瀝青路面施工論文發(fā)表期刊推薦科技核心期刊《公路交通科技》,《公路交通科技》自1984年創(chuàng)刊以來,以“報道公路建設(shè)科研成果,展示公路建設(shè)新產(chǎn)品、新技術(shù)”為使命,致力于為公路建設(shè)的科研人員、公路建設(shè)者們服務(wù)。
摘要:本文介紹瀝青路面維護(hù)施工中熱再生法施工的施工工藝。
關(guān)鍵詞:瀝青路面,施工現(xiàn)場,路面維護(hù),熱再生法
前言
瀝青路面作為一種高級路面,在高速公路中被廣泛應(yīng)用,在城市道路中也很普遍。它具有平整堅(jiān)實(shí)、抗滑防滲、噪音低、行車舒適、養(yǎng)護(hù)維修簡單、施工工期短等諸多優(yōu)點(diǎn)。高速公路中,瀝青路面的使用壽命一般為15年,但由于交通流量日益增大、大貨車超載、以及長期的日曬雨淋和自然因素的不利影響,隨著時間的推移,路面功能漸漸退化,直至喪失。隨之而來的是路面出現(xiàn)沉陷、開裂、坑槽、松散、推移、波浪等不同程度的破壞,失去了其原有的優(yōu)點(diǎn)和行車功能。
依據(jù)我國目前的交通狀況,新鋪瀝青路面約6年后就需要進(jìn)行翻修,交通荷載超大的路面甚至需要進(jìn)行大、中修,以保障公路的行車功能。但往往在養(yǎng)護(hù)維修過程中,傳統(tǒng)的施工工藝,如挖補(bǔ)、銑刨重鋪,導(dǎo)致大量的瀝青混合料被廢棄,既污染、破壞了環(huán)境,又浪費(fèi)了大量優(yōu)質(zhì)的瀝青。我國現(xiàn)有瀝青路面約54萬公里,如果其中一半的瀝青路面舊料被利用再生,將會節(jié)約數(shù)以千萬噸的石料和上百萬噸的瀝青。
1、現(xiàn)場熱再生法技術(shù)的引用
1915年舊瀝青路面的再生利用在美國就開始了研究,近年來在我國得到了高度重視。它有利于處治廢料、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,在高等級公路的翻修改建上,能很好的降低建設(shè)成本。現(xiàn)場熱再生是瀝青再生利用的方法之一,該技術(shù)作為一種具有國際水平的高等級技術(shù),近年來在我國比較廣泛的應(yīng)用于高等級公路的維修養(yǎng)護(hù)中,如福銀高速、滬寧高速、京珠高速,以及102國道、S340省道等等。
2、現(xiàn)場熱再生法的簡介
現(xiàn)場熱再生是一種就地修復(fù)破損路面的過程,它通過瀝青再生設(shè)備對舊瀝青路面進(jìn)行加熱軟化,鏟起路面廢料,再與再生劑、新結(jié)合料、新集料按一定比例重新拌合成一種新的瀝青混合料,即再生料,然后將再生料重新鋪在原來的路面上。
就地?zé)嵩偕矫,可以一次性?shí)現(xiàn)就地舊瀝青路面再生,將原材料和需要翻修的路面重新結(jié)合,即:用一臺大型的瀝青路面熱再生聯(lián)合機(jī)組,先把舊瀝青路面烤熱軟化,再將舊瀝青層收集起來輸送到該機(jī)組中的雙臥軸連續(xù)攪拌機(jī)上,添加新骨料、補(bǔ)充新瀝青,攪拌后排到機(jī)組的攤鋪器上,攤鋪、整平,再用壓路機(jī)壓實(shí)。也可以通過兩階段完成,即:先將再生料重新壓實(shí),然后在上面再鋪一層磨耗層。
3、現(xiàn)場熱再生法的特點(diǎn)
舊瀝青路面混合料就地再生利用,省去了廢料的搬運(yùn)過程,節(jié)約了運(yùn)輸費(fèi)用。
不論是直接重鋪還是銑刨后再鋪,舊瀝青路面混合料得到100%的再生利用,無需廢料的堆放場地,減少了環(huán)境污染。
可節(jié)省新的混合料,減少路面材料往返運(yùn)輸量,降低工程費(fèi)用。
可保存骨料的完好,保留瀝青的組成及性能。與傳統(tǒng)的維修方式相比,施工速度快、周期短,可快速開放交通。
實(shí)施該方法前,必須除掉瀝青路面上的大量混合料補(bǔ)丁,噴涂補(bǔ)丁。
該方法適用于基層承載力良好,因面層疲勞而龜裂、車轍、破損的瀝青路面面層。當(dāng)面層損壞程度延伸至基層以下時,必須先對基層進(jìn)行處理后再選用熱再生技術(shù)。修復(fù)后的路面不會改變排水、路緣、下水道、人行通道、路肩及其他結(jié)構(gòu)物。
施工時,不受交通流量的限制,且產(chǎn)生的振動、噪音小,影響公共交通及周圍居民的程度較小,城市瀝青路面還可進(jìn)行夜間作業(yè),施工結(jié)束后便可開放交通。
4、就地?zé)嵩偕夹g(shù)的施工方法及基本工藝
根據(jù)路面破損情況和對修復(fù)后路面質(zhì)量等級的不同要求,就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用主要有整形再生法、重鋪再生法、復(fù)拌再生法三種。
整形再生法
整形再生法適合2—3cm表面層的再生。其方法是先通過加熱機(jī)對舊瀝青路面加熱至一定溫度后,然后由再生主機(jī)將路面耙松,再將耙松的材料收集到再生機(jī)主機(jī)的攪拌鍋中,同時在攪拌鍋中加入適量的瀝青再生劑,最后將拌合均勻的再生料重新攤鋪到路面上,用壓路機(jī)壓實(shí)成型,鋪成一條新路。
該方法適合瀝青路面上出現(xiàn)的微型裂紋、磨耗層破損以及破損面積較小處。不需要添加新料,修復(fù)后能夠有效的消除車轍、泛油、小裂縫等病害,恢復(fù)路面平整度,改善其使用性能。
重鋪再生法
重鋪再生法適合4—6cm面層的再生。其方法是用兩臺加熱機(jī)分次對舊瀝青路面進(jìn)行加熱。首次加熱溫度為160—180℃,再次加熱的溫度為180—250℃。通過首次和再次加熱,將舊瀝青路面材料軟化,再由再生機(jī)主機(jī)耙松,將耙松材料收集到再生機(jī)主機(jī)的攪拌鍋中,并加入適量的瀝青再生劑攪拌,將攪拌均勻的再生料攤鋪到路面上作為下面層,其上再鋪一層新的瀝青混合料作為上面層(即磨耗層),最后用壓路機(jī)壓實(shí)。
該方法適合路面破損比較嚴(yán)重和路面大面積坑槽的維修翻新和舊路的升級改造。修復(fù)后形成的新路面與新建道路路面性能完全相同。不足的是,原路面的標(biāo)高會因此而有所增加。
復(fù)拌再生法
復(fù)拌再生法適合4—6cm面層的再生。其加熱方式基本上與重鋪再生法相同。先由再生機(jī)主機(jī)將舊路面翻松,再把翻松后的材料、新瀝青混合料、再生劑在再生機(jī)主機(jī)的攪拌鍋中拌合均勻,形成新的瀝青混合料。然后將拌合成的新品質(zhì)瀝青混合料通過瀝青攤鋪機(jī)攤鋪到路面上,最后用壓路機(jī)壓實(shí)。
該方法適合中等程度破損的路面。修復(fù)后可恢復(fù)瀝青路面的原有特性。
就地?zé)嵩偕夹g(shù)的基本工藝
就地?zé)嵩偕夹g(shù)雖然主要有三種施工工藝,但每種工藝都必須事先對破損的舊路面進(jìn)行取樣檢測分析,再根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的施工工藝,制定具體的施工方案,并確定應(yīng)添加的再生劑、新結(jié)合料以及新集料的性質(zhì)和比例。這三種施工工藝施工中略有差異,但其基本工藝流程如下圖所示:
5、現(xiàn)場熱再生技術(shù)的施工方法
原路面清潔
采用清掃車結(jié)合人工的方式對原路面進(jìn)行一次全面、徹底的清掃,必要時采用機(jī)械水洗,人工用鋼刷清除路面上的附著雜物。
原路面加熱
原路面清掃干凈后,用加熱機(jī)對原路面進(jìn)行加熱,加熱溫度以再生混合料的溫度(130—140℃)作為控制溫度。加熱機(jī)操作人員可用加熱機(jī)上的路面溫度儀對路面的加熱情況進(jìn)行監(jiān)控,設(shè)專人用紅外線測溫儀對路面加熱溫度進(jìn)行復(fù)核,確保路面加熱溫度達(dá)到最佳值。加熱順序先由弱到強(qiáng),再由強(qiáng)到弱;加熱寬度比再生銑刨的寬度兩邊各寬處15—20cm。
原路面銑刨
原路面被加熱至所需溫度后,加熱銑刨機(jī)對其進(jìn)行銑刨、耙松,同時按預(yù)先設(shè)定的比例將再生劑均勻地灑在集料堆上。在銑刨機(jī)后面安排料車往再生機(jī)主機(jī)的攪拌鍋中添加新瀝青混合料,根據(jù)運(yùn)輸里程及新混合料數(shù)量、消耗速度選擇相當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸車輛。再生機(jī)主機(jī)跟進(jìn),對原路面進(jìn)行再次加熱,并與新料混合攪拌。
再生攤鋪
攤鋪前調(diào)整好熨平板,檢查各個傳感器是否靈敏,并在攤鋪前60min左右對熨平板進(jìn)行預(yù)熱至100℃以上,所有準(zhǔn)備工作就緒后即開始攤鋪。
攤鋪機(jī)前方的受料斗將再生機(jī)拌合好的新瀝青混合料輸送到攤鋪機(jī)料斗中,隨著攤鋪機(jī)的運(yùn)動,攤鋪機(jī)后面的熨平板將再生瀝青混合料攤鋪在銑刨完成的舊路面上。攤鋪時嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)料斗中混合料的數(shù)量,并隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡以及松鋪厚度,當(dāng)不符合要求時應(yīng)及時調(diào)整。鋪筑過程中,還應(yīng)對熨平板的振動、搗實(shí)采用合適的振動頻率和振幅,以提高初始壓實(shí)度。
熱再生碾壓
熱再生碾壓采用跟進(jìn)碾壓,用鋼輪和膠輪壓路機(jī)交替碾壓,以盡快成型。碾壓按初壓、復(fù)壓、終壓的程序進(jìn)行。
初壓采用跟進(jìn)攤鋪碾壓。用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓、振壓各一遍,碾壓速度控制在2km/h。復(fù)壓以膠輪壓路機(jī)進(jìn)行,以消除裂紋,并追密,碾壓速度控制在3km/h。終壓緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行,用鋼輪壓路機(jī)靜壓,碾壓終了溫度不低于80℃,壓實(shí)度達(dá)到97%及以上。
當(dāng)天碾壓尚未冷卻的瀝青混凝土面層,不得在其上停放任何機(jī)械或車輛。
接縫及開放交通
橫縫采用復(fù)拌法熱接縫,碾壓方法為先采用45°斜向碾壓,再采用橫向碾壓,最后采用縱向碾壓。
熱再生瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層冷卻,且表面溫度低于50℃以后,方可開放交通。
6、現(xiàn)場熱再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足
現(xiàn)場熱再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
通過對現(xiàn)有路面材料的再生,就地修復(fù)路面?赏瓿稍偕愉、重鋪、重新整形等施工,再生后的路面質(zhì)量好。
100%再生現(xiàn)有路面材料,極大減少了新、舊材料的運(yùn)輸量,且消除了傳統(tǒng)工藝固有的處理問題。
快速、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。
對工期、運(yùn)輸費(fèi)用、能源和原材料綜合成本降低約20—50%。
施工時間短,振動、噪音小,開放交通快,對公共交通和周圍居民的影響較小。
現(xiàn)場熱再生技術(shù)的不足
該方法是以瀝青面層為施工對象,再生深度通常最大只能達(dá)到6cm,不能修復(fù)瀝青層以下較深位置的伸縮裂縫,也不能糾正任何基層結(jié)構(gòu)上的破壞。
無法除去已經(jīng)不適合進(jìn)行再生的舊混合料,級配調(diào)整幅度有限。
容易受特殊氣溫的影響,寒冷季節(jié)不宜施工,天冷以及雨天時效率會有所降低。
由于該技術(shù)是使用專用機(jī)組進(jìn)行連續(xù)機(jī)械化施工,不適用于小型維修工程及難以確保連續(xù)機(jī)械化施工的工程。
結(jié)語
隨著我國新建高速公路的不斷增長和已建高速公路的不斷老化,現(xiàn)場熱再生技術(shù)作為當(dāng)今解決高等級瀝青路面翻新、改造較好的技術(shù)方法,將被有效的推廣。它能充分利用舊料再生,得到質(zhì)量相當(dāng)不錯的新混合料,可以取得相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會效益。而且響應(yīng)了國家“可持續(xù)發(fā)展”的理念和實(shí)現(xiàn)了“綠色交通”的目標(biāo)。同時,熱再生機(jī)械設(shè)備也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展,該技術(shù)也將會不斷延伸,雖然目前還存在著一些不足之處,但只要不斷的研究和探索,對各種錯綜復(fù)雜的病害進(jìn)行先查明原因,再綜合對癥施治,定將取得很好的效果。
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