张永刚 郑 童
(新乡市丰运路桥工程处,河南 新乡 453000)
再生沥青路面是指旧沥青路面经过一系列处理后,重复利用旧沥青材料铺筑而成的新路面。近年来,随着国民经济的迅速发展,我国公路建设里程不断增长,致使路面养护维修任务量越来越大,如何处理大量旧沥青材料显得尤为重要。再生技术的应用,可以节约资源、保护环境、减少投资,除此之外,再生技术还能修复原有路面材料缺陷,达到改善路面使用性能、延长工程使用寿命的作用。因此,通过合理利用沥青路面再生工艺对于道路养护维修工程有着重要的社会、经济价值。
根据再生场地、再生厚度及施工温度的不同,沥青路面再生技术也有所不同,常见的包括现场冷再生、厂拌冷再生、现场热再生、厂拌热再生等。具体技术特点如下:
1)现场冷再生技术特点。现场冷再生是指通过功率较大的路面铣刨拌和设备就地对路面混合料进行铣刨、破碎处理,随后掺加适量稳定剂、水、骨料等进行均匀拌和,随后通过摊铺、碾压等工序成型的一种技术方法。目前,该方法可用于常温施工,主要采用乳化沥青、泡沫沥青等稳定材料。通过该再生工艺,可以减少混合料加热环节的能耗,降低碳排放量。
2)现场热再生技术特点。现场热再生是一种就地修复破损路面的技术,通过加热的方式软化路面,随后将旧路面废料铲除,并通过混合沥青粘结剂、新骨料等进行均匀拌和、摊铺、碾压等事故。相比冷再生工艺,现场热再生需加热路面,可单次操作完成,能够重新粘结原料和旧路面,形成一层磨耗层。该方式施工简单、迅速,在基层承载力良好、面层因疲劳而产生病害的路面养护中应用较多。若路面沥青老化过于严重,或路面平整度较差,不宜采用该再生方式。
3)厂拌冷再生技术特点。在厂拌冷再生施工当中,主要分为2种方式,第一,挖出旧沥青路面,运送到拌和厂,通过粉碎、筛分等工序,在掺加一定量新沥青、新骨料后进行拌和,组成满足设计要求的新集料,随后再运输到施工现场进行铺筑。其二,将沥青路面材料和基层水泥稳定碎石材料运输到土搅拌厂,破碎后作为水泥稳定碎石和稳定土骨料,随后掺加一定量水泥、粉煤灰等材料进行拌和,制备成新的稳定碎石材料,随后用于基层或底基层材料。厂拌冷再生施工技术对拌和设备具有较高要求,因此,在施工拌和时,可采用间歇式拌和或连续式单筒拌和设备。
4)厂拌热再生技术特点。厂拌热再生技术是指已回收的旧沥青混合料在沥青混合料拌和厂集中进行处理,并重新设计配合比,掺入适量的新集料、新沥青材料,均匀拌和形成新混合料进行路面铺筑。在拌和时,同样可采用间歇式拌和设备,或连续式单筒、双筒拌和设备。
某公路工程为南北向道路,属于路面大修工程。本路段通车运营多年,路面出现了大量病害,比如碎裂、沉陷等,对路面行车安全影响较大。为了改善本路段通行服务质量,决定进行大修养护施工。旧路总厚度为50cm,结构形式为5cm中粒式沥青混凝土+30cm石灰粉煤灰稳定碎石+15cm12%石灰土。通过现场钻芯取样结果显示,本次取芯样共8处,沥青面层厚度为3~5cm,二灰基层厚度为26~30cm,同时,存在二灰碎石基层不成型的现象,具有较为严重的松散现象。为了解决路面病害问题,改善路面使用性能,基于“节能、环保”的发展理念,决定采用厂拌冷再生施工工艺进行路面养护维修。
1)施工准备。施工前,为了确保工作质量,必须做好各项准备工作。要求根据现场实际情况,复测导线点、水准点,并加大保护力度,为后期施工提供便利条件。针对施工材料,需在进场前进行质量检测,确保材料合格后才能用于施工。经观测,铣刨料粒径偏大,厂拌施工前,需再次进行破碎、筛分处理。根据设计要求,本工程采用路面冷铣刨法进行处理。原路面经再生铣刨设备破碎处理之后,根据设计要求,确定路面挖除深度及材料处治。合理运用铣刨设备,不仅能够有效提升工作效率,还能进一步加快施工进度。待RAP材料处理后,可通过运输车辆及时运送到施工现场,避免材料发生离析现象,在施工当中,应尽快使用完回收的材料,不得堆放太长时间。
2)拌和。根据施工要求,采用间歇式拌和设备进行厂拌冷再生混合料拌和,拌和过程中合理控制各类材料的配合比及拌和时间,保证RAP料、乳化沥青、水泥等材料配合比较准确。相比普通混合料,厂拌冷再生沥青混合料拌和时间可适当增加,拌和时间为55~75s,拌和后,确保混合料均匀、无花白料。
3)运输。严格按照混合料生产能力等条件确定所需运输车辆的数量。混合料运输当中,需做到以下几点:由于混合料粘结性较强,为避免混合料粘车厢,可在车厢四周和底部涂抹上一层隔离剂。装料时,不得一次性全部装完,要分三次在运料车前后移动的情况下完成,避免混合料离析。为确保摊铺施工具有连续性,应保证运输能力和摊铺能力匹配,保证有多辆料车等候在摊铺机前。运输过程中,可将篷布等材料覆盖在车厢上,以防混合料过快蒸发,对混合料质量造成不利影响。卸料时,应保证车辆之间距离合理,以免发生碰撞现象。卸完材料后,应及时进行车厢清理,保证车厢内洁净、无杂料。
4)摊铺。因为本工程采用的厂拌冷再生工艺,无需加热熨平板,只需要均匀涂抹防粘剂即可。摊铺时,可遵循“低频高幅”施工。摊铺速度不宜过快,可控制在2~4m/min之间。摊铺过程中不得随意转换速度、转换路线、急转弯等。摊铺施工后,若发现部分位置仍存在凹凸不平的情况,需及时补料。
5)压实。碾压施工一般分为三个阶段,待路面摊铺施工后,可通过一台吨位适中的钢轮压路机进行初压,初压不宜采用振动法,一旦压实应力过大,很容易产生乳液流失情况,为了防止此类问题出现,应合理控制碾压速度,碾压速度可控制在1.5~3.0km/h,碾压遍数为2~3遍。随后通过振动压路机进行复压,碾压遍数为4~6遍,碾压速度可控制在2.0~4.0km/h。完成复压施工后,可进行终压施工,可采用胶轮压路机+双钢轮压路机进行4~6遍碾压,直至路面平整,明显轮迹消除。在整个碾压过程中,要时刻关注碾压质量,一旦出现起皮、松散等情况,需及时进行处理,保证施工质量。
综上所述,改革开放以来,我国公路建设迎来了发展的春天,公路建设里程越来越长,步入了高速发展的黄金时期。然而,在高速发展的同时,也面临着巨大的道路维修养护压力。目前,我国公路养护占比达到总里程的90%以上。大量公路维修与施工,将会产生很多废旧材料,为了全面提升筑路材料的再利用,热再生、冷再生等养护施工工艺得到了广泛应用。厂拌冷再生施工可充分利用废旧沥青材料,节约资源且经济效益良好。因此,开展公路工程厂拌冷再生施工技术研究具有重要应用价值和意义。