蒋晨晨
(重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074)
最近几年来,伴随着我国公路建设的快速发展,我国的公路养护与改建任务也突显得越来越重要。但是,在公路养护过程中存在许多问题,例如:资源浪费、机械利用不合理、施工管理与实时监测不当、环境污染较大、噪声污染严重等,较为突出的是老化、废旧的路面材料的再循环利用问题,其重要性不言而喻。在这些再循环利用的技术中,尤为突出的是现场热再生技术。
就地热再生技术施工简单方便、施工速度快、保护环境、干扰交通小,而且原路面老化、废旧的材料就地实现再生利用,节省了材料的购买、运输费用。通过就地热再生技术再生后的沥青混合料性能也比较理想,若通过较为恰当的配合比及油石比设计和严格的现场工程质量控制措施,再生路面具有与普通沥青路面相同或者是较为接近的路用性能及耐久性。
在沥青路面就地热再生过程中,影响整个再生施工过程质量的主要因素是:旧路面和再生混合料的加热温度、再生工艺。关键点就是在于把握好整个过程中的各部分的加热温度,严格控制施工过程中的质量标准点,才能达到所要求的结果。这就让再生工艺成了关键的一部分,并且温度也是极为重要的一部分。沥青混凝土的导热系数较小,比热较大,它的热扩散系数也比较小,同时沥青对温度较为敏感,热稳定性也不是很好。因此,沥青路面的就地热再生技术对温度有着严格的要求,温度在整个再生过程中是必须严格监测和控制的对象。
在整个旧沥青路面的再生施工过程中,对旧沥青路面加热是最为重要的步骤之一,而其中每个加热过程对路表温度的控制是及其重要的一个环节点,在再生沥青的摊铺以及碾压过程中,对再生混合料的温度控制也是非常重要的。也就是说,在实施就地热再生技术的过程中,沥青路面的不同时段或工作段的温度的变化情况对旧路面的软化、铣刨,再生剂、旧沥青材料和新沥青的拌合,再生沥青混合料的摊铺以及碾压都有着不可忽视的重大影响。
在使用加热机对旧沥青路面进行加热处理的时候,如果路表的温度与所要求的标准温度范围有大的偏差,那么,无论是高于这个温度范围还是低于这个温度范围,造成的影响都是不可忽视的。并且,如果采用的是2次加热沥青路面的作业,前后2次加热作业的温度范围也是有明显的区别,这才能达到所要求的加热效果。例如,在整个加热作业过程中,如果温度相对于标准作业温度范围来说过于低了,那就不能充分软化旧沥青路面,对接下来的再生机械铣刨旧沥青路面产生了影响,即路面没有达到正常的软化程度,铣刨过程就不能正常地进行,对后续的施工都会造成一定程度的影响,最重要的是会影响再生沥青混合料的质量以及旧沥青路面的清理不彻底的问题产生;如果加热达到的温度高于正常作业的温度范围,将会损坏现有沥青路面的材料结构,也就是说如果和再生剂以及新沥青混合料一起混合搅拌将不能达到所要求的质量标准,这无异于是在浪费施工资源和加重施工成本,给业主造成不必要的损失。再如,前后2次对旧沥青路面的加热程度也是有明显的区别的,第一次,加热机对沥青路面的加热是为了给旧沥青路面提供热量,使得旧沥青路面在比较短的时间内能够达到较高的温度(180℃左右),能够做到干燥原有沥青路面、排除原有路面表面以及缝隙中的水分的目的。第二次,加热机对沥青路面提供持续的低热源热量,做到能够将原有沥青路面保持在某个温度范围内(180~190℃),并且持续的热量供应能够更加深入加热路面结构,对深层的路面结构也传递适量的热量,加快路面的加热软化过程。
在整个再生作业过程中,为了使旧路面表层以及深层次的路面结构达到一定的软化程度的要求,需要对加热机的加热设备控制、加热机的行走速度控制、单位面积加热量的输送控制以及前后2次加热机之间的作业时间间隔的控制有精确的设计安排,才能保证旧路面的整个加热软化过程正常进行并且达到所需要的质量目标,也避免了旧路面沥青的进一步老化。
在再生沥青混合料的摊铺以及碾压过程中,温度的控制也是尤为重要。在整个摊铺碾压施工作业过程中,温度的控制恰当与否将会影响再生沥青混合料的密实度以及后期沥青路面的耐久性。在摊铺过程中,如果温度过低,则沥青材料会过早硬化,在碾压的过程中再生沥青路面就不会达到预期的平整度;如果摊铺的温度过高,则沥青混凝土容易老化,影响后期再生沥青路面的耐久性。
考虑到目前的就地热再生技术的应用过程当中出现的一系列问题,有必要提出一些避免或者减轻这些问题带来的危害的技术措施,或者是对某些施工工艺过程进行严格的要求,力图达到所期待的施工结果。
在再生机对旧沥青路面进行铣刨前,首先应该保证对旧沥青路面的加热达到了所需要的程度,对旧路面的预定深度范围内都进行了有效地加热处理,在铣刨过程中,对旧路面的铣刨深度以及铣刨的切入角度和强度有明确的指标和检测数据来控制,尽量做到不破坏旧沥青路面的原有沥青混合料的结构以及集料的级配。
老化的沥青混合料的再生需要加入再生剂,关键在于控制混合料的各项指标(如油石比),并且在对旧料、再生剂和新沥青混合之前,应该对这些料进行严格的配比,采用专用的投放方式,在混合料搅拌的过程中,要注意控制搅拌的温度和时间,并且应持续给翻松后的旧沥青路面提供低热源的热量来保证这个过程的顺利进行。
就地摊铺再生沥青混合料,及时通过压路机的碾压,铺筑成所求的沥青路面。在摊铺过程中,要保证这个过程中的温度控制标准,并且不会影响压路机的碾压效果。压路机碾压的过程中需要注意碾压路面的平整度以及压实度的保证,这个过程中也应该注意温度的控制。
在旧沥青路面的就地热再生施工作业过程中,需要控制的关键因素很多,但是尤为重要的是针对旧沥青路面加热的控制,加热过程中的温度范围的控制基本上影响到了整个再生过程。如果不能处理好温度这个关键性的因素,那就将给就地热再生技术的实施造成困难。
本文对就地热再生技术的分类、温度的影响、再生过程存在的施工问题和处治的措施方面作出了简洁的阐述,希望能够对该施工作业的过程起到一定的帮助。
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