就地热再生技术在沥青路面养护维修中的应用与分析

2020-08-26 08:24:00白金龙河南淮信高速公路有限公司
环球市场 2020年15期
关键词:试验段平整度摊铺

白金龙 河南淮信高速公路有限公司

改革开放40 多年来,我国公路建设事业取得了显著的成就。但在其快速发展的同时,仍存在诸多问题,如路面早期损坏问题,裂缝、坑槽、松散等,这些病害若不及时处理,将会产生更大危害,甚至会影响车辆行驶舒适性和安全。为此,我们要始终坚守“预防为主、安全至上”的理念,做好路面预防性养护施工。就地热再生技术作为路面养护维修的主要技术之一,该技术的应用,可改善路面使用性能,延长道路使用寿命,推进公路建设事业持续、健康发展。

一、就地热再生技术原理及优势

就地热再生技术是指利用专用的就地热再生设备,对沥青路面进行现场加热、翻松,掺入一定数量的新集料、新沥青、再生剂等,经搅拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内(一般不超过6cm)的旧沥青混凝土路面再生的一种技术。根据施工工艺不同,它可分为复拌再生、加铺再生、整形再生三种。该技术适用于仅存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面表面层,就地再生层可用作上面层或者中面层,再生深度一般为20~50mm。该技术形成的热接缝能够解决新路面和原有路面接缝之间的水分渗透问题;该技术可回收利用废弃的沥青路面材料,可以节省资源,降低施工成本,具有良好的社会经济效益。相比其他路面预防性养护技术,沥青路面就地热再生技术优点如下:

1.技术优势。采用就地热再生施工技术有利于再生路面层间粘结,修复路面病害,如裂缝、坑槽等,同时还能调整路面级配,提升路面强度,延长路面使用年限。

2.环保优势。此类养护方式环境保护优势显著,可充分利用废旧路面材料,减少材料浪费,同时,可避免大量废料堆积,减少对环境的破坏。此外,在自然环境下,沥青混合料内含有分解难度较大的有毒物质,若随意丢弃,必将严重污染环境。

3.经济优势。相比传统沥青路面维修方式,就地热再生技术的应用,可大幅降低工程费用。其原因在于就地热再生材料可充分再生利用旧路面材料,节约各项费用,如运输、旧路面材料处理等费用。此外,通过就地热再生施工,可降低施工难度,加快施工进度,缩短施工周期,减小对交通的影响,从而具有良好的经济效益。

二、工程概况

某公路试验段起讫桩号为K152+200~K161+200,路面设计宽度为24m,道路全线设计行车速度为100km/h,由于路面通车时间已接近其使用寿命,同时伴随着周围地区经济不断发展,道路交通量在近两年持续增加,因此试验段路面已出现多处较为严重的车辙、坑槽等病害,严重影响通行车辆的行车舒适性,带来了巨大的行车安全隐患,经道路主管部门研究,决定采用就地热再生技术对其进行维修养护处理,以充分利用废旧沥青混合料,降低工程成本,延长道路使用年限。

三、沥青路面就地热再生施工工艺

(一)施工准备

施工前,需做好各项准备工作,首先清理干净原路面,并将基准线标注准确,导向线可选用车道分界标线,保证再生设备沿基准线行走,边界线顺直。此外,加热再生剂也需在施工前完成,合理控制加热温度,避免影响质量。

(二)加热旧路面

为确保起点处接缝平整、顺直,需纵向加热2m 以上,并将表面混合料挖除,厚度为2~4cm。相比铣刨宽度,横向加热时,横向两侧略宽,应分别多出20cm 左右。加热旧沥青路面是就地热再生施工的重点工序,在加热旧路面时,要做好加热时间控制工作,一般为150℃~180℃。

(三)路面翻松、喷洒再生剂

根据路面翻松深度,适当调整再生剂用量。通过收集器将沥青混合料一次性汇集到路面中心处,呈梯形带状,从而降低温度下降速度,保证旧料能够充分结合再生剂,同时要准确确定再生剂用量,在允许范围内合理控制偏差。

(四) 拌和

根据施工具体情况,本工程采用间歇式拌和设备,按照既定的投料顺序依次向拌和设备内投放原材料。相比普通沥青混合料,热拌再生沥青混合料的拌和温度相对较高,但需严控在200℃以下。因为RAP 材料不同,则其所含石料类型也存有差异,这种情况下,要先做好试拌工作,保证施工所需参数满足要求,才能用于大面积施工。

(五)运输

运输时保证配置的运输车辆充足,可满足摊铺连续施工需求。装料前,需清理干净车厢,并将一层防黏剂均匀涂抹到车厢内,但必须保证车厢底部不得存留余液。一般可按照“前、后、中”的顺序完成装料,从而防止沥青混合料离析。为了保证运输过程中混合料温度满足要求,减少热量损失,可覆盖篷布进行保温、防污染。

(六)摊铺施工

当路面加热处理之后,可通过复拌机再生利用原路面,施工时,要准确计量再生剂喷洒量,保证能够均匀喷洒。此外,喷洒速度应与复拌机的行驶速度匹配,保证喷洒用量准确。在整个喷洒过程中,要确保喷洒顺畅,避免堵塞喷洒口。

摊铺是整个施工的重要环节,应始终保持连续、匀速、缓慢的原则进行施工,严禁中途停机。若在摊铺过程中,出现混合料离析或摊铺不均匀等情况,需及时进行处理。此次施工将1.2 定为混合料的松铺系数,在摊铺过程中,若与施工不符,可适当调整,通常在每分钟1.5~4.0m 之间控制摊铺行驶速度。

(七)碾压施工

此次碾压施工,可采用钢轮压路机与胶轮压路机组合施工。紧随摊铺机后即可进行碾压施工,按照施工要求,一般需分三个阶段完成施工,初压时,可采用双钢轮压路机进行2~3 遍静压施工,在此阶段,压路机与摊铺机之间的距离不宜太远,可采用跟进摊铺碾压法,防止路面热量散失过快,温度下降较快。复压时,同样可选择振动压路机进行4~5 遍碾压,并配合胶轮压路机进行3~4遍施工,速度控制在3~3.5km/h。终压时,可采用双钢轮压路机进行2~4 遍碾压即可,速度为2.5~3.5km/h。

(八)接缝处理

第一,纵向接缝处理。施工过程中,保证再生路面和旧路面之间的纵缝连接平顺。若纵缝部位沥青材料过多,沿纵缝边可通过平头铲刮平,摊铺时不得使用刮除的混合料。

第二,横向接缝处理。摊铺施工中必须严格控制横向施工缝数量。摊铺或碾压施工间断时,需设平接缝。连续摊铺施工前,需检测横向施工接缝处的压实度,若不满足要求,需铲除重新摊铺新混合料。碾压成型时,对于横向施工缝,需沿与车道垂直的方向进行2~3 遍碾压,随后在沿横向接缝方向碾压施工。

四、施工质量检测分析

为验证沥青路面就地热再生施工质量,本文对通车后的试验段路面压实度、平整度以及渗水系数进行检测。

(一)压实度

压实度能够反映沥青路面密实程度,该指标是施工过程中需要严格控制的重要指标,本文根据公路沥青路面相关施工技术规范,通过钻芯取样对路面压实度进行测试,结果如表1 所示。

由表1 可知,再生试验段路面压实度平均值为96.4%,可满足规范要求,路面再生后压实效果良好。

(二)平整度

路面平整度能够一定程度上反映车辆行车舒适性,因此有必要对该指标进行严格控制,本文采用3m 直尺法对再生试验段路面平整度进行检测,结果如表2 所示。

由表2 可知,试验段路面平整度平均值为2.48mm,能够满足规范所要求的不小于5mm 标准,再生试验段路面平整度良好。

(三)构造深度

当前我国通常采用构造深度、抗滑摆值以及横向力系数指标来评价路面抗滑性能,本文采用铺砂法对试验段路面构造深度指标进行测试,结果如表3 所示。

由表3 可知,试验段再生后的路面构造深度明显能够满足规范要求,试验段路面具备良好的抗滑性能。

表1 试验段再生路面压实度检测结果

表2 试验段再生路面平整度检测结果

表3 试验段再生路面构造深度

五、结束语

综上所述,伴随社会经济的迅速发展,我国公路建设事业取得了显著的成绩。沥青路面是我国高等级公路主要路面形式之一,在车辆荷载与自然因素的长期反复作用下,路面材料老化现象较为严重,若仍采用传统养护工艺,根本无法满足现阶段公路养护管理需求。就地热再生技术在沥青路面养护施工中的应用,可修复路面表层病害,同时可充分利用旧路面材料,节约资源、减少污染、降低成本。因此,开展公路热再生技术已成为公路养护的重点,具有重要的应用价值。

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