沥青路面热再生修补技术实践要点分析

2020-12-01 08:43罗希梁烜荣
运输经理世界 2020年5期
关键词:摊铺碾压沥青

文/罗希、梁烜荣

1 沥青路面热再生修补技术适用性分析

1.1 路面要求

从技术应用的角度出发,就地热再生只能够应用到路面上层结构部分是3~5cm 厚沥青混合料的形式,所以不是所有的沥青混凝土路面都能够应用就地热再生技术进行改造和升级,要结合路面的实际情况采取必要的应用措施,能够达到使用标准要求。

1.2 路面破损形式

在确定可以选择使用就地热再生技术进行处理之后,一般情况下,都能够通过该技术来实现就公路路面的维修与处理,针对一些病害问题展开修复,路面破损问题的修复,比如坑槽、泛油、车辙、波浪、拥包等,这些病害处理都可以促进公路路面性能的改善,可以满足交通运行的标准和要求。

1.3 施工条件

在组织进行就地热再生技术来实现公路路面处理的过程中,应该采取使用大型专用机械设备来进行,通过机械化连续作业的方式进行施工,可以提升施工的质量,提升公路总体水平[1]。一般来说,在施工的过程中,单次施工作业长度基本能够达到100m 左右,但是需要保证施工现场能够达到如下标准:

1.3.1 施工现场的规模足够大,能够发挥出该施工技术的优势,如果施工工程量比较多,或者并不存在连续施工的地带,就不能达到连续机械化作业的标准,所以就不能使用该技术进行施工。

1.3.2 现场应该由机械设备可以使用的条件,在具体的施工环节,一组施工机械的施工时间通常应该为1~1.5h,养生时间并不计算在内,通过该技术进行施工要做好该路段的车辆禁行管理,能够保证整体的施工效果。

1.3.3 要综合分析旧路面是否能够满足就地热再生技术的施工需要,所以要全面进行旧路面的评测和分析。在分析的过程中,重点了解原公路路面所存在的病害、抗滑性能、强度性能等方面,然后才能够确定该技术的适应性,能否达到应有的标准和要求。

1.4 其他影响因素

因为就地热再生技术在应用的过程中,所需要使用的机械设备种类、数量都比较大,设备自身体积也比较大,且在现场要进行路面加热、铣刨、搅拌等处理措施,所以在应用该技术的过程中,应该综合分析如下几个方面的因素:

1.4.1 道路承载力。道路自身是否具备一定的承载性能,就是能够满足设备运行以及施工的标准,如果不能达标,就不能使用该技术。

1.4.2 道路附属设施。如果进行城市内部道路的施工,应该对于该施工区域内的窨井盖等基础设施开展必要的防护处理,同时要确定在施工的范围内没有任何可燃物,以保证施工达到安全性的标准。

1.4.3 净空。立交桥以及地下通道等高度限制的场所内,应该确保设备可以自由通过,不会给设备的使用和施工产生不良的影响。

1.4.4 施工区域。一般情况下,就地热再生技术的应用会占据比较多的道路空间,所以在组织进行施工的过程中,通常会占有大约五分之四的道路,对于这一方面来分析,如果道路宽度自身就比较小,那么就不能选择该技术进行施工,应该做好交通管制,保证施工可以顺利进行。

1.4.5 气候。就地热再生在施工中需要在现场进行沥青路面的加热处理,所以环境温度不能低于15℃,要综合分析气候条件所产生的影响。如果天气环境温度比较低或者有大风天气,一般都不能进行施工。

2 沥青路面再生技术的分类以及应用优势

沥青路面应用可再生技术有以下几类。

2.1 厂拌热再生技术,其应用时是通过将路面旧沥青料向加工厂运输,然后有加工厂对所运输到的旧沥青进行有效的加工,使其成为可再利用的沥青类。而此过程中对沥青加工的标准有较大的要求,需要依据相关的标准来进行配比,不同的配比则会产生不同的沥青混合料。因此实际加工时需要明确所需混合料的混合剂、添加料以及沥青的配比,从而使得生产能够出符合施工需要。另外施工时还需要制定出相应的施工方案,按照相应的标准、程序进行施工。该技术施工具有灵活且较高实用性等优势。

2.2 就地再生技术,在修复高速公路路面时应用该技术要有以下步骤:

2.2.1 将所要修复的高速路路面用加热的方式软化表面沥青。

2.2.2 借助相关工具将所修复位置的路面周围废物进行清除。就地混合沥青处理剂和新的沥青材料,并在修复路面上进行混合材料的摊铺。实际应用该技术时,操作简单且施工迅速,能够在短时间内完成修复养护,另外其能较高的利用材料,降低对正常交通的影响。但其还具有一定的局限性,其只能针对高速公路表面沥青进行修复处理,而无法修复其内部结构。另外软化沥青时的温度控制也有一定难度,因此应用该项技术需要结合高速公路的实际情况制定出科学的施工方案。

2.3 厂冷拌再生技术,在实际养护过程中应用该项技术需要挖掘掉旧的沥青路面,并将这些旧沥青料送往拌合厂,拌和厂会对沥青进行筛选和分类加工,依据沥青料实际的老化程度和相关材料来确定配比方案,最终加工形成新沥青材料。其技术在实际运用过程中呈现出原材料充分利用,并较好地发挥出材料的使用性能和应用价值,并且使得路面防裂性增强,实现了高效处理高速公路路面基层病害,进而避免沥青再次老化的现象出现。

3 旧路调查

某高速公路呈现上面层4cmAC-13I 型,中面 层6cmAC-20I 型,下面层8cmAC-25I 型的结构,在多年的通车运营过程中,都呈现出较为完整的结构,但其中部分路段路面上存在纵横向裂缝、车辙和水损坏的相关病害[2]。通过进行现场样本分析,得知该路段,路面表层与中层存在分离,且层面之间的缝隙较大,滞留着较多的水分,表层存在底部积料生产脱落的情况,只有中面层较为完好,没有出现病害。依据《公路技术状况评定标准》(JTGH20-2007)文件检测和评定该路面的性能,可得:

3.1 平整度检测

通过3 米直尺检测高速公路的平整度,检测时设定为5 个1km 厂路段的检测方案,将轮迹带设定为测量的标准位置,测量的结果记录为表1。表1 中显示,该路面整体呈现为平整,但有部分评定为中级平整,即该路段行车体验较差,舒适感不强。《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)文件中有明确要求,该路面需要改善平整度,因此要应用罩面等相关措施。

3.2 路面病害检测

代表性检测路段设定为1km 长的5 个路段,将对现场路面病害调查等得到的类型以及程度等,记录下计算结果为表2。

表2 路面损坏状况统计

表2 相关数据表明,所调查的高速公路破损率较高,存在着较为严重的路面损害情况,评定损害状况指数较差,《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)中对此情况明确要求进行改善,这里需要应用修罩面相关措施。

3.3 路面抗滑性能检测

测定5 个代表性旧路段的横向力系数,并对其路面抗滑性能指数进行计算,记录为表3。表3 相关数据表明,该路段受到车辆负荷运载以及外界环境因素的严重影响,抗滑性能降低,并且起横向力系数低于40,使得道路行车安全无法得到保障,因此继续采取有效的措施开展养护维修工作。

表3 原路面抗滑性能统计

4 工程实践

4.1 就地热再生施工工艺

4.1.1 施工准备

应用坑槽修补、唧浆病害开挖等相关措施来开展路面热再生技术施工前维修旧路面存在的病害,以此来实现高速公路路面结构稳定性的提升[3]。另外,裂缝修补完成后需要对压缝贴和压缝带进行清除施工,将旧路面存在的标线以及反光道钉进行铣铇清理,然后高压清扫旧路表面,使得路面呈现清洁干燥状态。

4.1.2 新沥青混合料的拌制和运输

沥青材料的各项技术指标,需要在拌和之前对比相关要求进行检测,在拌和时使得沥青加热的温度控制在165℃到170℃,石料加热温度在190℃到220℃,出厂的沥青混合料温度在170℃到185℃。另外在进行拌和时要确保充分、均匀搅拌,防止花白离析混合料出现。混合料出厂要通过自卸卡车来装载运输,对车厢进行清洗并且应用1∶4 的植物油和水的混合液进行涂刷。此外混合料运输过程中,需要使用一定的帆布或者棉被进行覆盖,避免混合料热量的损耗从而产生离析状况。

4.1.3 就地热再生机组施工工艺

施工中所应用的热再生机组包含有路面加热机、加热铣刨机和加热复拌机。所应用的加热车辆在行驶时要保证一定的速度,且要维持相对稳定的热量,控制路表面温度低于180℃,并依据施工的相关要求控制好加热的温度和深度,保持车辆之间的间隔。铣刨时不能将原路面破坏超过5%,底层表面温度在铣刨之后不能低于80℃。路面加热的深度一般设定为2cm 到5cm,加热宽度也要宽出铣刨宽度5cm 到10cm。

4.1.4 摊铺

热再生机组应用的是独立摊铺机,再生施工机组完成后要紧接着开展沥青混合料摊铺,控制其摊铺速度为每分钟2.5m 到3.5m,将温度控制在125℃到145℃之间。摊铺不仅要总体把握机组行进的速度、耙松深度、供料的速度以及再生料的温度,另外还需要实时监控好摊铺的厚度和与螺旋布料器之间的匹配问题,依据相关标准把控好摊铺平整度和摊铺厚度

4.1.5 碾压

路面碾压时,使用12t 以上的震动压路机进行初压,控制为0.5 遍静压、2.5 遍振压,控制其碾压速度在2km 到2.5km 每小时之间。应用25t 以上胶轮压路机进行5 遍的碾压,保持碾压速度在4km 到5km 之间。最终碾压是借用振动压路机进行2 遍静压,并保持其碾压速度为2.5km 到3.5km 每小时之间。有效保证碾压的实际质量,防止较多的推移裂缝的产生,在开展初压以及服压实要将稳定设定高一些,低温路面反复碾压是禁止的。为防止突然改变了碾压路线和方向或产生急刹车制动等情况,避免混合料出现拥包现象,复压与初压之间保持衔接,不能停顿,控制碾压的长度在30m 到50 米之间,相邻之间的碾压带需要与碾压轮重叠三分之一到二分之一。

4.1.6 验收、开放交通

完成路面热再生施工之后,要将施工区域封闭使其能够自行冷却,等到路面温度低于50℃后才能放开交通。另外交通开放之前需要保障行车安全,恢复反光道钉安装、标线等

4.2 施工关键环节质量控制

施工现场的相关环境直接影响到了热再生技术的应用,影响到了最终路面呈现的养护效果,因此在开展该技术应用时,要确保现场相关细节、质量的控制,相关要求如下:

4.2.1 要控制热再生机组参数,对其行进的速度和再生的深度进行监测,确保其深度在4cm 左右,而行进的速度为每分钟2.5m 到3.5m。

4.2.2 要严格把控好施工时的温度,其中有路面加热温度、新混合料温度和再生、混合料碾压时的温度等等。

5 结语

本文结合高速公路实际病害处理情况进行了相应的分析,对应用在其中的沥青路面加热再生技术施工的相关步骤以及需要控制的相关因素等进行总结,深入研究了旧路实际养护的效果问题,呈现结果为:所应用的沥青路面热再生技术,对旧路面出现的裂缝类、松散类等非结构性病害,能够进行有效的修复,实现沥青路面使用性能的提升和使用寿命的延长,对当前维修和养护我国高速公路具有较大的帮助。

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