泡沫沥青就地冷再生施工技术分析
2018-11-23孙冬梅马荣
孙冬梅 马荣
摘 要:随着交通事业的快速发展,公路网络的形成,交通流量日益增多,特别是重吨位的车辆大量通行,导致公路养护与维修任务也就更加繁重。本文依据作者的施工经验,对泡沫沥青地冷再生层施工进行了分析。
关键词:泡沫沥青;就地冷再生;施工技术
随着经济建设的发展,促进了交通事业的快速发展,公路网络的形成,交通流量日益增多,特别是重吨位的车辆大量通行,公路养护与维修任务更加繁重。公路养护部门每年要投入大量的资金来改善路面状况。从沥青路面损坏情况来看,以车辙、裂缝病害开始,路面雨水由裂缝侵入路面结构层后造成基层软化、强度下降,出现路面坑洞、沉陷、表面松散剥落、平整度差,从而危及行车舒适及安全。以往的养护维修主要有以下两种方法:1)表面轻微裂缝对沥青表面进行罩面称为中修罩面。2)严重裂缝强度达不到养护规范要求,路面呈现破损。采用老路上进行基层补强称为路面大修。但是以上两种方法处理路面高程将会不断增加,从而引起排水附属工程和道路连接等问题。特别是穿镇等特殊路段矛盾更加突出。在施工铺筑的同时,更需要大量建筑材料。综上所反应的种种问题以及近年来公路大量建设,资源供应的日益紧张,加上人们环境意识的增强,迫切需要公路养护管理部门寻求科学的养护维护技术。
1 泡沫沥青就地冷再生施工工艺和特点
利用专用冷再生设备在现场将原有路面结构同时铣刨、破碎,并根据需要添加新料,在常温下与新的稳定剂(泡沫沥青、水泥)一次性拌和,压实成型后,成为路面一个结构层次的整套工艺。
泡沫沥青就地冷再生路面一般可包括两种路面结构形式,即沥青面层的就地再生和沥青面层及部分基层的就地再生,也称之为全深式再生简写为FDR。
泡沫沥青就地冷再生施工设备和工艺(以轮胎式不带熨平板就地再生设备为例)通常包括石屑(或碎石、水泥)撒布车、水车、热沥青罐车和就地再生设备组成的就地再生列车、平地机、压路机等。
就地再生设备的核心是一个装有若干个硬质合金刀具的切削转子。转子向上旋转铣刨原路面材料的同时,可以通过专门设计的喷洒嘴将泡沫沥青喷洒到拌和腔。热沥青、冷水和空气在一排相互独立的发泡腔里,使沥青发泡,并喷嘴均匀地喷洒到刨松的旧路面材料中,泡沫沥青就地冷再生原理。
1)是一种环保、节约的道路维修技术。就地冷再生技术可以将全部的旧路面材料重新加以再生利用,一是减少了因所需大量砂石材料开采而造成的地表环境破坏;二是避免了旧沥青路面材料对环境的污染。此外,因减少了新、旧材料的运输而减小了周围环境的污染及途径路面的破坏。节省运力资源,充分利用旧路材料,减少了旧路面材料和新料双重材料的运输量。
2)施工过程中不损坏路基。由于冷再生施工为一次性作业方式,再生机组在暴露的路基上只通过一次,所以与传统施工方法相比机组对路面的损害较小。
3)再生层的质量可以保证。现代化的专用再生设备,采用先进的电脑控制,可以准确实现对现场铣刨深度和速度的控制,以及各类添加剂计量的精确控制。此外,铣刨壳在拌和舱内高速旋转,同时完成了铣刨与拌和,材料拌和均匀,减小了原路面材料的变异性。
4)施工简便、效率高。现代化的专用就地再生设备,具有较高的生产率,通过一次作业就能实现对老路的维修,施工组织简便,对交通干扰小,而且特别适用于大交通量、不中断交通施工的道路。
5)节约工程造价。由于就地冷再生技术,在节约材料、减少运输等方面的特点,使得其使用成本与传统维修方法相比,造价明显减少,是一种经济型的道路维修工艺。
泡沫沥青就地冷再生技术的缺点:
1)沥青混凝土路面的就地冷再生需使用大型的专用机械,进行连续机械化施工,施工时机组长达50~100m,因此要具有能发挥就地冷再生足够的工程规模,不适合用于小型维修工程,以及难以确保连续机械化施工的工程。
2)要对实行就地冷再生路段进行旧路检测,确定该路段是否符合沥青路面就地冷再生的技术条件。检测的主要内容包括:沥青路面变形类(车辙、拥包、深陷)病害调查、路面抗滑性能调查、强度调查。对于老路面具有较多深层病害,而且就地冷再生处理不到的路段,一般不适合采用就地冷再生技术。
3)就地冷再生层作为路面基层时,路面标高一般比旧路面提高5~10cm。
4)对于老路结构比较复杂,材料变异性较大的路段,一般也不适合采用就地再生技术。
2 泡沫沥青就地冷再生施工技术的具体应用
针对技术形式类别的特殊性,在后续控制和应用过程中要从整体布局入手,考虑到再生技术形式和后续结构的变化格局,及时对各项案例进行分析,使其满足技术形式的整体化要求,进而促进技术的有效应用。以下将对泡沫沥青就地冷再生施工技术的具体应用进行
分析。
1)泡沫沥青就地冷再生原理泡沫沥青也称为是膨胀沥青,原理是将一定量经过精确计量的冷水(环境温度,用量通常为沥青质量的1%-2%和少量的压缩空气注入热沥青(180℃左右)中,水迅速蒸发,从而引起沥青在饱和蒸汽内产生爆炸泡沫,体积膨胀至原来的15-20倍。沥青的表面活性比较特殊,在应用过程中能突破原有施工形式的要求,满足施工技术的后续要求。泡沫沥青就地冷再生施工技术材料应用比较广泛,涉及到很多沥青路面和基层塑性材料等,在后续施工阶段要掌握路面结构和应用指数,考虑到抗疲劳和抗车辙性能的变化,及时对各项系数進行有效的分析,满足再生技术的指标控制格局。对于交通量比较大的路面可以适当铺筑新的一层沥青,及时对交通路面进行处理。
2)泡沫沥青就地冷再生施工工艺
在对原有的混合料进行施工时,考虑到混合料采样的要求,必须对材料进行等级分配。在已有控制前提下,可以应用试验机对沥青进行不同温度和不同用水量的检查,及时确定沥青的最佳温度和用水量。此外利用旧沥青混合料进行采样和分析,如果存在异常情况可以及时对其进行调整。在不同用水量的要求下,特性检查形式比较特殊,要确定最佳温度,结合水泥拟定的参合比例进行混合。通过实验形式可知再生混合料的最佳含水量和最大干密度都是确定,要按照要求进行调整。
3)泡沫沥青就地冷再生施工评价
针对泡沫沥青就地冷再生施工技术的特殊性,在应用阶段需要掌握施工形式的具体化要求,及时对各项技术形式和控制形式进行分析。在本次研究中以机动车路段为基础,在原有的路面结构中,混凝土的面层结构大约为4cm左右,采用泡沫沥青就地冷再生施工技术能对病害严重的区域进行适当的调整,考虑到再生完成后的路面和原有路面结构的形式变化,要去除原有路面的厚度,对其进行冷再生处理后,在此基础上再做5cm的沥青混凝土。泡沫沥青冷再生后应用的干法养生,期限大约为2d左右,养生结束后,可以直接进行摊铺。泡沫沥青冷再生混合料的配合比如下:
针对现有技术形式的要求,需要结合实际应用要求,采用压实度计算的形式,合理应用马歇尔实验和检测形式,对各项技术形式进行有效的评估和应用。在后续应用过程中要做好基础测试工作,只有适应各项指标的要求,才能付诸于应用。
3 结语
总之,针对现有的再生技术发展要求,应结合具有的施工技术应用措施来进行分析,由于泡沫沥青再生技术具有保护生态环境、节约资源的作用,沥青就地冷再生施工技术的应用范围比较广,其应用效果比较明显,但是其中存在部分关键的施工技术容易被忽视,进而出现质量缺陷的情况,在施工阶段必须对其引起重视,发挥关键技术的最大化作用。
参考文献
[1]曹军想. 泡沫沥青就地冷再生施工工艺[J].市政技术,2014,(z1).
[2]刘伟.泡沫沥青就地冷再生施工技术在大中修工程中的应用[J].交通世界(建养机械).