丁俊剑
(湖南省通和工程有限公司,湖南 长沙 410000)
当前我国越来越多的公路面临大修改造,以适应不断增加的交通量,改善面层结构性能,消除或避免病害。为充分利用路面原有的质量尚好的旧料,可采用厂拌热再生的方法进行施工。为保证路面厂拌热再生施工质量和效果,有必要结合工程实际情况,深入分析和探讨相应的施工工艺。
潭邵大修改造工程第四合同段路面厂拌热再生面层施工任务主线起讫桩号为K1130+000—K1156+150,全长26.15km。主线结构为6cm 中粒式沥青混凝土(AC-20),共109 883.33m2。
(1)厂拌热再生混合料级配设计需根据回收沥青路面材料(RAP)中的矿料与新矿料的合成级配进行。
(2) 厂拌热再生混合料矿料级配范围如表1 所示,混合料马歇尔试验技术要求如表2所示,混合料性能试验技术要求如表3所示。
表2(续)
表3 厂拌热生AC-20沥青混合料性能试验技术要求
(3)开工前将封层表面的油污、泥土、残渣和石子等杂物清理干净,当污染较为严重时,还需进行冲洗或采用空压机吹扫干净。
(4)对于检查合格且干燥的面层,借助同步碎石封层车实施封层撒布,在封层质量检验通过后方可开始厂拌热再生面层摊铺。
(5)热再生沥青试验。该公路工程建设施工正式开始时,工程单位通过现场勘查发现公路工程存在裂缝病害,需使用先刨机将公路工程路面先刨5cm 的深度,然后通过试验室离心抽提法和溶剂分离法,将本段高速公路工程沥青材料进行回收处理。其中部分旧沥青混合材料需使用4.75mm 规格的筛孔进行筛选,将剩余的旧沥青混合材料分为3个试验样本,通过加热破碎后进行后续的抽样试验,有效结合过筛通过率参数标准,对其进行3次试验和分析,从中得出平均参数值。
(6)在试验过程中,需要充分明确新添加的石料表面沥青黏合剂的组成情况,同时使用再生剂温度较高的石料和矿粉材料等进行充分拌和,有效保证黏合剂发挥材料性能优势。
(1)采用冷铣刨方式回收沥青混合料,注意不能混入任何杂物、基层废料与水泥混凝土废料。在铣刨过程中,要预先确定各项铣刨参数,并在施工中确保各项参数保持稳定,做好材料变异控制。在必要的情况下应采用试验段施工的方法,按照不破坏原路面矿料级配的基准确定各项铣刨参数。
(2)沥青混合料回收料需采用破碎与筛分的方法实施预处理,未经预处理的回收料不可在施工中使用。
(3)以再生混合料最大公称粒径为依据确定适宜的筛网尺寸,完成预处理的回收料需通过筛分分成以下3挡材料:0~6mm,6~11mm,11~30mm。
(4)完成预处理的回收料借助装载机运输至堆料场进行均匀堆放,在转运与堆放时都应注意防止回收料发生离析,同时注意不可使用重型机械对回收料进行碾压。
(5)完成预处理的回收料需在遮雨棚下堆放,并尽快使用,不可长时间堆放。在堆放回收料的过程中,料堆高度不可超出3m。
(6)回收料取料过程中,需从料堆一端开始在料堆的全高范围内进行铲料。
(1)混合料拌制前,用导热油对沥青材料进行加热,使其温度达到165~170℃;用燃油对新集料进行加热,使其温度达到185~200℃。
(2)本次施工所用厂拌热再生沥青混合料采用间歇式拌和设备生产拌制,拌和设备必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)相关规定。
(3)混合料拌制温度及时间需要以拌和设备加热和干燥能力为依据,并结合回收料实际含水量、混合料级配以及再生沥青软化点来确定,并遵循以下原则:不加剧混合料老化、提高生产能力、减少能耗、产出均匀且稳定的混合料。
(4)在实际拌制过程中,应适当提高新集料温度,但注意其温度不能超出200℃;混合料拌制的干拌时间通常要比普通混合料长5~10s,使总拌和时间比普通混合料拌制长15s;将回收料送入拌缸后,应先与新集料持续搅拌5~10s,再加入新沥青持续搅拌30~45s。
(5)再生混合料实际出料温度要比新拌混合料略高5℃,施工时先预热旧料,然后在拌和缸中均匀喷洒再生剂。
(1)开工前培训全体作业人员,确保所有驾驶员都了解混合料运输路线、顺序与具体的工作程序,同时做好汽车保养,以免运输途中运输车发生故障导致混合料温度降低。
(2)向运输车装载混合料的过程中,为减少或避免混合料离析,应尽可能缩短出料口和车厢之间的距离,并注意自卸车不可停留于一处受料,每装完一斗混合料,即移动一次运输车的位置,并将装料分成前、后、中顺序进行。
(3)摊铺开始后,施工现场摊铺机之前要有5 辆以上卸料车随时等待卸料,在混合料运输时应做好车辆组织,避免发生不必要的冲突。
(4)运输车要在摊铺机之前10~30cm的位置停住,同时注意防止和摊铺机发生碰撞。在卸料过程中,运输车应挂空挡,依靠摊铺机的推动一同前进,从而保证摊铺层平整度。
(5)混合料应尽快运输至现场,并在当天尽快摊铺。
(6)将混合料运输到现场后应对其质量和温度进行检查,未能达到要求的混合料不可在施工中使用。
(7)混合料运输时要用篷布对车厢进行覆盖,以确保混合料温度达到要求。雨季施工过程中,还要覆盖防雨篷布。
(1)厂拌热再生面层施工中的摊铺厚度与平整度主要采用走铝合金滑旋的方式进行控制,以保证下承层与摊铺层平整度,确保摊铺层的标高与厚度均能达到要求。
(2)摊铺机摊铺应保持连续、缓慢和均匀,摊铺期间不可改变速度,更不允许停顿,具体摊铺速度以拌和机产量和施工机械配套情况确定,一般保持在1~4m/min范围内。
(3)摊铺厚度为设计层厚和松铺系数的乘积,松铺系数采用试验性摊铺的方法确定。
(4)在摊铺施工中应注意以下几方面要点:①安排专人清扫摊铺机履带前路面,以确保摊铺机可以平稳行驶;②摊铺机驾驶员要注意观察螺旋输料器末端供料情况、整机转向情况和倾向指标计变化情况,若其中任何一点出现意外情况,应尽快处理,另设专人处理螺旋输料器末端的离析现象;③摊铺机熨平板上不可站立操作人员,否则将使熨平板产生下沉,导致摊铺后的路面不平整;④施工时安排专人对实际摊铺温度及虚铺厚度进行检查测量;⑤纵向、横向施工缝处理,沥青面层纵、横向接缝为平接缝,横向接缝施工时,铺筑新混合料使接茬软化,压路机先进行横向碾压,再纵向碾压成一个整体;纵、横向接缝应平顺,最大间隙小于3mm(3m 直尺);纵向、横向接缝在沥青混合料摊铺前,在切割面上涂改性乳化沥青黏层油。
热再生层碾压借助轮胎式压路机和振动压路机进行,整个压实过程分为初压、复压与终压。初压和终压均借助双钢轮振动压路机进行静压,初压两遍,终压至少两遍。复压借助轮胎式压路机与双钢轮振动压路机进行振动碾压。
初压要在摊铺完成后温度相对较高的条件下进行,注意防止推移和开裂,按照从外侧到中心的顺序进行,两个相邻碾压带之间应按照轮宽的1/3~1/2控制,最后对路中心处进行碾压,碾压完整幅路面视为完成一遍;碾压路线和方向一经确定,不能改变,否则将使混合料出现推移,压路机的启停都应缓慢;初压完成后,对面层的平整度与路拱进行检查,并在必要的情况下进行修正。若碾压时产生推移,可在温度稍微降低后再进行碾压;若面层上产生横向裂纹,则要检查确定其产生原因,然后采用针对性措施加以纠正。
复压在初压完成后进行,借助双轮振动压路机与重型轮胎压路机先后进行,碾压遍数为4~6 遍,具体遍数要通过试验性施工确定,使压实度切实达到要求,同时没有明显的轮迹。当振动压路机倒车时,应先将振动装置关闭,否则易产生鼓包。
终压在复压完成后进行。终压采用振动压路机,通过连续静压消除面层上的轮迹。
碾压时为确保路面处于正常温度范围,每完成一遍重叠碾压都使压路机向摊铺机的方向靠近一点,伴随摊铺机持续向前,将折返点随之前移,防止在摊铺层范围内于同一横断面产生明显的压痕。
在回收和利用旧料过程中,应注意以下几点:
(1)对沥青路面材料进行回收与存放的过程中,注意不能混入任何杂物,如废料或土等,不同类型的回收材料要分开存放,不可混杂。
(2)对回收的沥青路面材料实施破碎与筛分预处理过程中,最大粒径不能超过再生沥青混合料公称最大粒径,通常情况下需筛分成2~3 档料,筛分完成后及时堆放于储料仓中,防止被雨淋导致变质。
(3)采用间歇式拌和楼进行混合料拌制。拌和楼需增加2~3 个冷料仓和加热滚筒、热料缓冲储料仓与配料及计量装置。与普通热拌沥青混合料相比,干拌持续时间需延长5~10s,总拌和时间则需延长15s 左右,并确保出料温度提高5~10℃。
综上分析可知,厂拌热再生是公路大修改造工程常用方法,能充分利用回收料,减少新料投入和旧料损失,且施工简单、方便,施工效果良好。厂拌热再生面层施工中,应先做好混合料配合比设计,然后严格按照规范要求进行混合料生产、运输、摊铺与碾压,保证各环节施工质量。实践表明,该工程厂拌热再生面层施工工艺方法合理可行,施工后面层质量合格,值得类似工程参考借鉴。