厂拌热再生技术在高速公路大修工程中的应用

2019-03-22 00:46
成功 2019年3期
关键词:旧料结构层摊铺

阚 振

中铁三局集团有限公司运输工程分公司 山西晋中 030600

沥青路面设计寿命通常为15~20年,而在实际使用过程中,沥青路面往往运营10年左右就出现病害,我国早期修建的高速公路亟需进行大面积的养护与维修。沥青路面再生技术通过将旧路面铣刨料与再生剂、新石料、新沥青按比例拌和成再生沥青混合料,然后将其摊铺碾压成新的再生路面结构层,可有效回收利用大量旧路铣刨料。本文为研究厂拌热再生施工技术及其在高速公路大修工程中的应用,对厂拌热再生配合比设计与施工控制技术进行总结,检验其实际使用效果。

一、工程概况

某高速公路已运营16年,各路段陆续出现面层严重开裂与车辙、路表弯沉过大,已无法满足正常交通需求。经研究决定,对试验路段(K32+490~K33+290)进行铣刨,并通过厂拌热再生技术对沥青面层铣刨回收料进行利用,加铺4cmSMA-13+6cmAC-20C+8cmAC-25C,修复路面车辙、坑槽等病害。

二、沥青混合料厂拌热再生技术

(一)旧路面材料的回收

路面旧料铣刨回收过程中,应根据旧路沥青老化程度、集料级配分布与沥青含量预先划分铣刨区间,分区间分车道进行回收。此外,应根据路面芯样测试结果确定铣刨深度,避免其他结构层材料或杂物混入。一般情况下,铣刨速度控制为6~8m/min,所对应的铣刨深度约为4cm,所得铣刨料均小于4cm×4cm。

(二)旧路面铣刨料预处理

旧路面铣刨所得旧料在使用前应进行破碎、筛分,并把旧料内的石粉、尘土等杂物清除,尤其是大块状或板结的旧路铣刨料,必须进行预处理。此外,为避免粉尘的产生、减缓沥青老化,旧料预处理完成后应立即使用,不得提早进行破碎、筛分。

(三)热再生沥青混合料的拌合

热再生沥青混合料拌合过程中严禁直接接触明火,且应严格控制RAP拌合温度,避免拌合过程中产生青烟,造成二次污染。热再生混合料拌合前应提高新矿料温度(不超过200℃),并对新沥青与旧料分别进行加热,其中新沥青的加热温度可通过粘温曲线确定,而旧料需加热至120~130℃。与普通新拌沥青混合料相比,热拌再生沥青混合料应适当延长干拌时间5~10s,拌合总时间延长15s,以确保新、旧沥青与集料充分搅拌均匀。

(四)摊铺及碾压

热再生沥青混合料摊铺前应对基层表面碎石、泥土等杂物进行清理,修整基层表面并对局部病害位置进行相应处治,合格后方可撒布粘层油或透层油,并根据需要选择是否设置下封层。热再生混合料的摊铺及碾压施工工艺与新拌沥青混合料基本相同,应按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关规定进行。

三、工程实践

为掌握厂拌热再生技术的实际应用效果,对试验路段的施工质量及混合料路用性能进行测试,试验结果如表1所示。

由表1可知,沥青热再生混合料各路用性能指标满足规范要求,且沥青热再生结构层压实度良好、厚度满足设计要求。沥青热再生混合料在严格的施工控制下被有效碾压密实,形成热再生沥青结构层;热再生沥青混合料高温、水稳、低温等性能均满足规范对于热拌沥青混凝土下面层的要求,表明合成级配设计合理,铣刨料与旧料可组成一定的骨架结构,共同承受荷载的作用,同时再生剂能较好的恢复旧沥青性能。

本文通过对热再生沥青混合料配合比进行合成设计,并总结了厂拌热再生沥青路面施工技术,将其运用于高速公路大修工程中,然后检验沥青再生层施工质量与沥青再生混合料高温、水稳、低温等路用性能指标。结果表明:通过选用合理的再生剂、新沥青以及合成级配,并对热再生沥青混凝土下面层施工进行相应的质量控制,所成型的再生结构层施工质量良好,路用性能满足设计要求,实现了旧沥青铣刨料的回收利用。

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