浅析沥青路面就地热再生施工技术要点
2017-04-24
(重庆市璧山区公路管理所 重庆 402760)
浅析沥青路面就地热再生施工技术要点
易忠平
(重庆市璧山区公路管理所 重庆 402760)
沥青路面就地热再生技术与传统的养护技术相比具有其优越性,越来越多的应用于沥青路面的预防性养护性工程中。由于采用了热粘结方式,再生层与原路面结构的层间结合较为紧密,再生路面整体强度良好。实践证明,就地热再生施工时应针对关键性工艺进行实时监控,动态调整施工速度,以减少因施工不均匀所带来的路面质量的波动。
沥青;就地热再生;养护性工程;层间结合;关键性工艺
沥青路面经长期运营,在荷载和温度、紫外线等环境因素作用下会使沥青混合料出现老化,造成其使用性能不断下降,出现裂缝、车辙等病害[1]。而就地热再生技术作为一种高效、绿色的沥青路面预防性养护技术,可对浅层的病害进行维修,实现就沥青混凝土的100%利用,具有良好的经济和环境效益,广泛应用于沥青路面的预防性养护性工程中。但在再生路面的使用过程中仍出现早期病害,这主要是由于施工过程中的非均匀性导致。因此,本文主要就沥青路面就地热再生施工时的控制要点进行详细的讨论,以改善再生路面的质量。
1 就地热再生技术特点
1.1技术优势
(1)实现原路面材料的100%利用,节能减排。就地热再生技术通过添加再生剂恢复旧沥青的性能,实现再生利用,不需要运输废料及布置堆放废料的场地,具有良好的经济和环境效益。
(2)施工速度快,生产效率高。与传统路面病害处治方式不同,由于采用就地直接铣刨重铺的方式,比传统的铣刨重铺减少了运输旧料的步骤,实现了一体化施工,其施工效率远远提高,摊铺速度可达2-4m/min,一天可施工1.5km/车道。且施工时采用单车道施工,作业面小,不会产生封路施工的问题,对于交通量较大的路段也可适用,整体经济效益明显。
(3)提高路面养护质量。经就地热再生技术处理后的路面由于采用沥青层与沥青层之间采用热粘结方式,提高了层间的结合能力,消除了原路面施工时在层间产生的弱界面。同时,原路面在经过高温加热后,沥青会产生流动性,对裂缝也有一定的修复效果。
1.2技术局限性
(1)由于受加热深度的限制,就地热再生技术适用于仅存在浅层轻微病害的沥青路面,再生深度只能局限于20~60mm,难以对更深层次的病害进行修复。
(2)对原路面材料的级配调整幅度有限,无法除去已不适合进行再生的混合料。对进行过稀浆封层、微表处、超薄罩面等预防性养护技术处理过的路面,需在就地热再生前将其铣刨后再重新进行配合比设计。
(3)就地热再生后的路面的高温稳定性和耐久性较原路面有所减弱。
2 沥青路面就地热再生原理
2.1复拌再生原理
就地热再生技术可划分为复拌再生和加铺再生,其不同之处在于加铺再生是在再生混合料上面再摊铺新沥青混合料,两层一次碾压成型,增加了路面厚度。复拌再生工艺是采用2-3台加热机组对原沥青路面进行加热,然后将松软的路面耙松或铣刨,并喷洒再生剂和新沥青(再生剂和新沥青含量由室内试验测得),与新沥青混合料复拌、摊铺后碾压形成再生沥青路面。
2.2再生剂还原旧沥青原理
沥青在荷载、紫外线及温度等环境因素作用下,沥青的组分逐渐发生变化,导致沥青中的芳香芬朝着沥青质转化。随着沥青质含量的增加,沥青的软化点逐渐增大,针入度和延度逐渐减小。而再生剂可视为一种调和沥青,它的加入可改变老化沥青的化学组成成分,恢复沥青胶体结构,调节旧沥青的粘度,从而达到改善沥青流变性质的目的。
3 就地热再生施工控制要点
3.1施工前准备
就地热再生施工前应对深层病害应进行预处理。同时,若路面存在植物隔离带,应提前进行有效保护措施,如铺设隔热板等。
3.2原路面加热控制
温度是保证就地热再生技术施工效果的关键性因素。原路面加热温度过高会导致沥青混合料烧焦,出现老化现象,而温度过低又会导致铣刨料级配不均匀,产生离析,并会影响再生路面的压实效果。根据《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)要求,并结合就地热再生施工经验,要求三台加热机组的加热温度分别为110±10℃、145±15℃、160±20℃。
原路面加热须遵守下列原则:原路面必须充分加热,不得因加热温度不足造成铣刨时集料破损,使原路面旧料级配不均匀,也不得因加热温度过高导致沥青过度老化;各加热机组统一按照设定的施工速度匀速行进,其间距应保持在较小的范围内,减少热量散失;原路面加热宽度应比铣刨宽度每侧至少宽出100mm,保证铣刨区域受热均匀。
3.3铣刨控制
铣刨过程中,应实时监控铣刨深度、铣刨料及铣刨底的温度,保证铣刨底面温度大于90℃。若施工现场环境较为潮湿,铣刨过程中出现大量白汽,需适当降低机组行进速度,直到水汽减小至再恢复行进速度。同时,再生剂及新沥青的喷洒了应以室内试验结果为依据,并根据原路面概况实时调整,喷洒时要求计量准确、喷洒均匀,保证施工质量。图1为再生剂和新沥青喷洒过程。
图1 再生剂和新沥青喷洒
3.4摊铺与碾压控制
摊铺均匀性是良好路面压实度的保障。摊铺过程中,摊铺机应匀速行进,混合料摊铺均匀,避免出现粗糙、拉毛、裂纹、离析等现象。若监测到有离析现象,应及时人工填料,确保施工质量。
碾压时可采用钢轮压路机与轮胎压路机结合的方式,先钢轮碾压后胶轮碾压。碾压必须紧跟摊铺进行,初压温度不得低于130℃。使用钢轮压路机时应减少喷水,使用轮胎压路机时不喷水。碾压过程中,压路机不得转向、掉头、急停急起,避免出现拥包等现象。
3.5开放交通
当终压完成后,需等待路表温度小于50℃后才能开放交通,否则,由于沥青路面内部尚处于较高的温度,具有一定的流动性,过早的开放交通会导致路面出现推移等现象。
4 结论
针对就地热再生施工关键性工艺进行监测,通过实时控制原路面加热温度、铣刨深度、铣刨料及铣刨底温度,同时注意再生路面摊铺与碾压的温度与质量,及时调整机组行进速度,尽量减少因施工不均匀所带来的路面质量的波动。
[1]袁旭. 基于温度控制的就地热再生过程质量管理研究[D]. 重庆交通大学,2011.
[2]包双雁,陈长征,杨体文,等. 海南东线高速公路大修工程就地热再生经济分析[J]. 中外公路,2010,30(5):321-323.
[3]张友华,李新华,徐莹,等. 就地热再生施工沥青混合料级配影响性研究[J].公路,2015(5):202-206.
U415.6
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1007-6344(2017)04-0058-01
易忠平(1970~),男,本科,高级工程师,主要从事工程项目管理工作。