沥青路面热再生施工质量控制方法分析

2018-09-19 01:22:30
山西建筑 2018年23期

丁 志 荣

(山西交通控股集团有限公司运城北高速公路分公司,山西 运城 044000)

0 引言

沥青路面热再生技术是指利用专用的热再生设备,对旧有的沥青路面进行加热、翻松并添加再生剂和再生混合料搅拌均匀,摊铺成新路面压实,以此来维修旧有路面出现的裂缝、车辙、坑槽、老化等浅层病害问题[1]。再生后的新路面能使原有沥青路面充分得到再利用,新混合拌料的添加比例一般在20%以下,路面性能经道路测试符合现有施工技术的要求。该技术成熟且高效环保,目前已在全世界范围内广泛应用。

1 工程概况

侯平高速的部分路段因公路运营时间加长、路面出现了不同程度的病害,已影响到道路美观和正常的行车速度,降低了道路性能,并对行车安全产生一定影响,急需养护。为保证行车速度,增加行车安全,现决定对该路段实施沥青路面热再生现场处置。

2 现场调查

施工前进行现场调查,了解道路几何构造、路面状况和坏损程度,评估路面交通量,确认路面有无结构性坏损,并提前掌握天气变化和自然环境,制定合理的施工方式和施工计划。

3 热再生路面混合料设计

3.1 老化程度判断

选取需要热再生的路段中具有典型代表性的路段,对旧有沥青路面5 cm上层进行现场取样,提取回收样本中的沥青,对回收后的沥青做三大指标测定(针入度、延度、软化点),判断其老化程度。

3.2 设计混合料比例

按照不同比例掺入量在回收沥青中掺入再生剂,并进行实验,测定再生沥青的三大指标,通过绘制曲线确定再生剂的最佳掺入比例。按照最佳再生剂掺入量对路面样本进行实验室再生,采用马歇尔试验对再生后的混合料进行测定,经计算后验证该比例混合料的稳定度、流值、密度、空隙率以及饱和度指标[2]。

3.3 抗车辙实验

按照5 cm再生厚度,在再生混合料中添加再生混合料质量0.3%的抗车辙剂,对再生沥青样本进行车辙实验,保证再生路面的抗车辙性能,确保沥青层面结构动稳定度符合施工规范要求。

4 施工准备

4.1 材料准备

按照实验设计比例,准备现场施工所用的沥青混合料。使用优质矿粉,不得使用回收粉,矿粉必须以不低于95%的通过率通过0.075 mm筛网。抗车辙剂添加时要分批投放,按照每一批混合料的质量分别计算。对石料储存场地做好隔离防雨措施。混合料拌和温度在175 ℃。混合料运至现场的温度应不低于170 ℃,因此,运输过程中沥青混合料应选用保温车辆并加盖双层垫布以保证温度。

4.2 现场准备

对需要养护的路面进行清扫,清除杂物,保证路面表面干净清洁,在即将施工的路面上画导向线,规划路面边缘的美观。

5 现场热再生施工及质量控制

5.1 现场路面热再生施工

1)加热软化路面:利用加热机械对需养护路面进行加热,根据施工当日的气温和路面具体情况确定加热时间和加热机械的行驶速度,确保路面被加热到最佳温度。

2)路面铣刨:刮掉旧有路面的表层,消除旧有路面的坏损部分,铣刨深度为4 cm,刮去不平整部分,以便新旧路面的良好结合。注意保证铣刨的厚度均匀,避免铣刨深度时浅时深,平整铣刨后的路面,铣刨过程中温度应控制在70 ℃以上。

3)添加再生剂:回收旧有路面刮下的沥青混合料,将再生剂均匀的喷洒在回收混合料中,再生剂的用量根据铣刨深度和实际回收情况适时调整,再生剂的温度加热至不影响再生机工作的最高温度。

4)再生机内热拌和:使用拌和机对混合材料进行拌和,保证拌和材料的均匀性。

5)摊铺:将再生沥青混合材料摊铺在铣刨过平整的旧有路面上,形成新面层,施工过程中摊铺机应保持匀速行驶速度控制在1.5 m/min~5 m/min,技术人员应全程对摊铺过程实施监测,按照相关施工规范严格进行,避免路面出现拉毛、裂纹等现象。

6)压实:使用双钢轮压路机和胶轮压路机对路面进行碾压,压实作业必须紧跟摊铺作业之后,双钢轮压路机作业时需少量喷水,部分盲角需使用小型压路机配合作业。

5.2 热再生施工质量控制

1)路面加热控制:路面的加热过程中技术人员需要对温度进行严格控制,及时对路面进行检测,维持加热温度在160 ℃~180 ℃之间,并根据具体情况调整加热时间和机组行驶速度,比如,在一定温度下延长或缩短加热时间,在一定加热时间下升高或降低加热温度。

2)拌和温度控制:严格控制沥青混合料再生和拌和的温度并及时进行热量补充,保证后期摊铺温度能够维持在130 ℃~150 ℃之间。

3)摊铺控制:现场热再生的机组有两套摊铺设备,现场热再生时,沥青混合料和场拌新集料同时进行,分别摊铺,维持好再生料的摊铺温度,避免温度裂缝,给后面的压实作业留有时间,确保新旧路面严密结合。两套设备前后相距不足1 m,摊铺宽度为一个车道宽(约3 m~4 m)。

4)压实控制:现场路面热再生的压实分为初压、复压、终压三个阶段,要求碾压温度初压至少为120 ℃,终压至少为80 ℃。为保证碾压温度,压路机不宜距离再生机过远,一般不超过10 m。

5)平整度控制:为保证再生路面施工的平整度,需要在压实后利用找平仪器对路面实施找平处理,发现平整度不合规定应在路面温度较高时进行处理,直至符合标准。以此保证车辆通行时的舒适度和安全性。

6)试验检测控制:沥青抽提筛分、沥青回收、马歇尔试验、沥青三大指标、路面压实度5项试验项目每个台班做一次,车辙试验每两个台班做一次。试验人员应保证每天至少随机取样2次,每次新、旧沥青混合料取样各不少于50 kg。钻芯取样每车道每200 m取样1个,桩号准确标记于芯样送试验。取样完毕后的坑洞用新的沥青混合料填补夯实。完成当天的试验项目后,应准确详细记录试验数据,并第一时间将数据告知机组人员。

现场热再生施工质量控制各项指标详见表1。

根据现场热再生施工质量各项指标相关规定,压实度应大于95%,平整度应小于160/100 mm,抗滑系数应大于50,动稳定度应不小于1 500次/mm,残留稳定度应不小于75%。马歇尔稳定度应不小于7.5 kN[3]。各项再生路面性能指标检测详见表2。

表1 施工质量控制指标

表2 再生路面性能检测

5.3 机械设备控制

1)运输设备:运输沥青混合料应采用较大吨位的车辆,标准载重应不小于15 t,运输车辆覆盖篷布,做好保温、防雨、防污染措施。若混合料为改性沥青混合料,则运输车辆必须做好覆盖,防止运输中混合料降温凝结成硬壳。

2)压实设备:压实过程中应确保压路机的雾化喷嘴通畅完好、正常运转,压实作业严格控制温度、速度和碾压次数,压实作业紧跟摊铺作业,应保持不停顿连续作业。设备通常选用双钢轮压路机和轮胎式压路机配合小型压路机作业。

6 结语

沥青路面热再生技术成熟、高效、安全、环保,随着公路交通的发展,该技术在全世界范围内应用的十分广泛[4]。本文针对沥青路面热再生技术进行了分析,结果表明,在沥青路面热再生过程中严格的按照质量控制作业,取得的施工效果和路面再生质量较好,符合国家标准。