沥青路面废旧材料就地热再生施工研究及应用论文_罗建斌,霍明明,惠红海

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摘要:传统的沥青路面养护技术存在着砂石耗用量大、沥青混合料用量大等缺点。随着沥青路面施工技术的发展,如何更好地对旧沥青路面进行修补和废旧沥青混合料的回用已成为一个亟待解决的重要问题。旧沥青混合料的方法有回收混合热再生、厂拌冷再生,以及就地热再生,就地冷再生4种,包括就地热再生技术主要用于沥青路面修复的表层,最高废物利用四种施工方法,施工速度最快,最低污染环境,目前正在推广沥青材料的再生工程。

关键词:沥青路面;就地热再生;应用

目前,在道路工程中,环保节能材料在受到工程师青睐的同时,如果工程师要掌握更先进、更环保的建筑技术,还需要大量的研究和实际应用。沥青路面就地热能再生技术是沥青路面施工的一项重要技术,在防治沥青路面早期病害和降低维护成本方面发挥着重要作用。

一、就地热再生类型分析

目前主要有以下几种类型的就地热再生过程:混合再生、塑性再生和表面再生。具体施工流程如下:

1.复拌再生法。复拌再生方法指使用热再生加热设备原路,使其软化,斜装置原路翻松,根据分级的规定确定路面翻松喷洒适量的再生剂,通过收集设备将新沥青混合料路面材料和再生剂收集梯形截面的地带,通过充分搅拌后铺平道路。复拌法通常适用于中度破损的路面,可以优化原路面材料的级配设计,提高材料性能。

2.整形再生法。整形再生法又称加热再生法。原路面采用现场加热设备加热至130℃±20℃,加热后的原路面采用耙松装置松松,用搅拌机搅拌均匀后铺装、卷装。整形再生法施工工艺如图1所示。加热再生法适用于沥青路面轻微破损时的车辙、松动和沉降处理。

图1 整形再生法施工工艺流程

3.重修的方法。路面再生方法是在混合再生法和塑性再生法的基础上,在原路面上加一层新的沥青混合料,经碾压后形成新的路面。该方法可以恢复沥青路面的性能,提高路面强度。

二、废旧材料就地热再生施工及应用

1.提前对拟施工车道封闭交通。按照JTGH30《公路养护安全作业规程》2015版的规定,在交通控制区内设置临时交通标志,保证施工和交通安全。

2.铺筑试验路段。就地热再生工程施工前,应从施工工艺、质量控制、施工管理、施工安全等方面对试验段进行铺装检查。选取200-300m的路段作为试验路段,从试验段取得必要的施工数据,以指导施工。

3.铣刨标线、清扫路面、画导向线。施工前必须对热熔标线进行打磨和清洗,避免热熔标线出现发热和着火现象,避免涂料与再生混合料对施工质量的影响。施工前应清除道路上的污垢和杂物,有顽固的污渍。如果无法取出,应在水中浸泡几分钟,然后清洗,以确保道路清洁。以免影响再生混合料的耐久性能。清洁路面后,在再生路面宽度外画出再生路面的导线,并以原路面的标线为导线,保证再生施工纵向接缝平整美观。

4.路面加热。1)用于道路加热的加热机由燃烧装置、加热装置、油箱、液压装置、发动机、控制装置和行走装置组成。2)加热机使旧路面升温,严格控制路表加热温度180℃、行走速度1.5~3.5m/min,保持车辆间距,做好保温,根据现场情况,随时调节气压,往复加热,调节加热机的行走速度,加热板与地面之间的高度等,保证路面始终受热均匀。3)采用以下措施保证路面材料的加热温度:a加热结束后,应及时检查散热器,防止产生明火;b再生剂加热至规范允许的最高温度,并使其保持恒温。c当风力为3~5级时,适当将加热板向逆风的一侧移动10cm左右,保证边缘也可得到足够的加热。d在加热过程中,在有沥青填缝的地方很容易着火。操作人员必须时刻注意路面情况。填充缝处可适当提高行走速度,可反复加热。4)正常施工配置2台加热机,如对加热有特殊要求可以配置了3台加热机,保证加热效果,可保证正常施工速度在2.0-3.5m/min范围,加热温度满足摊铺温度要求,第一台加热机结束后,路表温度明确控制在75~90℃,第二台加热机结束后,路表温度明确控制在160~180℃。5)旧路面的加热宽度应至少比每边的前角宽度宽10~20cm,使接缝处的温度足够高,保证纵向接缝处的有效热连接紧密光滑。6)随时检查前角的温度。如温度过低,应及时调整加热宽度,保证前角边温足够高,保证纵缝有效热连接。

5.翻松路面,喷洒再生剂。1)路面松动的宽度和深度由机械操作人员根据设计要求进行调整。质检人员应随时检查车削松动的宽度和深度,并按要求在一定范围内进行调整,以保证车削松动无夹层,纵向接缝平直。并随深度的变化逐步实施,缓慢调整再生剂用量。2)随时检查前角的温度,温度控制在80~100℃。如果温度较低,应及时调整加热宽度,以保证车削松动边缘有足够的温度,从而保证纵向接缝密实。3)翻松后下承层要有足够的粗糙度,其温度控制在大于90℃。当深度变化时,采用渐进变化的方法。操作员随时检查和调整。一台驱动机器,另一台对松动路面进行跟踪检查。4)再生剂喷洒应采用自动控制设备,能准确的按设计剂量喷洒。5)再生剂的用量要控制准确。施工过程中应特别注意车削深度的变化,再生剂的用量应随深度的变化实时调整,以保证再生质量。当旧路面均匀性较差时,还应及时调整再生剂用量,改变旧路面含油量。再生剂用量的现场控制应以试验室试验数据为指导,以经验判断为补充。

6.搅拌。1)根据再生混合料配合比设计,先在拌和锅加热预热的旧料,然后加入再生剂预拌20~30秒,再添加用于改善级配的新沥青混合料,通过复拌机电脑控制系统设定添加量,搅拌1~1.5min,同再生料进入再生机搅拌锅一起拌和。2)施工过程中,应使用红外测温仪检查再生沥青混合料搅拌后的温度,调节加热炉的速度或加热炉的气体压力的增减。3)当混合器的受料斗从自卸车接收到新材料时,将自卸车齿轮设置为空,在混合器填满料斗后,将自卸车向前推或远离自卸车。在受料斗的两边都有专门的人员负责添加新的料斗材料。

7.摊铺。再生式混合机采用自己的双熨平摊铺装置,将回收的混合料当场摊铺。摊铺时注意熨烫前再生混合料的变化,提前调整好再生混合料的摊铺厚度,保证摊铺厚度均匀。铺装后,路面接缝由现场工作人员根据实际情况进行处理。当接头处的混合物过少时,在轧制前加入少量的细料。

8.碾压。再生混合料的轧制可采用轮胎压路机与双钢轮振动压路机的组合。根据初压、双压、终压的碾压方法,严格控制压实次数和压实速度。最大轧制速度不超过4km/h。在轧制过程中,在慢速匀速下,轧辊不得转动、转弯、左右移动位置上的轧制段、中途停车、变速或突然制动。振动压路机在成型路面行驶时应关闭。压实段边界不明显,压辊回缩不应在同一截面上。在不粘轮的前提下,辊筒尽可能少的洒水,保证压实温度。橡胶辊尽量少放植物油,逐车道施工时应合理控制摊铺和碾压,以保证热再生不改变原有道路的坡度。在施工中从两侧向中间滚压,以保证拱形边坡。

9.养护开放交通。由于在就地热再生施工时路面受热,路面内部温度高,下降速度慢,所以在交通开放时路面温度不应高于50℃。盛夏时节,道路内部温度下降较慢,交通开放时路面温度不应高于45℃。交通繁忙的特殊路段可以通过洒水降温来减少开放交通时间。在拆除安全标志之前,必须对作业区域内的所有废弃物和杂物进行清理,废弃物和垃圾不能随意丢弃。

总之,沥青路面就地热再生技术对降低公路建设的资源消耗、减少环境污染和生态破坏具有显著效果,但该技术要求高,难以实现。因此,在整个生产的过程,我们必须注意选择适当的再生剂和新沥青粘结剂的混合比例以达到更好的沥青性能的恢复,使强度和物理性质可以满足路面需求,以提高使用效果。

参考文献:

[1]王萍.沥青路面废旧材料就地热再生施工探讨及应用.2017.

[2]程晓鸣.就地热再生沥青混合料的再生工艺研究.2018.

论文作者:罗建斌,霍明明,惠红海

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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沥青路面废旧材料就地热再生施工研究及应用论文_罗建斌,霍明明,惠红海
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