市政道路沥再生试验段应用分析论文_于洋,庞师海

市政道路沥再生试验段应用分析论文_于洋,庞师海

中国建筑第六工程局 天津 300450

摘要:我国沥青路面设计寿命一般为15~20年,但在交通荷载和外界自然因素作用下,沥青路面使用一定年限后,不同程度地出现车辙、坑槽、裂缝等病害,致使道路使用质量严重下降、使用寿命缩短。对此,需要及时对路面进行维修,以保证道路正常使用功能。

关键词:市政道路;沥再生试验段;应用分析

1工程概况

某市政公路工程A标段中选取一段作为就地再生施工试验段,其起讫桩号为K34+500~K34+850,该段长×宽=350m×7.1m。就地再生是指在原路面的基层直接添加新鲜集料与结合剂,再利用再生机实施拌和、整形和碾压,从而使其形成新基层,并满足相关技术要求。通过在试验段开展施工,能确定最佳的技术参数和机械组合,如再生机运行速度和转速等,进而为正式施工提供指导与依据。

2市政道路沥再生试验段混合料设计阐述

2.1设计的基本内容

①明确旧路面材料掺配的实际比例;②做好新沥青材料和再生剂的选择,并且明确用量;③合理的选择砂石剂料,明确新旧配合比例;④针对再生沥青品质进行检验,并明确再生混合料的最佳油石比;⑤基于路用的实际要求,对再生混合料的物理力学性质进行检验。

2.2设计流程

2.2.1再生沥青混合料料性能评价首先,需要进行再生沥青混合料的抽提和沥青回收方面的试验,对再生沥青混合料之中的沥青含量加以明确,了解集料级配对应的组成,其集料的物理力学性质和对应的回收沥青性能也需要做好规范。

2.2.2确定再生沥青混合料的掺配率按照再生沥青混合料的本质用途、实际性能,再根据施工条件和质量要求,明确再生沥青混合料的掺配率。

2.2.3确定再生剂的选择和用量对于再生剂的使用,主要是按照沥青老化程度来明确,如果其老化的程度不严重,则不能使用再生剂;如果出现严重的老化,就需要考虑再生剂的使用。再生剂的选择应该满足其性能指标的实际要求。

2.3目标配合比设计要求

1)旧沥青铣刨料组分分析对旧沥青铣刨料进行抽提、筛分,以此得出旧铣刨料中沥青的含量及矿料组成,作为目标配合比设计依据。

2)回收沥青性能指标分析将抽提出来的旧沥青溶液(不得掺入矿粉)按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0726试验方法进行回收,并测定旧沥青的软化点、延度和针入度。通常,路面服役年限越久,回收沥青的针入度越小,软化点升高,延度变低;一般沥青在使用初期前3-5年老化较快,之后随年代增加老化速率趋于缓和。

3)热再生沥青混合料级配确定按再生混合料技术指标要求来确定旧料掺配比例,鉴于甘肃地区紫外线强,日照时间长,旧料掺配比例不宜大于总质量的30%,根据旧料颗粒、新集料、矿粉筛分结果以及级配范围,确定各矿料比例。

4)新加沥青材料掺量确定选择五种不同新沥青掺配比例,成型马歇尔试件,并进行马歇尔试验,按常规配合比设计方法确定新沥青材料最佳用量。

5)性能验证试验对上述设计结果进行性能验证试验,在各项性能指标满足规范及设计的要求下,完成目标配合比设计,并出具相应报告;如果性能验证试验结果不能满足要求,应当调整级配,确定最佳沥青用量,直至试验结果全部满足性能验证。

2.4市政道路沥再生试验段生产配合比试验

2.4.1冷集料流量试验对旧沥青铣刨料、不同规格新集料,进行冷料流量试验,来确定冷集料流量与拌和楼设定参数的关系,作为后续工作的依据。

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2.4.2确定热料仓矿料用量和矿粉比例根据冷集料流量试验及目标配合比设计依据,对二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,通过筛分结果,使再生混合料的合成级配符合表5规定,并尽量与目标配合比设计一致,以确定各热料仓矿料用量和矿粉比例。

2.4.3确定最佳油石比按照目标配合比设计结果,取最佳掺配比OAC和OAC±(0.2-0.4)%三个油石比,按照以上矿料用量以及目标配合比中旧铣刨料用量,在试验室采用小型拌缸拌制再生沥青混合料并进行马歇尔试验,以此来确定生产配合比的最佳沥青用量。

2.4.4验证生产配合比拌合楼按照生产配合比进行试拌,取试拌的沥青混合料进行马歇尔和抽提试验,在沥青混合料级配、沥青油石比及各项技术指标均满足规范和设计要求后,进行试铺段铺筑。

3市政道路沥再生试验段再生施工应用阐述

3.1新集料摊铺

为保证新集料摊铺的均匀性,对于粒径在20~30mm范围内的碎石以及粒径在0~5mm范围内的石粉,在摊铺前都应使用厂拌设备进行拌和。再用自卸车将其运到施工现场,一般每辆自卸车的装料量为18t。通过计算,在施工段沿前进方向按58m间隔距离设置7.1m宽灰线。自卸车将混合料运至现场后将其卸到方格中,由平地机对其进行摊铺和整平,在整平后利用压路机将其压稳。

3.2水泥摊铺

按照混合料生产配合比计算确定该段施工共需用到38.44t水泥,经测算,本段总面积约2485m2,由此可画出长×宽=2.16m×1.50m的方格,之后利用人工借助木刮板等工具将水泥摊铺均匀,一般每个方格中摊铺1袋水泥。

3.3混合料拌和

在拌和过程中,水车挂空挡由再生机持续顶推前进,此时水车不断向再生机中加水,同时,洒水车紧随再生机提供混合料拌和用水,经实测,混合料的实际含水量为13%,小于最佳含水量的16%,所以需加入4%的水。拌和中施工现场的试验人员应随时对含水量进行检查,当不满足要求时,立即调整,质量检查人员应检查完成翻拌的混合料能够达到均匀,厚度是否满足要求,如不满足,应立即找出原因,然后采取措施处理。

3.4混合料整平

再生机作业长度达到50m后,用振动压路机开始稳压,在碾压时,速度按3km/h控制,连续碾压2遍,按从外到内和从低到高的顺序进行,保持轮宽1/3的错轮。然后用平地机开始整平,为对标高进行有效控制,现场采用挂线的方法整平,技术人员负责检测完成拌和以后的混合料顶面高程,按照10m的间隔距离在和中桩相距1.5m的位置、7.5m和10m的位置实施高程检测,确定实际高程和设计值之间的差异,使用白灰确定需要进行补填的具体位置及数值,最后由平地机司机根据白灰实施整平,到混合料的表面保持平整,没有松散为止。

3.5混合料碾压

碾压共分三个阶段,即初压、复压和终压。其中,初压在完成整平后立即进行,以2.0~2.5km/h的速度连续振压2遍,期间保持轮宽1/3的错轮;复压以2.0~2.5km/h的速度连续碾压2遍,同样保持轮宽1/3的错轮,完成复压后,采用灌砂法对压实度进行检测,如果压实度没有达到98%,需予以补压,到满足设计要求为止;终压以大于初压和复压的速度进行,连续收光1~2遍,错轮应达到轮宽的1/2,确保表面保持平整。

3.6技术指标检测

(1)压实度指标:要求达到98%以上,检测方法为灌砂法,一般每200m检测两处,实测9点,均满足要求,合格率达到100%。(2)平整度指标:设计值为8mm,采用5m直尺检测,一般每200m检测两处,每处10尺,实测40点,有38点满足要求,合格率为95%。(3)纵断高程指标:设计值为+5mm、-10mm,采用水准仪检测,一般每200m检测4处,实测8处,均满足要求,合格率达到100%。

4结语

沥青路面材料的循环利用有下列有点优势:降低养护施工成本、节约集料和沥青胶结料、保护环境、节约能源,更重要的是再生后的沥青路面与新铺的沥青路面性能相当,再生技术的基本原则一是不盲目追求RAP的掺量。

参考文献

[1]黄建跃,刘先淼.谈发展沥青再生技术的几个关键问题[J].公路,2003(08).

论文作者:于洋,庞师海

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/12

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