浅谈沥青路面就地热再生施工技术应用特点

2022-09-12

前言

我国等级公路及城区道路路面面层有绝大多数采用的是沥青路面。随着我国对环境保护、节能减排, 可再生资源循环利用的迫切要求, 道路路面建筑材料价格的不断上涨, 以及公路、城市交通流量日趋扩大。国省干道及城市道路的管养单位如何安全、环保、经济地做好管养道路路面的运营, 以成为行业关注的焦点。沥青路面就地热再生工艺是采用对旧路面就地加热、翻松、就地拌合、摊铺、碾压、开放交通等一系列施工工序, 一次性将存在浅层病害的老旧沥青路面翻新成型的施工工艺。本文依托新疆S115线乌鲁木齐木材厂至小地窝堡立交 (K0-K10) 段养护大中修工程项目施工, 研究阐述沥青路面就地热再生技术在实际施工中的技术关键点和比较就地热再生与传统工艺的优势和差别。

1沥青路面就地热再生技术应用

新疆S115线乌鲁木齐木材厂至小地窝堡立交 (K0-K10) 段养护大中修工程本项目属于大中修工程。路面沥青面层在长期交通荷载、气候自然环境因素作用下, 路面出现了诸多的表层病害, 影响了行车舒适性和安全性。作为城市市区连接机场的重要通道, 急需养护维修。主要病害表现为纵、横向裂缝、车辙、麻面、龟裂、修补、沉陷等病害, 。

1.1 S115线原沥青路面试验分析

(1) 原路面沥青混合料的抽提、筛分试验

采用专用加热修补设备模拟沥青路面就地热再生施工过程, 现场通过加热提取上行线桩号为K5+500处行车道沥青上面层原路面材料进行室内试验。对原路面沥青混合料的抽提、筛分的试验。

经试验结果分析得出, 原路面混合料级配曲线在0.6mm筛孔处有一个驼峰, 原路面的矿粉含量也偏低, 级配需要优化调整。

(2) 旋转蒸发器法原路面沥青回收试验及再生剂添加试验

采用旋转蒸发器法回收原路面的老化沥青, 对原路面回收的沥青进行三大指标、原路面回收沥青掺加5%和7%再生剂后的三大指标试验。根据试验结果对原路面沥青材料试验数据进行原路面沥青老化程度评估。分别对沥青混合料分别掺加沥青质量的5%和7%再生剂进行马歇尔击实试验。

1.2 S115线原沥青路面就地热再生技术方案

沥青路面就地热再生工艺

采用复拌就地热再生工艺施工, 修正原路面混合料级配, 将原路面混合料AK-16B调整为AC-16, 将原路面混合料AK-13A调整为AC-13。施工后原路面标高不变。

施工中添加新沥青混合料为AC-13, 采用90号-A级沥青, 集料采用玄武岩轧制的碎石, 通过复拌沥青混合料配合比试验确定沥青再生剂添加量为原路面上面层沥青混合料沥青含量的5%。

1.3复拌沥青就地热再生工艺流程

复拌就地热再生施工各工序控制方法如下:

(1) 施工准备

复拌就地热再生施工前, 对原沥青路面损坏状况进行调查, 核查原沥青路面状况是否与设计图纸文件一致。

原材料准备、机械设备的调试、校准。完成拌和站和施工设备的调试, 标定、就位。

彻底清扫原路面, 清除路面杂物, 保持路面清洁。

就地热再生正式施工前必须铺筑试验路段, 从技术、质量、安全等方面检验准备工作情况。

(2) 清扫路面、划施工基准线

为保证施工时边界顺直, 施工前要施划施工基准线。施划基准线的位置在路面再生宽度以外, 也可将路面边缘线作为导向线。

(3) 路面加热作业

根据路面施工当地的气候环境温度, 采用三台加热设备对旧沥青路面进行加热, 各加热车辆统一按照设定的施工速度匀速前行, 保持车辆之间的间距尽可能小。同时根据现场加热情况情况, 随时调整加热设备的行走速度及加热墙与沥青路面间的距离, 严格控制加热温度 (路面加热温度应该控制在120-150℃) 、加热深度;并适当调整加热设备的行驶速度, 以便达到理想的加热效果。

(4) 旧路面混合料的收集作业

采用多排多组耙齿翻松加热软化后的原路面, 翻松深度要均匀, 需调整好疏松耙, 保证施工宽度和再生深度符合施工控制要求。翻松深度一般应小于上面层厚度, 禁止对中、下面层有扰动, 从而影响复拌再生混合料的目标级配。

采用RM6800上的收集器将翻松并喷洒再生剂的原路面沥青混合料向路面中心一次收集成连续梯形截面料带, 以减少原路面沥青混合料热量损失, 并使再生剂与旧料充分融合。

(5) 添加新沥青混合料、再生混合料提升拌和

施工过程中将特定级配的新沥青混合料直接添加到RM6800公路王收集成的梯形截面料带上。EM6500复拌提升机采用刮板式提升机将新添加的沥青混合料与再生沥青混合料的料带提升到双桨卧式拌和器中拌和。并且在混合料提升、拌和的全过程中, 混合料一直处于加热保温状态, 以保证再生混合料在摊铺碾压过程中的温度符合施工技术规范的要求。

(6) 再生混合料的摊铺、碾压作业

采用带有自带加热功能可伸缩的熨平板专用沥青混合料摊铺机进行再生混合料的摊铺作业。施工时沥青混合料摊铺机要提前停放到指定位置。摊铺机跟随在EM6500复拌再生机尾部, 向前推着复拌再生机前进。

初压前要对散落在原有路面上的沥青混合料进行清扫。压路机碾压分初压、复压和终压三个步骤。双钢轮压路机进行初压, 并紧跟在摊铺机后面。碾压时采取高频低幅、先静后振、先慢后快、先两侧后中央的原则。碾压时注意控制好压路机的雾状喷水量, 以保证沥青混合料不粘轮为宜。

(7) 路面开放交通

沥青路面碾压施工结束后, 待沥青路面表面温度下降至50℃以下时方可开放交通。

(8) 现场热再生路面质量控制

沥青路面就地热再生施工期间应每天在现场提取一次沥青混合料试样。通过抽提筛分试验检查再生混合料试样的沥青含量、油石比, 和矿料级配。

沥青面层再生厚度检测, 应按照每条车道每1Km每隔250m取一次或最少三次。通过钻芯取样试验检验芯样的层厚度和压实度。

结语

我国自上世纪90年代以后陆续建成的高速、一级公路已进入大、中修期。沥青路面的设计寿命一般为15-20年。统计数据显示, 每年约有12%的沥青路面需要翻修, 因翻修而造成的废弃沥青混合料每年将达到220万吨以上。通过工艺技术的升级如能加以再生利用, 预计全国公路行业每年可节省材料费3.5亿人民币, 并且这个数字正以每年15%的速度在增长。预计10年以后, 全国因沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到1200万吨。届时如果通过沥青混合料的再生利用每年预计可节约材料费15亿元。因此, 废弃沥青再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发, 对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设和管养都有极其重大的意义。

摘要：沥青路面就地热再生技术是一种新的路面养护技术。本文从就地热再生技术的原理出发, 以新疆S115线乌鲁木齐木材厂至小地窝堡立交 (K0-K10) 段养护大中修工程为依托, 通过分析沥青路面就地热再生施工技术的特点, 结合新疆当地的气候条件等因素, 讨论了沥青路面就地热再生技术在新疆地区的应用特点, 同时介绍了沥青路面就地热再生技术在国内的应用情况。重点论述了沥青路面就地热再生应注意的问题, 以及比较就地热再生与传统工艺的优势和差别。

关键词：沥青路面,就地热再生技术,施工