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沥青路面就地热再生工艺分析与方案研究

2009-06-12马尉倘李世伟林利聪

中国新技术新产品 2009年9期
关键词:沥青路面方案工艺

马尉倘 李世伟 林利聪

摘要:本文对沥青路面就地热再生工艺进行了分析,研究了沥青路面就地热再生的四种再生方案的技术特点并总结出各自的适用范围。

关键词:沥青路面;就地热再生;工艺;方案

沥青路面的就地热再生利用,就是将旧沥青路面经过路面再生专用设备在短时间内将沥青路面加热至施工温度,利用铣刨工具将路面铣刨到一定的深度,然后根据混合料性能要求添加新集料、再生剂等重新拌和成混合料并摊铺和碾压成新路面的一整套工艺。本文首先对沥青路面就地热再生工艺进行分析,然后研究重新整形、重铺、复拌和复拌+罩面等四种就地热再生技术方案的特点,最后总结出各自的适用范围。

1沥青路面就地热再生工艺分析

沥青路面就地热再生工艺流程就是通过两台加热机对己经破损的需要再生的沥青混凝土路面进行循环加热,使一定深度的路面温度快速达到沥青热再生施工所需要的温度,通过再生主机铣刨旧路面,加入新料、沥青或再生剂,加热搅拌,摊铺,碾压成型,其原理如图1所示。

沥青路面就地热再生就是原沥青路面的热再生全部在现场完成,通常处理厚度为20~50mm,某些设备可达75mm。沥青路面就地热再生首先要先加热和软化原沥青路面以便于翻松或旋转碾碎到一定深度,然后将翻松的旧沥青混合料充分拌和(根据需要添加新沥青、再生剂、新混合料或骨料),将所形成的再生混合料就地摊铺、压实,从而达到消除路面病害、恢复路面性能,是一种连续的作业方式。根据待再生路面的病害特点和设计要求,就地热再生机组有多种类型,但其基本工艺如下:预先加热路面→耙松或铣刨路面同时加入再生剂→添加特制级配新混合料→就地搅拌新旧混合料→摊铺压实。其施工工艺流程图如图2所示。

2沥青路面就地热再生方案研究

沥青路面就地热再生技术主要有重新整形再生、重铺再生、复拌再生和复拌+罩面再生等四种方案。

2.1重新整形方案

重新整形就是首先由加热机对旧沥青路面加热至一定温度后,用复拌机将路面翻松并在复拌机的搅拌器中把翻松的材料拌和均匀(可同时加入适量的添加剂),然后摊铺到路面上,用压路机碾压成型,整形前后的道路表面横断面如3图所示。如果要对道路横坡进行实质行的改变,同时为了获得更均匀的混合料,被耙松的材料就应该通过搅拌锅而不应直接摊铺。

2.2重铺再生方案

重铺再生法是用复拌机在整形再生法施工的基础上,把旧路面材料翻松、搅拌均匀并整平后作为路面下面层,同时在其上面再铺设一层新的沥青混合料作为磨耗层,形成全新材料的路面,最后用压路机碾压成型。重铺前后的道路表面横断面如图4所示。

重铺再生方案的工艺一般是,加热机在前面对旧沥青路面加热使之软化,然后将路面翻松,将翻松的路面材料收集到路面中间,接着由拌和机(也可经过搅拌锅)进行拌和,并由刮板刮平。翻修再生机前面装有一只集料斗,新拌制的沥青混合料由自卸汽车卸入集料斗内。由输送机将新混合料运送到下面的摊铺整平板,把新混合料摊铺在经过整平的旧料上,之后进行碾压,即形成平整、密实的路面。

2.3复拌再生方案

复拌再生法是由加热机将旧路面加热至一定温度后,用复拌机将旧路面翻松,并把翻松后的材料与新沥青混合料在复拌机的搅拌器中拌和均匀,形成新品质的再生沥青混合料,然后摊铺到路面上,用压路机碾压成型,复拌前后的道路表面横断面如图5所示。

复拌再生的工艺一般是,首先由路面加热机对路面进行加热,接着由复拌机再次加热路面,同时翻松旧路面。新沥青混合料由自卸卡车卸入复拌机前部的料斗中,再经刮板输送机送至复拌机中部的搅拌器中,翻松切削下来的旧材料与再生剂和新混合料在搅拌器中被拌和均匀,经螺旋布料器均匀铺开,由熨平板整平并预压,最后由压路机碾压成型。

在复拌过程中,通过外加新混合料和再生剂或沥青,可改善现有沥青路面材料的性质。复拌机的双轴搅拌可以使现有的材料和新材料充分拌和,生产出均匀的再生混合料。

2.4复拌+加铺方案

复拌+加铺就是在复拌的基础上,将磨耗层改为粘结层,然后在上面铺筑新的磨耗层,所以复拌加铺这种工艺包括标准的复拌方法,复拌加铺与重铺再生方案的区别在于,复拌加铺要在旧料中掺入再生剂和新沥青混合料,使旧料恢复原有的性质。

复拌再生主要是可以增强路面结构。通过在复拌机前面要进行再生的磨耗层上,预先撒布一层集料也能够改进再生混合料的特性。另外,通过在再生层上面摊铺高质量的磨耗层,属于热对热的连接,节省原料。

表面再生后通常还需进行封层或罩面处理。如果不进行表面处理,再生路面的寿命大概为2~4年;进行碎石封层后,路面寿命可达5~6年;若进行50mm的罩面处理,路面寿命可达10年。

2.5各种再生方案的对比研究

重新整形再生工艺最适合路面修整和改善行驶质量的养护作业,也能很好地适用于处治轻度坑槽、泛油、车辙、搓板(皱纹)、推挤(波浪)、裂缝等病害,修复后可消除原路面的车辙、龟裂等病害,恢复路面的平整度,改善路面性能。但这一工艺不适合解决抗滑性能、路肩塌落、边沿裂缝、疲劳裂缝、非连续裂缝或路面强度等问题。

重铺再生最适合于松散、坑槽、各种裂缝或抗滑性、行驶质量恶化等病害的处置。对于泛油、车辙、搓板、波浪及其它表面病害的处置重铺法也是有效的,也适用于市政维修工程。重铺修复以后能够提高路面强度,恢复路面摩擦性,改善横坡度。

复拌再生最适合于处治坑槽、泛油、搓板、痈包、车辙、脱皮、老化等发生在50mm深度以内的路面病害,也可有效应用于处治各种裂缝、表面松散、摩擦阻力减小等病害。复拌再生可改进包括骨料级配、抗滑系数、沥青含量、沥青的流变特性、混合料稳定性和空隙性等,修复以后可以恢复沥青路面的原有特性。但这一工艺不适合用来处治路肩塌落、非连续裂缝、路面补强,以及50mm 深度以上的路面病害。

复拌加铺是在复拌的基础上再加一层磨耗层,主要是能够增强路面结构。

3小结

沥青路面就地热再生是一种连续的作业方式,主要有重新整形再生、重铺再生、复拌再生和复拌+加铺等四种再生技术方案,但其基本工艺都是:预先加热路面→耙松或铣刨路面同时加入再生剂→添加特制级配新混合料→就地搅拌新旧混合料→摊铺压实。实际工程中根据待再生路面的病害特点和设计要求,可以选择相应的再生技术方案来改善路面质量。

参考文献

[1]颜彬,徐世法,高金歧等.沥青再生技术的现状与发展[J].北京建筑程学院学报,2005.3,21(1):72-75

[2]美国沥青再生协会编著.美国沥青再生指南[M].深圳海川工程科技有限公司翻译.北京:人民交通出版社,2006.1

[3]吴永平,聂涛.沥青路面再生技术的适用性研究[J].建设机械技术与管理,2005.9,18(9):62-65

[4]德国维特根公司.路面热再生原理再生材料及再生工艺

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