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路面大修工程乳化沥青厂拌冷再生技术

2018-06-22张会珍杨鹏飞

科学与财富 2018年15期

张会珍 杨鹏飞

摘 要: 随着超载现象的日益严重,道路病害也逐渐显现,大大减短了道路使用寿命,道路养护及维护工作愈加重要。乳化沥青厂拌冷再生技术可对旧沥青路面材料重复利用,达到资源利用率提高及生态环境得以保护的目的,是国家循环经济及可持续发展战略实施的重要途径。为此,本文主要对路面大修工程乳化沥青厂拌冷再生概况、施工材料准备及施工工艺进行了分析与探究。

关键词: 路面大修工程;乳化沥青;厂拌冷再生

长期在车辆荷载及外界环境因素影响下,路面会出现车辙、裂缝等一系列病害问题,严重影响了车辆行驶的安全性及舒适性,有必要加强后期的养护及维修工作。乳化沥青厂拌冷再生技术的应用,有效提升了资源利用效率,且通过再生混合料中各项集料的相互嵌挤及摩擦作用,整体强度相对较大,优化路面性能,延长道路工程使用年限。为此,本文以某公路大修工程为例,其总长度为3.85km,18.5m为路基宽度,16.5m为路面宽度,选取乳化沥青厂拌冷再生技术进行道路左幅补强段施工,7d抗压强度控制在2.5Mpa以上。

一、厂拌冷再生的概况

厂拌冷再生主要用于高等级公路的基层或底基层。对于不能热再生回收的旧料(如改性沥青混合料、老化严重难于再生的混合料),可以有效解决舊料废弃和环境污染问题,在国外被普遍采用,实践证明具有相当重要的应用价值。其施工原理为将回收沥青路面材料运至拌和厂,经破碎、筛分后,以一定的比例与新集料、活性填料、水分进行常温拌合,常温铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。

二、乳化沥青厂拌冷再生施工材料准备

乳化沥青:乳化沥青与泡沫沥青是沥青路面冷再生施工沥青类再生料的主要类型,本工程以乳化沥青为主,其各项技术指标应满足施工规范规定。通常情况下,可选用慢裂型阳离子乳化沥青作为厂拌冷再生材料。如工期紧,需路面快速成型,则可采取中裂型阳离子乳化沥青。同时,还应在60℃以下控制好沥青乳化处理温度。

水泥:选取42.5级普通硅酸盐水泥作为活性填料,掺加水泥后,可加大乳化沥青破乳速度,且能够实现冷再生混合料早期强度增强的目的。

新集料:选取石灰岩作为新粗细集料,其各项技术指标应与施工规范规定相符。

RAP材料:施工中需严控回收RAP材料质量,确保其质量合格。

三、乳化沥青厂拌冷再生施工工艺

1、原路面铣刨

按照规定要求对原路面进行铣刨,回收旧集料,将其分类堆放,避免混杂。通常采用冷铣刨的施工方式,选取相应机械开挖、破碎路面,在回收的材料中应尽量减少变异性,不得存在基层废料、土粒等杂质。将铣刨料运送至拌合厂集中堆放,筛分粒径过大的材料,并采用破碎机将其破碎,确保回收沥青路面材料(RAP)的粒径满足设计要求,不应超过再生沥青混合料的最大公称粒径。

2、配合比例设计

乳化沥青是再生混合料中的关键构成部分,必须结合工程实际情况选取相应材料,并按照技术标准对其进行质量检验,确保其各项指标满足施工要求,还应掺入水泥、新集料以及矿料等,以提升混合料性能。在设计配合比例时应根据《公路工程无机结合稳定材料试验规程》中的要求,采用重型击实试验确定最佳含水率。同时在充分掌握各项材料性能指标的基础上设计配合比例,确定材料实际用量,并进行室内试验,根据试验结果适当调整配合比例。

3、再生混合料拌合及运输

可采用滚筒式或连续式拌合设备进行拌合施工,根据实际情况选取适宜的设备,确保拌合能力满足施工要求,由专门操作人员检验设备性能,避免出现机械故障。严格按照配合比例的要求投放原材料,标定重量,将用量误差控制在条件允许范围内。合理确定拌合时间,不得过度拌合,导致乳化沥青从集料表面剥落或提前破乳。待混合料搅拌均匀之后,应及时采用自卸车辆运送至施工现场,将车厢内部清扫干净,避免存在杂物。在厂拌冷再生施工过程中,遵循“即拌即用”的原则使用混合料,防止存放时间过长,降低其使用性能。

4、再生混合料摊铺

在摊铺前验收下承层,若强度、平整性等指标存在不达标部分,必须采取相应的处理措施,确保满足施工要求。待下承层处理完毕后,将乳化沥青喷洒至工作面,以提升层间粘结能力。同时检验混合料的质量,不得存在结团料、花白料,如停放时间过长,也应视为废弃料。摊铺时熨平板无需加热,施工温度控制在5℃以上,摊铺机保持匀速缓慢运行,行驶速度以2—4m/min为宜,禁止随意变换速度。摊铺厚度在150mm以上时,需采取分层摊铺的施工方式,合理控制每层摊铺厚度。若摊铺完成的工作面存在明显的离析、拖痕等现象,应对具体原因进行分析,并采取必要的处理措施。

5、碾压施工

初压、复压及终压是冷再生混合料碾压施工的主要工序,具体内容如下:

首先,按照“静压—振压”顺序进行冷再生混合料初压作业,通过该施工顺序可有效避免乳液流失,施工过程中应合理控制碾压机械行驶速度,通常为每小时1.5到3.0km之间。如碾压过程中发现混合料具有较大含水率,需适当增加碾压遍数,且按照“两边—中间”的顺序进行碾压施工,确保错轴宽度符合施工规定,全面碾压,避免漏压。

其次,按照“高频低幅”原则实施冷再生混合料复压作业,其碾压行驶速度可控制在每小时2到4km之间,遍数一般以2-3遍为准。

最后,根据施工现场实际情况,终压收面时应选取组合式机械法施工,如胶轮结合钢轮压路机施工,碾压行驶速度控制在每小时3到5km之间,待无明显轮迹后即可停止碾压施工。

6、养护

通过一定时间后,冷再生混合料强度逐步增强,在上层结构铺筑前,需做好冷再生层养护作业。如当地气温在20℃以上,则养护周期控制在1d以上;如气温在7℃以下,则需适当增加养护时间,一般为3到5d之间,待其表面干燥程度满足施工规定,即可进行下一阶段施工。

四、结束语

综上所述,伴随我国国民经济的快速发展,公路工程建设力度逐步加大。为确保行车安全及舒适度,必须重视公路施工质量。乳化沥青厂拌冷再生技术作为路面大修施工主要技术之一,如何提高施工技术水平极为关键。要求严格按照施工具体情况及施工标准,合理选择施工方案,做好施工设计,规范施工工艺,只有这样才能延长工程使用寿命,降低工程成本,实现公路工程事业可持续发展。

参考文献

[1] 李华. 旧路冷再生施工技术在大修工程中的应用[J]. 中国新技术新产品,2015,19:148.

[2] 郭银涛,刘清泉,刘振清. 考虑水泥作用的改性乳化沥青冷再生混合料性能研究[J]. 公路交通科技. 2012(06).

[3] 王智星. 乳化沥青厂拌冷再生混合料配合比设计方法与路用性能研究[D]. 河南工业大学 2013.