(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西晋中 030600)
随着经济的发展,交通负荷越来越大,随之而来的是公路病害也逐步增多。就地热再生技术是一种具有国际水平的高等级道路养护技术。经过多年的发展,我国在就地热再生技术研究上取得了不凡的成果。英达公司的“沥青路面就地热再生成套设备及施工技术”已经达到了国际领先水平。在公路养护领域内,我国自主研发的沥青路面就地热再生技术逐步代替传统道路养护工艺,得到了大规模的应用。
就地热再生(英文:hot in-place recycling)就是就地修复破损路面的技术,它主要是先加热路面使其软化,再铲起废料,接着将废料与沥青粘合剂混合,必要时还需要添加一些新骨料,然后将再生料重新铺摊在原来的路面上。使用就地热再生技术在路面修复时,可以使得原沥青路面材料均得到了循环利用,节约、环保效果明显,且在施工期间不封路、不堵车,施工质量是传统工艺的3倍以上。使用就地热再生技术来整治路面,新路面一次成型,加热、翻松、搅拌、摊铺、压实等作业连续进行,经济效益和社会效益十分显著,具有经济、高效、快速、环保、节约的优势。
英达科技有限公司最早在1994年就开始了沥青路面就地热再生养护技术的研究。2007年,为加快资源节约型、环境友好型交通建设,充分发挥科技引领和支撑作用,通过新技术的集成应用,降低资源消耗,保护环境,为交通建设资源的高效利用和循环使用提供示范,交通运输部组织实施了“材料节约与循环利用专项行动计划”,就地热再生技术为该计划推广技术之一。经过多年探索和研究,到2009年3月,交通运输部组织的专家在“英达沥青路面就地热再生成套设备及施工技术”的技术成果鉴定会上,一致认定其技术已经达到了国际先进水平,其中的间歇式热辐射加热技术、多组多排疏松耙原路面耙松工艺、盘式再生剂洒布系统均处于国际领先水平,该技术意义深远,社会、经济和环境效益十分显著。沥青路面热再生联合机组见图1。
图1 沥青路面热再生联合机组
我国很多省市成功应用了英达就地热再生设备和施工技术,如陕西、新疆、福建、河南等地,该技术以其环保、优质、快速、节约的特点,获得了使用单位的一致好评。沥青路面车辙病害是无法根治的,这是一个世界性难题。英达就地热再生技术可以增强道路抗车辙能力,从而延缓车辙复发。当沥青路面表层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降,只要还没有波及到基层时,都可以采用该技术维修。
路面由于车辙的重压,会导致变形,主要分为以下几种:结构破坏型(见图2)、磨耗型(见图3)、压密型和失稳型(见图4)。
图2 结构破坏型
图3 磨耗型
图4 失稳型或压密型
由图2~图4可以看出,磨耗型车辙仅仅是对面层造成了损害,不影响路基;结构破坏型、失稳型及压密型车辙造成了路面基层发生变形,但是经过一段时间的使用,中面层和下面层材料已经逐步趋于稳定,并不会影响其路用性能,不会对行车的安全性产生影响。因此,在治理车辙病害时,本着经济、环保的原则,就没有必要一定要对中面层和下面层进行治理,仅仅只需要对上面层进行整治,同时,可以充分利用交通荷载实现对路面进一步压实,保证再生后的路面荷载能力更强。只有当中面层或下面层的材料达不到路用要求时,才需要对中、下层基层进行整治。在治理过程中,要优先考虑对原基层材料循环使用,只有确定无法再利用时才考虑将其废弃。
英达就地热再生设备自主研发的不打碎骨料的疏松耙、间歇式加热方法及盘式再生剂洒布系统,利用自主创新成功突破了困扰就地热再生多年的“施工中骨料被打碎、加热深度不足、再生混合料质量差”等历史性难题,是其达到国际领先水平的关键因素。使用英达就地热再生成套设备和施工技术对公路进行养护,综合效益十分显著,在道桥路面养护方面具有巨大的技术优势。某路面使用英达就地热再生施工前后比较见图5。
图5 某高速路面泛油情况比较
1)高速公路是经济发展的动脉,在养护过程中,如何能保证道路畅通,不封路,是未来公路养护业发展的方向。英达就地热再生设备机动性强,设备机械化效率高,施工时只占据一个车道,交通干扰小,这种不封路、保证公路畅通的养护方法顺应了未来的发展方向。2)英达就地热再生技术解决了施工中不打碎骨料这一历史难题,这是国内公路养护水平的一次质的飞跃,同时,在保护环境上具有重要的意义。使用英达就地热再生技术,实现了原路面材料100%的循环利用,不产生建筑垃圾和粉尘,大大降低了施工噪声,具有巨大的经济和社会效益。3)英达就地热再生技术创造性的使用疏松耙对路面进行耙松,摈弃了传统的铣刨方式,这在保证路面结构强度方面具有重要意义。使用疏松耙耙松路面使得在整个施工中不会改变原路面级配,不会造成路面级配的不稳定,不会使道路承载能力降低。4)英达就地热再生技术使用独创的间歇式热辐加热方式进行路面软化,大大提高了路面加热效果,提升了路面的软化效率。在传统的就地热再生中,加热处理一直是一个技术难点。传统的就地热再生技术由于受加热技术的限制,加热深度只能达到2.5 cm~3 cm。20世纪90年代以后,虽然加热方式有所改变,但烧焦路面的情况仍然频频发生。使用间歇式热辐加热方式,加热深度可达到6 cm,且不会烧焦路面。最主要是在加热的同时对路面下承层也进行了加热,沥青面各面层之间形成了热粘结,使得层间抗剪强度比传统铣刨工艺提高3倍以上,大大提高了路面质量。5)再生剂喷洒系统是英达就地热再生技术自主创新的一个亮点。其他就地热再生设备在施工中,再生剂是放在拌缸里,和新旧料一起拌合,容易造成新料的过度再生,从而影响道路质量,而盘式再生剂洒布系统仅仅对旧料进行再生,且均匀洒布,有效地提升了旧料再利用的质量。6)英达热再生技术性价比高。使用英达热再生设备施工充分保证了施工质量,延长道路使用寿命,在质量、速度、环保方面上具有很大的优势。从性价比上来讲,是其他工艺所无法比拟的。
施工准备阶段:1)对施工环境进行调查,对施工范围采取隔离措施;2)对无法处理的路面进行预处理;3)对原路面的特殊部位(如:路灯杆、电线杆、配电箱、入地光缆线等)进行预处理;4)铺筑试验路段进行设备调试。
施工实施阶段:1)路面清理,标示出清晰明显的导向线;2)路面加热;3)松耙路面;4)再生剂喷洒;5)拌合;6)摊铺;7)压实;8)交通放行。英达就地热再生机组现场施工见图6。
图6 英达就地热再生机组施工现场
我国公路里程目前已经达到387万km,而每年需要整治的路段高达8000多千米。可以看出,就地热再生技术的市场前景非常广阔。英达就地热再生技术相比传统的热再生技术,具有施工速度快,对交通干扰少,施工质量高,社会综合效益显著的特点。可以说,作为极具前瞻性的设备,英达就地热再生成套设备极具强大的市场潜力,符合未来路面整治市场的需求。
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