唐春刚
摘 要:现场沥青冷再生技术主要采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行就地冷洗刨、破碎和筛分,掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面再生的一种技术。
关键词:沥青;冷再生;面层施工技术;应用
沥青路面现场冷再生技术适用于各等级公路沥青路面旧料的再生利用,再生后的混合料适用于沥青路面的中、下面层及柔性基层。具有的优点:实现就地再生利用,节省材料转运费,施工过程的能耗低、污染小,适用范围广;但也存在的局限性:施工质量控制的难度较大,一般需要加铺沥青罩面层,另外原料利用率也有一定的限制。
1 施工前准备工作
1.1 冷再生机械设备
机械设备是进行沥青冷再生工程的重要保障,因此必须具备完整的施工机械和配件。在开机前主管人员做大量的保养和试机工作,确保每一个操作人员都能熟练的掌握机械设备和注意要求,并保证在施工过程中不出现机械设备的损坏。在沥青冷再生面层施工技术中,要求采用集中厂拌方式进行按层次施工,各施工单位具备足够数量的运输、压实和拌和的机械设备,主要配备以下主要机械:(1)冷拌再生机:至少1台;(2)拌和机:要求实际出料能力超过实际摊铺能力10%;(3)压路机:至少配备钢轮和胶轮压路机2台;(4)装载机;(5)洒水车;(6)摊铺机:根据路面的宽度及厚度选择合适的摊铺机。
1.2 施工组织准备工作
沥青冷再生技术是一项重要的施工工作,符合我国可持续发展战略的国情。在施工前要进行充足的组织准备工作,例如,在施工前总工程师应对各部门主管人员进行方案复查,保证施工顺序和施工安全;其次,确定处理方案,包括方案的选取和选择,使施工工程达到最优化;然后,进行路面清理工作,清除路面各类杂质,保证路面整洁,对施工进程不受影响;最后,进行再生机组准备,由各项主管人员对施工人员和机械设备进行安全复检,如对施工人员进行施工技术及机械操作熟练程度的检验。
2 再生混合料配合比设计
2.1 再生混合料原料准备
在沥青冷再生面层技术应用中,原料的准备工作十分关键,由于旧路经过长期的行车荷载及受自然因素的影响,其性能和抗压能力等都不足以维持现状,因此,原料的选取至关重要。再生混合料原料准备应考虑以下几个方面的影响:(1)受当地温度及空气湿度等因素的影响,旧料的选取应在干燥环境下进行筛选、检测。(2)稳定剂的选取,长期的行车荷载等因素的影响,导致旧路路面缝隙变宽,因此,在施工过程中应根据当地地质条件选取合适的稳定剂,保证新建路面坚固耐用,如对于一些缝隙较大路面,应采用乳化沥青,优点在于可以直接喷到再生混合料上,进而产生一种柔性的抗疲劳层。(3)沥青的耐久性是影响沥青路面使用寿命的主要因素,因此,在进行沥青冷再生前,应对当地沥青路面进行铣刨,通过取样、分析和鉴定选择正确的沥青新集料。
2.2 生产配合比确定
在沥青冷再生技术应用中,生产混合原料配合比应根据沥青冷冷再生的条件、最佳拌和用水量和最佳生效时间来确定。对旧路用料采用离心提取法,确定旧路的各项数据指标,如25℃针入度、15℃延度、软化点及60℃绝对粘度,根据这些数据进行新料配比研究实验;拌和用水量所起到的作用是:利于铣刨料的分解,提高施工的易性;最佳生效时间的确定是配合比的关键,确定正确的生效时间可以提高沥青冷再生能力和公路的耐久性。
3 沥青冷再生面层作业与摊铺、压实
3.1 冷再生施工工艺流程
冷再生施工工艺流程如下:(1)对旧路面面层进行铣刨。(2)进行铣刨料运输。(3)开始现场就地再生。(4)现场摊铺及碾压。(5)实现养生护理。(6)最后进行摊铺养面层。
3.2 原路面处理
保持原路面干净、整洁,在进行原路面铣刨时,根据作业公司要求,进行一定深度的铣刨试验,确定原路面路层的厚度、裂缝和路层沥青的各项性能。对现场病害处进行取芯,进行路面分析,包括路面的开裂状况、水损害情况进行研究分析。
3.3 再生混料摊铺、碾压、运输施工工艺
再生混料谈摊铺、碾压是沥青冷再生技术应用的重要环节,同时也影响再生路面的质量问题。摊铺机的选取十分关键,使用摊铺机时应注意以下几个方面:(1)根据再生路面的实际宽度选取摊铺机熨平板的宽度,熨平板的宽度不能过大,又不能太小,过大容易导致路边变形,过小又浪费时间。(2)由于采用冷再生技术,因此摊铺机不允许加热。(3)在摊铺过程中,保持均匀、连续、平稳的摊铺,尽可能地减少路面缝隙,不能出现时缓时快现象,否则会导致路面不平整、路面间隙过大现象。碾压施工工艺中,选取合理的施工方案,在初压、复压和终压过程中,选取不同型号碾压车进行碾压,碾压次数根据当地的地质条件进行选择。在车辆运输混合料时,应注意车辆运输能力远大于摊铺能力,运输车辆必须具有干净,紧密和易打扫能力,在运输过程中,运输距离应与摊铺机运行速度和生产能力相协调。如在运输泡沫沥青时,必须保持车厢内干净、无干扰杂质。
4 沥青冷再生路面养生管理
4.1 沥青冷再生路面质量检测
沥青冷再生路面的检测是确定沥青冷再生路面标准的一项重要措施,检测的主要内容如下:(1)路面养生后含水量。(2)沥青实际用量和吸收量。(3)现场压实混合料的压实度。(4)摊铺层的厚度。(5)再生路面的平整度。(6)提取旧路和再生路面的沥青含量。再生路面检测是确定再生路优良的一种手段,在质量检测过程中,一定严格按照国家公路标准进行检测对比,遵守法律法规。
4.2 沥青冷再生路面养生
沥青冷再生路面的养生是指在适宜的温度下,使混合料中的水分进一步散失。通常在碾压检验合格后,立刻进行养生,一般养生期是2~5天,但是在适宜温度下,只需三天就可完成养生。在养生期间不允许车辆通过,确保路面平整,此外,还应随时测量路面的含水量,当路面的含水量≤2%时,立即铺上上层结构,以防止水分过多流失。
4.3 接缝的处理
接缝是进行沥青冷再生的常见现象,接缝的处理工作具有重要意义。在日常施工中,每日施工后会留下断点,如何处理接缝点十分重要,通常在施工结束后,将路面末端处理成斜坡样式,在第二日工作时便可利用工具将斜坡处切断,这样可以最大限度避免接缝的出现。
5 结束语
文章在国内外已有的成果上,进一步探究了沥青冷再生技术应用的流程和设计方法。随着时间的增长,沥青材料逐渐老化、强度降低,沥青公路出现坑洞、裂缝现象。沥青冷再生技术利用旧沥青路面材料进行加工,加入一定的新集料和稳定剂,使之达到能够重复利用的效果,符合我国可持续发展的国情。文章通过对沥青冷再生设计前的准备工作、施工时应注意问题、路面养生管理的分析,以期对我国沥青冷再生技术有所贡献。
参考文献
[1]徐剑,黄颂昌,秦永春,等.乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料性能研究[J].公路交通科技,2010,6:20-24.
[2]王之怡.含有乳化(泡沫)沥青冷再生结构层的沥青路面结构优化设计[D].长安大学,2013.
[3]邢傲雪.乳化(泡沫)沥青冷再生混合科技术性能深入研究[D].长安大学,2010.
[4]王卫彬.水泥乳化沥青冷再生混合料性能研究[D].长安大学,2010.