公路绿色预防性养护技术应用论文_张胜

公路绿色预防性养护技术应用论文_张胜

临沂市公路局监理设计咨询公司 山东 临沂 276001

【摘要】结合公路养护实践,探讨公路绿色预防性养护技术应用优缺点及应用效果,为公路绿色养护提供技术支撑,有效指导公路养护管理。

【关键词】公路;绿色预防性养护;技术应用;优缺点

我国已进入公路建养与资源环境矛盾凸显期,发展公路绿色预防性养护技术应用,促进资源循环利用,有效保护和改善生态环境,日益成为交通行业一项紧迫、艰巨而又长期的任务。在公路养护中,要从资源节约与循环利用、节能降耗、保护生态环境和防止公路污染几个方面入手,加快开展路面材料循环利用、温拌沥青混合料超薄罩面、高粘结力超表处封层等关键技术研究与应用,助力公路绿色预防性养护发展。

1 沥青路面厂拌热再生技术

将旧沥青路面翻挖后运回拌和厂,集中破碎后,根据路面不同层次的质量要求,进行配比设计,确定确定旧沥青混合料的添加比例,再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌和成新的混合料,从而获得优良的再生沥青混凝土,铺筑成再生沥青路面的技术。

(1)优点:①设备投资较小;②混合料质量较好控制;③重新铺的路面标高不会变化;④可较充分利用所有再生料;⑤再生料加热中产生的蓝烟,可进行二次燃烧处理,减少废气污染。

(2)缺点:①所有再生料必须运到固定的场地,运输成本增加;②设备转场没有就地再生设备快捷;③铣刨破碎时会破坏原表面沥青混合料级配。

(3)应用效果:可以100%处理沥青路面维修时产生的废料,彻底根除废弃旧沥青料所产生的污染,保护生态环境。同时,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,节省工程投资,降低工程成本。

2 沥青路面就地热再生技术

采用专用的就地热再生设备,对沥青路面进行加热和软化,然后,耙松至一定深度,掺入一定量的新沥青、再生剂或新沥青混合料等,经热拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧料再生技术。

(1)优点:①实现就地沥青路面再生利用,节省材料运输费用;②施工对道路交通影响小;③修正了旧路面的级配组成,处治了表面破坏;④改善路面纵断面、路拱和横坡;⑤设备转场快。

(2)缺点:①设备投资较大;②现场施工质量控制较难;③再生深度小(通常处置深度2.5~6cm);④维修后的路面标高会增加;⑤无法除去不适合再生的混合料,级配调整幅度有限。

(3)应用效果:在工期、运输成本、能源及资源保护方面的节约幅度达20%-30%;维护成本低,维修费用相当于传统修复方法的50%~60%,节约资源,利于环保。

3 沥青路面厂拌冷再生技术

将回收的旧沥青路面混合料运至拌和厂,经破碎、筛分后,以一定的比例与新集料、活性填料、水分进行常温拌合,铺筑形成路面结构层的沥青路面再生技术。

(1)优点:①修复面层和基层的病害;②对反射裂痕和行驶质量低下等病害的修复效果良好;③可改善路面几何线形和修复任何类型的裂缝。

(2)缺点:①需要相对温暖、干燥的施工条件;②再生后路面水稳定性差,易受水分的侵蚀和剥落;③路面养生时间(通常两周)较长;④维修路面等级比较低;⑤混合料运输费用较高。

(3)应用效果:相比单位体积新沥青混合料降低近30%的造价,减少能源和碳排放在50%左右。

4 沥青路面就地冷再生技术

采用专用的冷再生设备,将旧沥青路面就地冷铣刨、破碎,掺入适当的沥青及改性材料后拌和压实,以旧路面材料为主修筑道路的技术。

(1)优点:①能够对大多数的路面破坏类型进行结构性的处治;②能够拓宽路面,改善行驶质量;③可使路面恢复其所需的线形、断面和标高;④现出原路面的车辙,不规则和不平整的区域;⑤可以消除横向、纵向和反射裂痕;⑥对交通影响减少。

(2)缺点:①需要相对温暖、干燥的施工条件;②再生后路面水稳定性差,易受水分的侵蚀和剥落;③路面养生时间较长。

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(3)应用效果:能够节约大量的砂石材料,最大程度地利用了废料,减少处治废料投资,利于环境保护,同时,大大缩短施工工期,具有显著的经济效益和社会效益。

5 温拌沥青混合料超薄罩面技术

温拌沥青混合料即拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,在保证不影响沥青混合料路用性能的基础上,通过降低施工过程中沥青混合料拌和碾压温度,使沥青混合料摊铺、碾压温度降低30℃左右,而不会对路面造成负面影响,是一项革命性的新技术。

(1)优点:①节能减排,低碳环保。拌和温度为130~145℃,较热拌沥青混合料温度降低30℃~60℃,降低35%左右的燃油成本,机械损耗也随之降低;拌和温度每降低10℃,污染气体减少50%左右;② 较低的温度降低了沥青的初期老化程度,提高了混合料的路用性能;施工时温度降低,混合料与环境温差减小,延长施工季节及日施工时间;③较低的温度能够较好地保护施工设备,延长其寿命;④碾压完成20分钟后即可开放交通。适应城市交通重要干线和拥堵道路的修筑。

(2)缺点:①初建成本较高。由于温拌剂的添加,温拌沥青混合料成本较热拌成本增加6%左右;② 急需制定设计、施工和养护等相关技术规范;③对原材料要求标准较高;④其他问题。如WMA在低温条件下存在水损害现象、长期路用性能有待评估、难以精确评价其节能环保性能等。

(3)应用效果:每生产1万吨沥青混合料可节约燃油20吨,平均节能达30%;可使沥青烟等排放量降低90%以上,一氧化碳和二氧化碳等有毒气体和温室气体排放量降低超过50%,成效显著。

6 超薄磨耗层技术

超薄磨耗层是将间断级配热拌沥青混合料与乳化沥青相结合的一项技术,能够解决路面轻微裂缝、轻微松散,车辙(小于15mm),路面渗水,表面贫油、老化,抗滑性能降低等病害,可用于旧路面表面功能的恢复,新建路面的抗滑层。其铺装厚度一般为15~25mm。

(1)优点:①属于典型的间断级配,特性类似SMA。具有超强粘结力和防水能力;②孔隙率在15%左右,摩擦系数大,渗水效果明显,大大降低路面噪音;③具有更好的温度性能。水敏感性好,抗裂缝能力强;④使用寿命长,可延长路面使用寿命3~5年。

(2)缺点:①超薄磨耗层混合料的级配需要专门设计;设计方法和技术指标有待完善;②超薄磨耗层的施工需要专用的机械设备。

(3)应用效果:该技术在山东、江苏、北京等省市成功应用,延长路面寿命,改善行驶质量。

7 高粘结力耐久性超表处封层技术

高粘结力超表处封层是在传统雾封层乳液制作的基础上,选用高分子聚合物树脂乳液,并按照一定比例加入高分子树脂乳液、矿料,通过专用的设备喷洒到路面上,激活老化的沥青,更新和还原表面已氧化的沥青膏体,形成厚度为0.5~1mm的保护层,达到抗滑目的,降低交通事故率。

(1)优点:①施工工艺简单、施工快,成本低,污染小;②有效填补且修复轻度的病害辙,改善路面的平整度及外观。提高了粘结力和粘合力;③能有效预防路表水下渗,对基层及路基起到保护作用,有效处治路面裂缝;④可减少养护施工对交通的干扰,实现较快通车。

(2)缺点:①仅适用于沥青路面的早期养护处理;②氧化导致的硬化,会使沥青暴露在大气中,会逐渐丧失其弹性及粘结能力;③缺乏设计、施工和养护等相关技术规范。

(3)应用效果:与传统雾封层相比,超表处单遍撒布量为0.7kg/㎡,工程总面积达200000㎡。

8 结语

公路绿色预防性养护作为“节能、减排、低碳、绿色”发展理念,其路面材料循环利用技术、温拌沥青混凝土超薄罩面、高黏结力耐久性超表处封层技术应用研究,丰富了公路养护的内涵,为我国绿色交通体系的建立提供技术支持。

参考文献

[1]张波.寻找绿色养护之路[J].中国公路,2014(15):76~77.

[2]仰建岗.沥青路面的绿色养护技术[J].中国公路,2016(5):115~117.

[3]杨修志.路桥管养应用技术[M].济南:山东友谊出版社,2012:194~198

[4]冉维廷等.基于表面活性技术的温拌沥青混合料应用技术研究[J].石油沥青,2011(5):28~30

论文作者:张胜

论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期

论文发表时间:2018/11/14

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