侯萬興(張家界市道路橋梁開發(fā)建設(shè)總公司,湖南 張家界 427000)
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瀝青混合料再生技術(shù)應(yīng)用
侯萬興(張家界市道路橋梁開發(fā)建設(shè)總公司,湖南 張家界 427000)
瀝青混合料再生技術(shù)是一種利用瀝青再生重鋪,對舊瀝青進(jìn)行改造和重新利用的施工技術(shù)。瀝青混合料主要包括就地?zé)嵩偕夹g(shù)、就地冷再生技術(shù)以及廠熱拌技術(shù)等等。本文首先對幾種常見的瀝青混合料再生技術(shù)進(jìn)行了介紹,然后對就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)探究。
瀝青;混合料;再生
由于瀝青路面具有行車舒適性好的優(yōu)點(diǎn),因此,近年來應(yīng)用范圍越來越廣泛。早些年建設(shè)的瀝青路面在長期運(yùn)營中受到外界因素諸如溫度、水、紫外線、車輛荷載作用,造成瀝青路面老化,很難滿足路面使用各項(xiàng)要求,大部分路面已經(jīng)到了維修、改造期,因此,加強(qiáng)瀝青混合料再生技術(shù)的研究和應(yīng)用至關(guān)重要。
2.1瀝青混合料再生原理
瀝青混合料再生技術(shù)指的是將瀝青舊料同新材料按照一定的比例進(jìn)行攪拌和處理,從而成新的再生瀝青混合料,瀝青再生原理如圖1所示。
圖1 再生原理圖
2.2常見瀝青混合料再生技術(shù)
就地冷再生技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,能夠?qū)εf鋪層材料進(jìn)行重復(fù)利用,在實(shí)際施工過程中,如果有必要,還應(yīng)該加入一部分新骨料,同時摻入適量的添加劑,其銑刨、破碎、攪和、攤鋪和壓實(shí)成型都可以在自然環(huán)境下完成,所修整出來的新基層或是底基層的使用性能和質(zhì)量也比較好。在就地冷再生技術(shù)應(yīng)用過程中,銑刨破碎后的舊瀝青混凝土材料中的瀝青含量較少,已分化為小同粒徑的骨料材料,其路用技術(shù)指標(biāo)軟化點(diǎn)提高,延度值增大。與此同時,砂石集料除了變碎和變細(xì)外,并沒有太大的變化,因此在具體施工過程中,將適量的穩(wěn)定劑摻配進(jìn)去,就可以形成新的基層和底基層,實(shí)現(xiàn)對舊瀝青路面的再生利用。
在道路施工過程中利用冷再生技術(shù),不僅施工工藝較為簡單,而且可以進(jìn)行分段施工,工期較短,通車速度較快,在對舊路改造過程中,不需要對交通進(jìn)行中斷處理。另外,在冷再生技術(shù)應(yīng)用過程中,其所使用的材料多為舊資源,能夠有效避免舊路重建設(shè)過程中廢料堆積和運(yùn)輸?shù)膯栴},實(shí)現(xiàn)資源的有效節(jié)約,同時還能夠減少對于環(huán)境的破壞。
在冷再生技術(shù)應(yīng)用過程中,必須確?;旌狭现?0%以下的粒料為5mm以上,這樣才能利用舊路再生基層和底基層,同時,在大骨料形成再生基層和底基層的骨架結(jié)構(gòu)中,也能夠有效提高再生層的承載能力,滿足路用材料力學(xué)性能的要求。
2.2.2瀝青混合料就地?zé)嵩偕夹g(shù)
瀝青路面就地?zé)嵩偕傅氖怯镁偷責(zé)嵩偕鷻C(jī)組將舊瀝青路面加熱、翻松、添加再生劑、新瀝青混合料、然后重新攪拌后攤鋪、壓實(shí)成型的路面維修工藝。在實(shí)際應(yīng)用中,就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢如下:可以對損壞路面的瀝青混合料再次使用,降低養(yǎng)護(hù)成本,節(jié)約資源:避免新舊路面之間的冷熱不均引起的裂縫問題;施工時間較短;能夠有效對車轍、搓板、坑槽等路面病害進(jìn)行修護(hù);提高路面的性能,延長路面的使用時間。但是,就地?zé)嵩偕夹g(shù)仍然有其不完善的地方,比如容易受到氣候因素的影響,僅限于在基層以上的路面使用,不適用于小型道路維修工程。另外,就地?zé)嵩偕夹g(shù)在瀝青混凝上路面養(yǎng)護(hù)應(yīng)用方面,主要針對的是舊路面表層3~5cm的瀝青混合料,但同樣要滿足一定條件,具體如下:瀝青混合料向兩側(cè)的擠壓變形應(yīng)在5cm之內(nèi),且磨損消耗在3cm以下;對舊瀝青混凝上路面的平均厚度要求在5cm以上;龜裂率在40%以下;應(yīng)擁有足夠的再生場地。
2.2.3瀝青混合料廠拌熱再生技術(shù)
走出神策門鏑樓便是通往玄武門的路,這是一條坑洼不平的磚石路,仁者見仁,智者見智,有人就偏愛這種表面生硬卻暗含時空更迭之意的美,也有人就偏恨這不平整而又絆腳的路。這種類似未完工的狀態(tài)可能會挫傷游客的旅游興致。
廠拌熱再生指的是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖或銑刨后運(yùn)回拌和廠,然后再集中破碎、篩分,并且根據(jù)舊料中瀝青含量、老化程度、碎石與及配合性能指標(biāo),路面不同層次的質(zhì)量要求,進(jìn)行配比設(shè)計(jì),摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青和再生劑進(jìn)行拌和,使混合料達(dá)到規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo),按照與新建瀝青路面完全相同的方法重新鋪筑,從而獲得優(yōu)良的再生瀝青混凝土,鋪筑成再生瀝青路面。
3.1工程案例
在某公路工程大修改造施工中,選取冷再生技術(shù)進(jìn)行瀝青路面施工。其冷再生方法具體如下:①瀝青混凝土面層+二灰碎石基層(13~15cm厚度),瀝青面層與相應(yīng)厚度基層銑刨后,厚度控制在4cm左右,以就地冷再生利用為路面基層;②瀝青混凝土面層+石灰穩(wěn)定碎石基層/石灰土基層(8~10cm厚度);③瀝青混凝土面層+石灰土基層(8~10cm厚度),部分瀝青面層及基層銑刨后,骨料摻加并以就地冷再生后做路面基層。
結(jié)合工程實(shí)際需要,在本工程中,具體大修改造方案如下:在改造完成后,路基寬度應(yīng)該控制在24m,路面為23.4m寬。在實(shí)際應(yīng)用中,冷再生主要應(yīng)用于中間寬度為12m的舊路,選取新建結(jié)構(gòu)作為該路段2側(cè)(5.7m)加寬結(jié)構(gòu)。
3.2瀝青路面冷再生施工準(zhǔn)備
3.2.1材料準(zhǔn)備
在本工程中,對于冷再生結(jié)構(gòu)骨料、填充料,可以選用經(jīng)過破碎處理的舊路面瀝青混凝土面層或者上基層材料,同時要求骨料粒徑能夠達(dá)到5mm以上,如果不符合設(shè)計(jì)要求,則需要采取有效措施妥善處理。與此同時,還應(yīng)該選取強(qiáng)度等級為32.5的硅酸鹽水泥作為瀝青路面冷再生水泥材料,并對其初凝、終凝時間進(jìn)行嚴(yán)格控制。
3.2.2機(jī)械準(zhǔn)備
在正式施工前,必須結(jié)合工程實(shí)際需要合理配置施工機(jī)械,同時還需要做好機(jī)械調(diào)試工作,這樣才能確保在施工過程中,機(jī)械設(shè)備能夠正常投入使用,以此降低對于施工進(jìn)度的影響,具體的機(jī)械配置情況如表1所示。
表1 施工機(jī)械配置
3.3瀝青路面冷再生施工工藝
3.3.1施工放樣
首先需要設(shè)置好基線,通常可以在公路兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)樁的設(shè)置。曲線標(biāo)樁間距必須在20m以下進(jìn)行控制,直線標(biāo)樁間距則在40m以內(nèi)進(jìn)行控制。
3.3.2舊路面處理
在施工過程中,首先需要將舊路表面的雜物清理干凈,然后再對邊線進(jìn)行清理工作。另外,還需要對再生范圍內(nèi)的井蓋進(jìn)行清理工作,同時還需要對路面的病害問題進(jìn)行處理,保證路面平整度符合冷再生的施工要求。
3.3.3水泥撒布
對于水泥撒布,必須充分考慮水泥用量與路面再生厚度等條件。為了保證水泥用量的合理性,應(yīng)該進(jìn)行石灰方格布撒。必須結(jié)合施工現(xiàn)場的各項(xiàng)損耗,合理確定水泥用量,與此同時,在確定水泥用量時,還應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行適量增加,避免在施工后期出現(xiàn)用量不足的問題。除此以外,還應(yīng)該確保水泥撒布厚度的均勻性,避免產(chǎn)生質(zhì)量問題。
3.3.4銑刨拌和
在本工程實(shí)際施工中,再生機(jī)可以選取銑刨拌和機(jī)械,該機(jī)械設(shè)備拌和的寬幅為2.48m。在實(shí)際施工過程中,必須充分結(jié)合工程實(shí)際情況,確定該路段的實(shí)際拌和壓實(shí)厚度為20cm,壓實(shí)速度應(yīng)該控制在5m/min左右。在水泥初凝前,需要完成碾壓工作,因此必須在200m以下有效控制單幅拌和長度。銑刨施工中的加水量可以通過再生機(jī)機(jī)載電腦進(jìn)行有效控制。
3.3.5碾壓
初壓、復(fù)壓與終壓是公路工程碾壓施工的三個環(huán)節(jié),各個環(huán)節(jié)碾壓施工的目的是不同的,比如混合料整平與穩(wěn)定是初壓目的,密實(shí)、穩(wěn)定混合料,促使混合料成型為復(fù)壓目的,輪跡消除為終壓目的。在本工程施工中,可以選取冷再生技術(shù)進(jìn)行瀝青路面碾壓施工,具體的施工方法為:首先,選取振動壓路機(jī)進(jìn)行施工,堅(jiān)持由輕到重原則進(jìn)行碾壓施工,碾壓順序從邊緣至中間。碾壓施工過程中,應(yīng)重視錯軸寬度的多少,并且盡量避免出現(xiàn)漏漿的問題。然后,在進(jìn)行復(fù)壓作業(yè),其碾壓遍數(shù)應(yīng)該控制在2~3遍左右,碾壓機(jī)械設(shè)備可以選擇三輪壓路機(jī),最后選取膠輪壓路機(jī)進(jìn)行施工,在實(shí)際施工中,要求碾壓密實(shí)度必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。一次成型為碾壓施工的要求,盡量降低加水拌和與碾壓之間的時間,要求控制在4h以內(nèi)。
3.3.6養(yǎng)生
工程施工完成后,還需要運(yùn)用灑水車進(jìn)行養(yǎng)生,在公路表面進(jìn)行灑水處理,注意避免選用自流式灑水車作為路面養(yǎng)生機(jī)械。通常情況下,公路養(yǎng)護(hù)周期為7d,在公路養(yǎng)護(hù)階段,禁止車輛行駛,只有養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束后,才能開放交通。
瀝青路面再生技術(shù)的使用能夠充分利用瀝青廢舊材料,減少資源浪費(fèi),降低成本,不僅能夠提高效益,而且還能夠減少環(huán)境污染。另外,再生基層強(qiáng)度很高,有利于提高鋪設(shè)的路面的承載力。瀝青路面再生技術(shù)作為一種環(huán)保又高效的技術(shù),應(yīng)該在公路養(yǎng)護(hù)和大中修工程中得到更廣泛的應(yīng)用。
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侯萬興(1967-),男,工程師,本科,主要從事路橋施工管理工作。
U414
A
2095-2066(2016)16-0196-02
2016-5-21