地热再生在SMA路面中的应用情况。

关键词:高速公路;就地热再生;SMA路面

SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗骨料骨架间隙组成的沥青混合料,具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能。就地场热再生技术能够直接就地一次性完成路面修复层的加热,翻松,新材料添加,拌和,摊铺及碾压成型,不仅达到了旧料的100%利用,无需旧料的运输废弃,具有成本节约大,环保系数高的特点,同时还具有施工速度快,工期短,开放交通早,施工对交通的干扰小等优势,是路表功能性病害修复的最直接最有效的技术方式。

一、就地热再生技术介绍

(一)工艺类型

就地热再生技术是为了对废旧的沥青混合料直接回收利用,通过加热机和移动式再生列车加热并翻松旧的沥青路面,添加新沥青、再生剂或少量的新混合料,拌和、摊铺、压实形成新的路面。就地热再生技术可以划分为三种类型:整形型、复拌型和补强型。整形型就地热再生是指采用一系列的预加热机加热、软化原路面,喷洒再生剂,然后翻松已经加热的路面,在已经再生的热路面上直接摊铺少量的新沥青混合料,新、旧沥青混合料一次压实成型路面。整形再生主要适合维修破损不严重或需要进行预防性养护的路面。复拌型就地热再生是指采用预加热机加热软化、翻松原路面,在已经翻松的路面材料上均匀喷洒再生剂。使用收集器将已经翻松、喷洒再生剂的材料收集成梯形截面的料带,在收集成梯形截面的料带上均匀加入适量的新沥青混合料,新、旧沥青混合料经提升、充分拌和后,摊铺碾压成型路面。复拌型就地热再生通常用于需要调整或改善材料级配的路面,再生后的路面通常直接用作表面磨耗层。补强型就地热再生是指进行整形型或复拌型就地热再生的同时,在再生后、压实前的热路面上再铺设一层新的热拌沥青混合料加铺层,热再生结构层和热拌沥青混合料加铺层一次性碾压成型。一般加铺层厚度比常规罩面方法的加铺层要薄,施工工艺流程跟整形、复拌相同。补强型再生能有效提高路面的承载能力,确保上面层均一的外观质量。

(二)就地热再生特点

①提高了路面质量。就地热再生在施工时,对原路面进行了加热,实现了层间热粘结,消除了传统处治方法存在的弱接缝和弱界面,提高了路面抗剪强度。②提高了路面养护工作效率。就地热再生技术工序简单,流程紧凑,施工速度可达4~6m/min。在高速公路每天每套机组可完成单车道约2km的施工任务。③对交通干扰小。单车道施工,其余车道可正常开放交通,最大限度地降低了路面维修施工给带来的干扰和影响,提高了通行效率。④实现材料的100%就地再生利用,节约环保。就地热再生技术可保证原路面材料的级配不变,通过添加再生剂可以恢复沥青性能,实现了旧路面混合料就地再生利用,无需运输废料及准备废弃物堆放场地,节约了能源、材料和土地,保护了环境,符合国家的可持续发展战略。 就地热再生属于预防性养护技术的一种,无法治理结构型的病害。因而,对于深层次病害,需要采用其他养护技术。

二、高速公路SMA路面中就地热再生施工技术的应用

为便于本文的研究,以某高速公路K42+260-K46+750段上SMA路面就地热再生试验段为例,对SMA路面就地热再生施工进行论述。整个施工段全长2.45kn,采用的是SMA-16沥青混合料。

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(一)机械设备准备

就地热再生施工过程中,机械设备的准备工作是一个比较重要的环节,直接关系到施工能否顺利进行。在本工程中,使用的施工机械设备包括:加热机3台、加热铣刨机1台、复拌机1台、钢轮和轮胎压路机各1台、清扫机1台、吹风机2台、各类车辆若干。所有施工机械设备进场后,要对其性能进行全面检查,发现问题要及时进行处理,日常使用中,要做好保养和维护工作,特种机械设备必须由专人操作。

(二)旧路面病害处理

在对旧沥青路面进行就地热再生施工前,应当按照图纸中给出的相关要求,并结合现场的实际路况数据,对作业区间存在的路面病害问题进行处理,主要包括车辙、沉陷、拥包、网裂等,具体的处理方式有以下几种:(1)单层挖补。对旧沥青路面上存在的比较严重的网裂病害,可采取单层挖补的方式进行处理。具体做法如下:将出现病害的表层沥青混凝土全部铣刨掉,利用上面层材料进行重新摊铺、碾压密实,待热再生施工时一并再生;(2)双层挖补。对于基层完好,上面层存在网裂、拥包的路段,可采用双层挖补的方式进行处理,具体做法如下:对上层和中层进行分别铣刨,其中上面层的铣刨宽度要比中面层边缘宽出15-20cm左右,以免热再生过程中出现接缝重叠的现象,随后分别对上层和中层进行摊铺、碾压密实,热再生时,仅对上面层进行再生即可;(3)挖除新建。对于路面基层及路基出现破损的路段,或是路表沉陷的路段,可采取挖除新建的方式进行处理,具体做法如下:先用同类材料对基层进行回填,压实养生后,并待其达到设计强度时,对上层和中层进行分层摊铺,热再生施工时,只对上面层进行再生。

(三)就地热再生施工技术要点

(1)定位。就地热再生施工前,需要按照图纸确定出相应的作业区域,并对施工现场的桩位号加以确定,为确保施工段与设计相符,应对管理桩号的长度及其具体位置进行现场复核。

(2)疏导交通。对SMA路面的就地热再生施工归属于路面养护的范畴,为确保施工作业过程中所有人员的安全性,在施工前,需要对交通进行疏导,在沥青路面摊铺层完全冷却前,不得车辆通行,冷却之后,方可恢复交通。

(3)再生机组设备就位。由于本工程是对SMA路面进行就地热再生,加热过程中需要相对较高的温度,为确保施工温度达到规范标准的规定要求,决定采用3台加热机对旧路进行加热处理。加热前,热再生机组设备要先安放就位,每台机组之间的距离应当控制3-4m左右,加热机在进行加热时,其行驶速度可按如下条件进行控制:路面温度、空气温度、风速等,争取使加热机始终保持在最佳的速度,以此来提高作业效率。当加热机完成一个作业段之后,在进入另一个作业段时,要先关闭加热系统,并将加热箱收起,防止过度烘烤非作业段的情况发生。

(4)铣刨并添加再生剂。加热机将路面加热到施工所需的温度之后,便可开始铣刨,添加再生剂之前,应当通过试验确定再生剂的添加量。本工程中,再生剂的添加是以微机进行操控,要使再生剂保持一定的温度,以便能够顺利流出。

(5)拌。铣刨下来的旧料与新料可以通过加热复拌机进行均匀拌合,由于本工程是对SMA路面进行就地热再生,故此需要较高的施工作业温度,通过温拌剂的加入,能够使拌合温度有所降低,这样可以节省燃料,并减少对周围环境的污染,拌合效果也会随之提升。

(6)摊铺与碾压。摊铺作业时,摊铺机的行进速度可按照加热及供料情况进行确定,通常可控制在1.5-3.0m/min,并确保摊铺过程中混合料的温度始终保持在130-140℃之间;摊铺完毕后,可采取分层的方式进行碾压,碾压温度应当与设计要求相符,为避免碾压时混合料推挤产生拥包,驱动轮应始终朝向摊铺方向。此外要保证边缘的压实度。

综述,在对高速公路SMA路面进行就地热再生施工时,应结合工程特点,配置相应的施工机械设备,做好旧路面病害问题的处理,同时,为保证就地热再生的整体质量,要求施工作业人员应当了解掌握相关的施工技术要点,并将之合理运用到实际工程当中,只有这样,才能确保SMA路面就地热再生施工快速完成。

参考文献:

[1]王超.沥青路面再生技术在高速公路养护中的应用[D].山东大学,2014

[2]张江,吴昱,田克.就地热再生技术在改性沥青SMA路面的应用[J].市政技术,2011,S1

论文作者:周涛,宋兵

论文发表刊物:《基层建设》2016年19期

论文发表时间:2016/11/25

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