公路路面沥青路面热再生技术

2023-02-01 08:59黄学勇
运输经理世界 2023年31期
关键词:摊铺老化沥青路面

黄学勇

(新余市交通运输综合行政执法支队交通工程质量监督大队,江西 新余 338000)

0 引言

公路路面的日常损耗和老化问题会导致路面质量下降、安全隐患增加以及维护成本提高。传统的路面修复方法比较浪费人力和物力,还会给环境带来负担。为了解决这一问题,热再生技术逐渐得到广泛应用。热再生技术通过将旧路面的沥青热化并与新沥青混合,实现对路面的有效再生和回收,既能减少原材料浪费,又能降低施工成本,同时对环境更加友好。这种技术的应用对提高公路路面的质量、延长使用寿命以及降低养护成本具有重要意义。

然而,不同地区和不同条件下的热再生技术应用存在差异,需要根据具体情况进行选择和优化,目前的热再生技术在节能和环保方面仍有改进空间,需要进行更多的研究和创新。因此,文章对公路路面沥青路面热再生技术进行分析,明确技术要点,以期为今后的研究和实践提供有益指导。

1 热再生技术优点

1.1 环保性强

热再生技术是一种环保的施工方法,在路面维护和改造中发挥着重要作用。通过热再生技术,老化、破损的沥青路面材料被回收再利用,经过加热和再生处理后,其性能和质量得以恢复,可重新用于修复和铺设路面。这样不仅能减少对新材料的采购和消耗,还能减少废弃物的产生和对环境的影响。

1.2 施工效率高

传统的路面修复通常需要将老化、破损的路面层彻底拆除,然后重新铺设新的路面材料,这个过程耗时且会对交通产生较大的影响。而热再生技术可以在较短的时间内完成路面修复和更新。可直接对老化、破损的路面进行加热和再生处理,不仅能有效修复路面、减少废弃物排放量,且能有效节约施工时间、减少对交通的影响。

2 沥青路面热再生技术工艺

2.1 耙松整形工艺

耙松整形工艺在沥青路面热再生施工中扮演着关键角色,主要目的是通过特定的步骤和设备,将旧沥青路面表面上的磨损、裂缝和平整部分进行剥离或者破碎,并在原有的路面上进行修复和重新整形,以达到提升路面性能的目的。

首先,该工艺通常借助高效的热再生机或铣刨机迅速将路面表面的陈旧的沥青剥离,同时混合一定比例的再生剂,以增强新沥青与旧沥青的黏结性,形成更均匀的路面结构。

其次,在路面表面的摊铺施工中,确保再生混合料均匀分布和均匀摊铺非常重要,同时要保持适宜的温度,以确保新沥青混合料的性能和质量。

最后,在整形环节,使用振捣机或压路机对路面进行压实,以提高路面的密实度和平整度,从而保证路面的耐久性和舒适性。

2.2 路面重铺工艺

路面重铺工艺是沥青路面维护和养护中常见的施工方法,主要过程包括对老化或损坏的路面进行刨削和铲除,将旧沥青层清理干净。之后通过热再生技术将旧沥青重新加热、回收,混合再生沥青材料,并在路面上重新铺设,再进行压实和养护。该工艺的核心在于将旧路面中的废弃沥青重新利用,可降低资源浪费,同时提高路面的质量和耐久性。

2.3 路面复拌工艺

路面复拌工艺是通过回收和重新加工旧沥青路面,将其转化为优质再生沥青混合料,用于重新铺设路面。

首先,施工时施工人员需要采用相应的机械设备将老化、劣化或破损的路面层铲除,将旧沥青路面剥离,形成沥青碎料,这些碎料被输送到后续的加工单元[1]。

其次,通过热再生机器对沥青碎料进行加热、回收成可再生沥青料。在这一过程中,根据特定工程要求加入新的矿料和适量的新沥青,以提高混合料的性能。同时,需要对混合物进行合理筛分,以确保所得的再生沥青混合料满足设计要求的级配,且物理性能达标。

最后,将再生沥青混合料铺设在路面上,形成新的路面层。通常需要使用压路机对新路面进行压实,以确保其均匀、致密,并提供良好的平整度。

3 公路沥青路面热再生技术应用

3.1 工程概述

某项目路面宽度为9m,两侧土路肩宽度各1m,两侧路肩墙为0.5m。主要施工方案为铣刨处理原有路面,清理沥青面层,再重新铺设施工,以恢复结构性能。

3.2 热再生材料试验设计

3.2.1 路面再生

路面在使用过程中会受到多种因素的影响,如日晒、雨淋和车辆负荷等,从而导致沥青老化和性能下降。为了实现对路面的有效维护,需要进行路面老化模拟试验,以模拟不同环境条件下沥青混合料的老化过程,并评估其性能变化。此外,应合理设计再生试验方案,通过添加再生剂和优化再生工艺等手段,使老化的路面材料重新获得优良的性能,进而延长路面的使用寿命,降低养护成本,提高资源利用效率。

3.2.2 原路面特殊部位预处理

原路面特殊部位的预处理是热再生材料试验设计中至关重要的一环。特殊部位通常指的是路面损坏或磨损较严重的区域,如坑洼、龟裂、剥落等。鉴于这些部位的特殊性,需要对其进行预处理,以确保后续的热再生试验能够准确模拟实际施工场景并获得可靠的数据。预处理步骤如下:

第一,对特殊部位的损伤进行全面评估,包括确定损伤类型、程度和面积,以便确定修复措施。

第二,进行热再生试验之前,需要对特殊部位进行彻底清洁,如清除杂物、灰尘和松散的碎石,并修复裂缝、填补坑洼等,以确保再生材料与路面充分黏结,减少试验中的外部干扰因素。

第三,根据试验设计的需要对特殊部位表面进行处理,如通过切割、砂光或其他方法使表面变平整,以确保再生材料均匀分布,提高材料黏附性。

第四,进行热再生试验之前,特殊部位的修复材料需要充分冷却和固化,可以通过合理控制时间和温度来实现,以确保修复材料具有足够的强度和稳定性。

第五,在特殊部位的预处理中,应根据实际情况和试验设计要求调整试验参数,如再生温度、时间、压力等[2]。

3.3 公路养护大修沥青路面热再生——利用厂拌施工方式

3.3.1 施工准备

进行就地热再生施工之前,需要组织专业的技术团队对现场进行全面的勘察,并充分了解周边的自然环境。对于可能产生影响的隔离带、树木、加油站等,需要进行必要的隔离处理,以免出现安全事故。对于损坏、松散比较严重的部位,如果深度超出了就地热再生的施工深度标准,需要及时进行挖补处理;变形深度在30~50cm 时,再生之前则需要进行铣刨处理。此外,需要对裂缝形成原因进行分析,并对影响热再生施工的裂缝采取必要的处理措施。此外,需要建立完善的管理体系,实现综合一体化建设,以促进路面功能的恢复、提升,确保施工质量满足要求[3]。

3.3.2 再生施工

(1)清扫路面,画导向线

在热再生施工中,清扫路面和绘制导向线是不可或缺的步骤。

首先,需要对路面进行彻底的清扫,以确保路面不存在积尘、碎石或其他杂质,可以使用高压风扫或机械设备等方式来进行清扫,以确保路面清洁。

其次,导向线绘制。通常使用白色油漆或石灰粉末来绘制,根据施工要求和道路标准在路面上标出必要的线路、施工区域边界等,清晰准确的导向线可以使施工人员按照规定的路线进行施工,确保施工顺利进行,并保证质量稳定。同时,导向线的绘制还有助于提高施工安全性,降低交通事故风险。

(2)原路面加热

原路面加热的目的在于软化老化的沥青混合料,使其能够被有效地回收和再利用。在加热过程中,需要注意以下几点:

第一,温度控制。加热温度的控制至关重要,温度直接影响沥青混合料的性能和回收效果。温度过高可能导致沥青热氧化,降低其质量;温度过低则无法实现有效的软化。因此,一般需要将加热温度应控制在120~160℃之间,使沥青混合料软化,以免其过度老化。

第二,均匀加热。应使用专业的加热设备,如热再生机,以保证整个路面的温度分布均匀,避免因加热温度不均匀而引发施工问题。

第三,监测与调整。在加热过程中应使用温度探测设备对路面温度进行实时监测,发现某些区域温度异常应立即采取相应的措施进行调整,以确保整个路面得到适当的软化处理。

(3)再生剂喷洒

在沥青路面再生施工中,再生剂的喷洒和加热是关键环节。喷洒再生剂需使用专业喷洒设备,协同再生复拌机操作,以确保施工效率与准确性。这类设备通常配备自动化控制系统,可记录并控制再生剂喷洒量,有助于质量控制与后续分析。

在喷洒过程中,需保证再生剂均匀喷洒,以确保与旧有路面材料充分混合,提高施工效果。此外,需根据铣刨深度与施工要求,调整再生剂喷洒参数,以确保符合施工要求。

再生剂加热过程也需严格控制,加热温度应根据再生剂特性和生产要求确定,过高或过低的温度都可能影响再生剂性能。因此,在再生剂加热过程中,需精确控制加热温度以确保其性能与质量符合标准,保证施工顺利进行,提升路面耐久性。

(4)摊铺

摊铺是沥青路面热再生施工的关键环节之一,需要关注施工速度、表面均匀性、摊铺温度及熨平板的振捣功率等多项参数,以确保最终的路面性能和质量合格。

第一,摊铺速度应根据施工要求和沥青混合料的性质进行合理调整,通常在1.5~5m/min 之间,且必须保持摊铺速度稳定,避免突然加速或减速,以保证路面的平整度和密实度。

第二,沥青混合料的摊铺温度通常应在120~150℃之间,这样能够保持沥青的可塑性和流动性,确保沥青在摊铺过程中能够均匀分布,并保持适宜的黏结性。

第三,在摊铺过程中必须密切关注表面质量,及时检查和处理任何可能出现的问题,如离析、裂缝或摊铺不均匀等,在摊铺机和振捣板之间的接头位置容易出现质量问题,需要特别注意[4]。

第四,振捣功率的调整也是非常重要。振捣功率应根据摊铺层的厚度和沥青混合料的性质进行合理调整,以确保结构密实度满足要求,减少热量损失,以有效提高路面的耐久性和性能。

(5)碾压

沥青碾压施工涉及初压、复压和终压等阶段,每个阶段都有其特定的施工要求和作用。

初压的目的是将沥青与基层紧密结合,排除空隙,提高路面的整体密实性。在初压环节,沥青混合料的温度应保持在120℃以上,碾压速度控制在1.5~2km/h,重叠宽度一般为200~300mm,并保证匀速碾压。

复压的目的是进一步提高路面的密实度和平整度,确保沥青层的稳定性和耐久性。进入复压阶段后,使用高频振动压路机进行1~2 次复压。此时沥青温度应保持在110℃以上,碾压速度提高至4~5km/h。

终压的目的是进一步提高路面的密实度和平整度,消除残余空隙,确保路面的均匀性和平顺性。在终压阶段,采用静压压实2~3 次,要求沥青温度不低于80℃,压实方向由外侧向中间进行。

在整个碾压施工过程中,需要严格控制温度、速度、重叠宽度、振动频率和振动振幅等参数,以保证施工质量。

(6)开放交通

就地热再生压实工作结束后,待表面温度降低到50℃以下才能开放交通[5]。

4 结语

综上所述,热再生技术在修复老化破损路面方面具有显著优势,能够快速恢复路面的平整度和稳定性,延长路面的使用寿命,且能降低维护成本。与传统的拆除和重铺方法相比,热再生技术不仅具有更高的工程效率,而且能更大限度地降低对交通的影响,实现公路工程的可持续发展。在后续的工程实践中,需要基于实际的项目需求,对热再生技术进行深入研究,优化材料选择,并强化施工设备与工艺的控制,保证公路养护施工效果。

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