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公路沥青路面养护施工中就地热再生技术的研究

2017-07-18李岩栋

山东工业技术 2017年14期

李岩栋

摘 要:我国早期建设大量公路工程逐步迈入大中修期,为减少维修成本,研究旧沥青混合料再生技术极为关键。本文与某公路沥青路面就地热再生工程相结合,对就地热再生技术、旧沥青路面检测及其施工工艺进行了分析与探究。

关键词:公路沥青路面;养护施工;就地热再生

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.100

1 就地热再生的概述

沥青混凝土就地热再生技术是通过一套沥青路面热再生机组加热软化沥青路面,再耙松、收集到机组的卧式连续搅拌机上,并进行新骨料添加及新沥青补充,拌和后排到机组摊铺器上,随后进行摊铺、捣实及熨平施工,并选取压路机进行碾压施工,一次性完成沥青路面翻新成型的先进施工技术。就地热再生施工中,可100%再生利用旧沥青路面混合料,这样达到良好经济效益。同时,利用先进设备,同样可降低施工成本,节约施工时间,并降低对环境的污染程度。相比其他养护施工方式,就地热再生技术施工工期短,进度快,可缩短交通管制时间,降低对道路通行的影响。因再生材料是加热后结合粘层,因此,再生路面热粘合性良好。在进一步完善路面加热设备及现场材料试验检测技术的今天,就地热再生技术得到了人们的普遍关注。特别是在我国交通事业高速发展的今天,公路维修量也越来越大,将就地热再生技术用于公路大面积维修养护施工意义重大。

2 工程案例

某公路工程总长度为400公里,本文选取就地热再生技术用于K318+600—K319+600行车道上面层,3.75m为再生宽度。按照施工具体情况及再生技术特点,选取整形再生方案进行施工。再生施工中,4cm为上面层铣刨深度,其中1000m为整形再生方案,根据材料设计结果,掺入旧沥青混合料重量的2.21%比例的ZS型沥青热再生剂。

3 试验段旧沥青路面检测、评价及分析

就地热再生技术作为一种新兴工艺,因其特有优势被广泛应用于公路沥青路面养护施工中。沥青路面就地热再生施工前,必须对原路面设计、技术资料进行大量收集,钻取芯样,分析旧路面病害,包含病害类型及分布状况等,随后通过施工设计与试验获取符合施工设计要求的骨料级配,并对新沥青与再生剂用量进行准确确定。本文选取有代表性的路段取样,得出此路段存在因路基因素产生的裂缝及轻微车辙,沥青路面基本具备良好就地检测技术指标。本路段病害主要分布于行车道,以长纵向裂缝为主,局部存有少量车辙、离析现象。钻芯取样纵向裂缝位置,显示裂缝从基层由下到上贯穿整个面层,因本路段属于路基高填方路段,行车荷载作用下路基将产生不均匀沉降,进而出现基层开裂问题,从下至上裂缝逐步向面层反射。产生离析的主要原因在于两摊铺机重叠结合部位具有大量粗粒,级配过粗影响施工质量。

4 就地热再生技术施工工艺

(1)施工准备。因路基不均匀原沥青路面局部施工段将出现纵向裂缝,为避免病害发展,对再生后沥青路面质量造成严重影响,必须压浆处理原路面路基。根据施工规范规定,需间隔3m钻孔处理裂缝位置,并将水泥浆液压入,要求在3m控制钻孔深度,完成压浆3天后即可开始再生施工。施工前,必须调整好再生机的工作状态,并将工作宽度、加热板宽度等进行调试,确保其运转正常。一般情况下,与螺旋布料器中心线相比,料高应多出一些,保证混合料能够均匀分布于全宽范围内,防止离析问题产生于摊铺层内。再生机熨平板需紧密拼接,避免卡料对铺面平整度造成极大影响。混合料可在路面旧料翻挖后进行摊铺施工,要求清理干凈基层表面杂物,如浮灰等。

(2)沥青路面加热。作为沥青路面再生施工的重点,沥青路面加热的作用就是实现沥青路面软化,进而降低铣刨对沥青路面混合料的损坏。施工中对再生设备工作效率造成影响的主要原因为再生沥青混合料加热温度、效率。通常情况下,加热板和地面的间距可控制在80到100mm之间,且在260°以内控制路面表层问题。

(3)铣刨。加热后可软化沥青路面,因加热条件等因素将导致路面温度出现不均匀现象,因此,铣刨耙松施工前,必须再次进行加热作业,确保不改变混合料与原路面级配。铣刨后,可连续向中间位置输送混合料。通过油缸铣刨装置可控制其伸缩情况,进而达到铣刨宽度、深度改变的目的。一般可在3到4.5m之间控制其宽度,20到50mm之间控制其深度。

(4)添加再生剂与新沥青混合料。再生剂添加方式是否正确直接影响着整个再生混合料的使用品质,按照工序进行合理划分。第一,再生剂在混合料拌和前均匀喷洒到旧料上,并均匀拌和,待旧料内充分渗入再生剂后,可软化旧料。第二,80到100℃为旧料加热温度范围,加热后即可同时喷洒再生剂与拌和旧料,随后拌和加热后的新旧料,并添加新沥青材料及均匀拌和。

(5)搅拌。选取搅拌锅对沥青混合料进行搅拌,一般选取2m长双轴搅拌锅进行施工,并设置反转搅拌轴,保证所有材料均匀拌和,要求在150℃以上控制再生混合料的温度。

(6)摊铺。搅拌再生混合料之后,即可向螺旋布料器输送材料,材料被运送至熨平板前,通过摊铺、振捣及振动压实等工序,即可形成新的再生路面。为达到路面使用性能进一步提升的目的,可将新上面层加铺至其上方。目前往往会将两个熨平板及螺旋设置到就地热再生设备上,也就是说将一个熨平板及螺旋安装到第一个熨平板后方,实现双层摊铺。再生料可由第一个熨平板摊铺,新混合料可由第二个熨平板摊铺,并将20mm厚新磨耗层加铺到原有再生铺层上面。

(7)碾压。碾压再生料时,首先要利用双钢轮压路机进行一遍的静压,然后利用单钢轮压路机进行3—4遍的高幅低频强振压实,接着利用单钢轮压路机进行3—5遍的高频低幅弱振压实,最后利用轮胎压路机进行4—6遍的压实。在混合料碾压过程中,是否洒水主要取决于表面干燥情形。双钢轮压路机的工作速度要控制在每小时3km左右,胶轮压路机的工作速度要控制在每小时2.5km左右。每次的碾压轮迹需要与上次轮迹保持1/3的重叠。针对一些较厚的再生层,可以采用分层摊铺和压实的办法进行。另外,压实设备的类型和吨位的选择需要按照再生层的厚度进行。施工人员需要及时压实摊铺沥青再生料。

5 结束语

综上所述,公路路面长时间使用后,沥青路面性能将被逐渐削弱,需要对路面进行养护,如果铲除旧沥青,不仅会使资源大量浪费,还会对环境造成一定污染,因此可以借助就地热再生技术充分回收利用旧沥青,节约大量资源,从而实现可持续发展战略。

参考文献:

[1]连萌.地聚合物浅层注浆加固技术结合沥青面层就地热再生技术在公路养护工程中的应用[J].公路交通技术,2015(01).