沥青混合料再生技术应用

2016-08-12 06:23侯万兴张家界市道路桥梁开发建设总公司湖南张家界427000
低碳世界 2016年16期
关键词:面层骨料碾压

侯万兴(张家界市道路桥梁开发建设总公司,湖南 张家界 427000)



沥青混合料再生技术应用

侯万兴(张家界市道路桥梁开发建设总公司,湖南 张家界 427000)

沥青混合料再生技术是一种利用沥青再生重铺,对旧沥青进行改造和重新利用的施工技术。沥青混合料主要包括就地热再生技术、就地冷再生技术以及厂热拌技术等等。本文首先对几种常见的沥青混合料再生技术进行了介绍,然后对就地冷再生技术的应用实例进行了详细探究。

沥青;混合料;再生

1 引言

由于沥青路面具有行车舒适性好的优点,因此,近年来应用范围越来越广泛。早些年建设的沥青路面在长期运营中受到外界因素诸如温度、水、紫外线、车辆荷载作用,造成沥青路面老化,很难满足路面使用各项要求,大部分路面已经到了维修、改造期,因此,加强沥青混合料再生技术的研究和应用至关重要。

2 沥青混合料再生概述

2.1沥青混合料再生原理

沥青混合料再生技术指的是将沥青旧料同新材料按照一定的比例进行搅拌和处理,从而成新的再生沥青混合料,沥青再生原理如图1所示。

图1 再生原理图

2.2常见沥青混合料再生技术

就地冷再生技术在实际应用中,能够对旧铺层材料进行重复利用,在实际施工过程中,如果有必要,还应该加入一部分新骨料,同时掺入适量的添加剂,其铣刨、破碎、搅和、摊铺和压实成型都可以在自然环境下完成,所修整出来的新基层或是底基层的使用性能和质量也比较好。在就地冷再生技术应用过程中,铣刨破碎后的旧沥青混凝土材料中的沥青含量较少,已分化为小同粒径的骨料材料,其路用技术指标软化点提高,延度值增大。与此同时,砂石集料除了变碎和变细外,并没有太大的变化,因此在具体施工过程中,将适量的稳定剂掺配进去,就可以形成新的基层和底基层,实现对旧沥青路面的再生利用。

在道路施工过程中利用冷再生技术,不仅施工工艺较为简单,而且可以进行分段施工,工期较短,通车速度较快,在对旧路改造过程中,不需要对交通进行中断处理。另外,在冷再生技术应用过程中,其所使用的材料多为旧资源,能够有效避免旧路重建设过程中废料堆积和运输的问题,实现资源的有效节约,同时还能够减少对于环境的破坏。

在冷再生技术应用过程中,必须确保混合料中40%以下的粒料为5mm以上,这样才能利用旧路再生基层和底基层,同时,在大骨料形成再生基层和底基层的骨架结构中,也能够有效提高再生层的承载能力,满足路用材料力学性能的要求。

2.2.2沥青混合料就地热再生技术

沥青路面就地热再生指的是用就地热再生机组将旧沥青路面加热、翻松、添加再生剂、新沥青混合料、然后重新搅拌后摊铺、压实成型的路面维修工艺。在实际应用中,就地热再生技术的应用优势如下:可以对损坏路面的沥青混合料再次使用,降低养护成本,节约资源:避免新旧路面之间的冷热不均引起的裂缝问题;施工时间较短;能够有效对车辙、搓板、坑槽等路面病害进行修护;提高路面的性能,延长路面的使用时间。但是,就地热再生技术仍然有其不完善的地方,比如容易受到气候因素的影响,仅限于在基层以上的路面使用,不适用于小型道路维修工程。另外,就地热再生技术在沥青混凝上路面养护应用方面,主要针对的是旧路面表层3~5cm的沥青混合料,但同样要满足一定条件,具体如下:沥青混合料向两侧的挤压变形应在5cm之内,且磨损消耗在3cm以下;对旧沥青混凝上路面的平均厚度要求在5cm以上;龟裂率在40%以下;应拥有足够的再生场地。

2.2.3沥青混合料厂拌热再生技术

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厂拌热再生指的是将旧沥青路面经过翻挖或铣刨后运回拌和厂,然后再集中破碎、筛分,并且根据旧料中沥青含量、老化程度、碎石与及配合性能指标,路面不同层次的质量要求,进行配比设计,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和,使混合料达到规范规定的各项指标,按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面。

3 沥青混合料再生技术应用实例

3.1工程案例

在某公路工程大修改造施工中,选取冷再生技术进行沥青路面施工。其冷再生方法具体如下:①沥青混凝土面层+二灰碎石基层(13~15cm厚度),沥青面层与相应厚度基层铣刨后,厚度控制在4cm左右,以就地冷再生利用为路面基层;②沥青混凝土面层+石灰稳定碎石基层/石灰土基层(8~10cm厚度);③沥青混凝土面层+石灰土基层(8~10cm厚度),部分沥青面层及基层铣刨后,骨料掺加并以就地冷再生后做路面基层。

结合工程实际需要,在本工程中,具体大修改造方案如下:在改造完成后,路基宽度应该控制在24m,路面为23.4m宽。在实际应用中,冷再生主要应用于中间宽度为12m的旧路,选取新建结构作为该路段2侧(5.7m)加宽结构。

3.2沥青路面冷再生施工准备

3.2.1材料准备

在本工程中,对于冷再生结构骨料、填充料,可以选用经过破碎处理的旧路面沥青混凝土面层或者上基层材料,同时要求骨料粒径能够达到5mm以上,如果不符合设计要求,则需要采取有效措施妥善处理。与此同时,还应该选取强度等级为32.5的硅酸盐水泥作为沥青路面冷再生水泥材料,并对其初凝、终凝时间进行严格控制。

3.2.2机械准备

在正式施工前,必须结合工程实际需要合理配置施工机械,同时还需要做好机械调试工作,这样才能确保在施工过程中,机械设备能够正常投入使用,以此降低对于施工进度的影响,具体的机械配置情况如表1所示。

表1 施工机械配置

3.3沥青路面冷再生施工工艺

3.3.1施工放样

首先需要设置好基线,通常可以在公路两侧进行标桩的设置。曲线标桩间距必须在20m以下进行控制,直线标桩间距则在40m以内进行控制。

3.3.2旧路面处理

在施工过程中,首先需要将旧路表面的杂物清理干净,然后再对边线进行清理工作。另外,还需要对再生范围内的井盖进行清理工作,同时还需要对路面的病害问题进行处理,保证路面平整度符合冷再生的施工要求。

3.3.3水泥撒布

对于水泥撒布,必须充分考虑水泥用量与路面再生厚度等条件。为了保证水泥用量的合理性,应该进行石灰方格布撒。必须结合施工现场的各项损耗,合理确定水泥用量,与此同时,在确定水泥用量时,还应该根据设计要求,进行适量增加,避免在施工后期出现用量不足的问题。除此以外,还应该确保水泥撒布厚度的均匀性,避免产生质量问题。

3.3.4铣刨拌和

在本工程实际施工中,再生机可以选取铣刨拌和机械,该机械设备拌和的宽幅为2.48m。在实际施工过程中,必须充分结合工程实际情况,确定该路段的实际拌和压实厚度为20cm,压实速度应该控制在5m/min左右。在水泥初凝前,需要完成碾压工作,因此必须在200m以下有效控制单幅拌和长度。铣刨施工中的加水量可以通过再生机机载电脑进行有效控制。

3.3.5碾压

初压、复压与终压是公路工程碾压施工的三个环节,各个环节碾压施工的目的是不同的,比如混合料整平与稳定是初压目的,密实、稳定混合料,促使混合料成型为复压目的,轮迹消除为终压目的。在本工程施工中,可以选取冷再生技术进行沥青路面碾压施工,具体的施工方法为:首先,选取振动压路机进行施工,坚持由轻到重原则进行碾压施工,碾压顺序从边缘至中间。碾压施工过程中,应重视错轴宽度的多少,并且尽量避免出现漏浆的问题。然后,在进行复压作业,其碾压遍数应该控制在2~3遍左右,碾压机械设备可以选择三轮压路机,最后选取胶轮压路机进行施工,在实际施工中,要求碾压密实度必须符合设计规定。一次成型为碾压施工的要求,尽量降低加水拌和与碾压之间的时间,要求控制在4h以内。

3.3.6养生

工程施工完成后,还需要运用洒水车进行养生,在公路表面进行洒水处理,注意避免选用自流式洒水车作为路面养生机械。通常情况下,公路养护周期为7d,在公路养护阶段,禁止车辆行驶,只有养护周期结束后,才能开放交通。

4 结语

沥青路面再生技术的使用能够充分利用沥青废旧材料,减少资源浪费,降低成本,不仅能够提高效益,而且还能够减少环境污染。另外,再生基层强度很高,有利于提高铺设的路面的承载力。沥青路面再生技术作为一种环保又高效的技术,应该在公路养护和大中修工程中得到更广泛的应用。

[1]杨玉芝,杨 鹏.冷再生沥青混合料研究应用[J].低温建筑技术,2016 (02):36.

[2]曹 永.旧沥青混凝土路面混合料冷再生技术的应用[J].安徽建筑,2014(05):366~367.

[3]程德海.热再生沥青混合料快速修补技术在国省道公路养护中的应用[J].中国新技术新产品,2015(14):142.

侯万兴(1967-),男,工程师,本科,主要从事路桥施工管理工作。

U414

A

2095-2066(2016)16-0196-02

2016-5-21

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