陈文博
(阿勒泰公路管理局哈巴河分局)
沥青路面热再生技术分为就地热再生以及厂拌热再生两种,其作用原理均是将旧路面铣刨材料在加热的条件下,通过添加添加剂以及新的沥青混合料,已达到恢复沥青粘结性能,改善路面级配以及提高路面强度。通过旧路面热再生,可以有效的处理路面病害,矫正旧路面材料缺陷,恢复路面的结构强度,延长其使用寿命。随着公路养护技术的不断发展,对资源以及环保要求更高的热再生技术已经成为路面养护的发展趋势之一
路面就地热再生是指利用路面热再生设备对需要维修的路面进行就地加热,翻松,复拌以及摊铺等连续施工作业,沥青路面现场热再生列车式的路面病害处理方式极大地提高了处理效率,主要的施工机械有预热机、铣刨机、预热复拌机以及摊铺机等。路面就地热再生施工方便灵活,进度较快,特别适用于处理高速公路路面车辙。
旧路面的预热软化。为了减少预热软化对沥青胶结料的老化影响,现阶段常用的预热设备主要是通过间接辐射,红外加热以及热风循环实现。为了尽可能的减轻预热阶段对沥青的老化,需要低热源长时间加热,同时又需要提高施工效率,因此一般采用多个加热机组连续式加热。旧路面的预热应保证路面温度的均匀性且没有过热的现象发生。
旧路面的铣刨。完成对旧路面的加热后,通过铣刨机翻松已软化的沥青材料。翻松的厚度根据路面车辙或者变形的实际情况决定。一般路面铣刨的厚度小于4cm。路面铣刨后,旧路面材料在路福中不堆成狭长的料岭。
再生剂与新料的添加以及复拌施工。再生剂的用量应该根据沥青路面的老化状况以及再生剂类型与配比要求综合确定。再生剂一般需要进行加热,以便于在铣刨材料中拌和均匀,其添加设备为计算机控制,根据行走速度以及铣刨宽度深度综合确定每延米添加量。再生剂的加入方式为通过喷洒到旧料上,通过螺旋桨拌和均匀。在复拌阶段,需要注意将新热沥青混合料,沥青一级再生剂按比例添加后拌和均匀,保证材料性能的稳定。
摊铺与碾压施工。根据试铺试压确定混合料的松铺系数,在就地热再生摊铺过程中,随时检查摊铺层的厚度以及路拱与横坡是否符合设计要求。摊铺过程中沥青混合料温度一般为110~130℃左右,根据沥青以及再生剂的不同略有变化。摊铺作业后应紧跟着压路机的碾压,用于就地热再生的压路机一般需要三台,分别进行初压复压以及终压的施工作业。一般情况下初压应该与再生速度匹配,初压遍数一般为2~3遍,复压紧跟初压进行,为增强密水性可通过重型胶轮压路机进行搓揉碾压,终压应紧跟在复压后进行,在未成形的路段上压路机禁止转向、调头或者停留。
(1)就地热再生施工温度的控制。对于沥青路面施工而言,温度直接关系到混合料的工作性以及路面的压实,就地热再生技术同样,必须严格控制施工作业温度,以保证良好的施工性能与路面压实度要求。施工温度控制标准如表1所示。
表1 就地热再生施工参考温度
(2)就地热再生施工质量控制。就地热再生路面施工作业的质量控制标准与热拌沥青混合料施工作业类似,其目的均是为了保证路面的使用性能以及具有足够的强度。根据相关规范规定的试验方法,进行就地热再生施工作业的路面质量检测,试验检测内容及方法如表2所示。
表2 就地热再生路面施工质量控制标准
厂拌热再生技术,是指通过对旧沥青路面进行铣刨回收,将回收材料几种运至拌合站,通过试验对比分析混合料技术性质的变化,然后通过添加新的材料拌合成符合路面使用要求的混合料。厂拌热再生技术的主要施工机械设备有路面铣刨机,破碎筛分机,拌合设备以及运输摊铺碾压设备等。厂拌热再生技术是沥青路面再生技术中应用较为广泛的一种,由厂拌热再生技术再生的沥青混合料可以用于路面各层结构,技术前景非常广阔。
(1)旧路面的处理工作。对于旧路面的处理目前较常用的方法有两种,分别是利用铣刨机铣刨回收材料的冷铣刨以及通过深翻粉碎回收两种方式。冷铣刨可以细胞制定厚度的路面,施工机械化自动化程度较高,动力强大,性能稳定。深翻和粉碎主要是由碎石机处理,是用于低等级道路使用。对于回收料堆放,回收料来源不同,沥青含量不同或者级配设计不同的应该分开堆放。回收料的质量控制标准如表3。
表3 回收料中粗集料的质量控制标准
(2)混合料拌和生产。在回收料拌合过程中,为了计量准确,应该先对回收料加热,进而进行计量,根据设计资料确定性沥青混合料以及再生剂的添加量。拌合一般需要保证再生机与回收料预先拌合一段时间,以确保再生剂可以发挥作用。
(3)拌和温度的控制。与传统的热拌沥青混合料相比,热再生混合料拌合受到温度的影响更大。如果回收料温度加热不足,难以保证回收料与再生剂混荣确保沥青活性,如果温度过高,又会造成沥青的变质,直接影响使用性能,因此,拌和温度必须控制精准。由于在拌合过程中,旧回收料的含水率直接影响到再生沥青混合料的出料温度,因此,应尽可能的减少回收料的含水率,保证沥青混合料的出料质量。
(4)摊铺与碾压。厂拌热再生沥青混合料的摊铺与碾压与热拌沥青混合料完全相同,其质量控制指标也相同。主要检查指标为平整度,表征抗滑性能的构造深度以及渗水系数与压实度,再生沥青路面路用具体性能指标如表4所示。
表4 厂拌热再生沥青路面路用性能
沥青路面热再生技术作为一种节能环保的新技术,可以有效地完成路面预防性养护,降低养护成本,已经在我国公路养护领域得到了广泛的认可与应用。在公路养护工程中,根据路面实际情况,综合确定再生技术的选择方式,在施工作业过程中,加强质量控制与管理,可以有效地提高养护作业施工效率,改善公路路面的使用功能,对于促进养护技术应用具有重要的意义。
[1] 陈启宗.工厂热法沥青混凝土路面再生技术[J].工程机械,2001,(5).
[2] 孙才荫.沥青面现场热再生关键技术研究[J].交通标准化,2010,(7).
[3] 徐时梁.沥青路面现场热再生技术在高速公路上的应用[J].道路与交通,2004,108(2):4-7.