沥青路面就地热再生施工质量控制
2019-11-30王琛
王琛
摘 要:就地热再生作为一种先进、环保、快捷的路面养护技术,以其100%利用原路沥青混合料资源、绿色环保的优点得到了世界各国得到广泛的应用,在矿料、石油资源日趋短缺的今天具有广阔的应用前景。然而,目前我国通过就地热再生技术施工后的路面质量仍存在一定差异,分析其关键因素为施工过程中的工艺、质量控制不严,导致再生路面使用寿命下降。本文系统总结了沥青路面就地热再生施工工艺及质量控制要点,为从事沥青路面就地热再生施工技术人员提供一定的参考。
关键词:沥青路面 就地热再生 施工工艺 质量控制
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)06(c)-0030-02
1 概述
在石料、石油等不可再生资源日渐紧缺,大量沥青混合料废置的今天,沥青路面再生技术因其经济社会效益显著而逐渐受到人们的重视。沥青路面再生技术具有节约资源、降低工程造价、防止“黑色污染”等诸多优势,在近年的路面养护中被大规模应用。就地热再生技术是一种相较于厂拌热再生、冷再生技术更加先进、环保、快捷的路面养护技术,其工艺流程是利用就地热再生设备,对旧路面进行加热、翻松、喷洒再生剂并现场与新料拌和,就地摊铺,所有工序都在现场完成。
2 就地热再生技术优势
2.1 施工质量优
(1)再生层与老路面的连接时热连接,具有良好的热粘合性,杜绝了层间连接不良的问题。(2)采用间歇式加热方式,使原路面混合料充分加热且避免了沥青的二次老化。(3)采用原路面耙松方式,保证了原路面混合料骨料不被破坏。(4)采用提升复拌技术,使再生混合料得到充分拌合,从而保证再生混合料的拌合均匀性。
2.2 施工速度快
沥青路面就地热再生施工采用大型就地热再生机组,该机组具有大型化、集成化、自动化及机动性的特点,施工速度可达到3.5~4.0m/min,日施工里程1.2~1.6km。
2.3 经济环保
旧沥青混合料的再生利用有利于处治废料、节约能源、保护环境。由于旧沥青混合料得以利用,具有显著的经济效益和社会、环境效益,在公路建设中,被人们称之为“绿色”施工技术。就地热再生技术可减少对新沥青的需求及矿料的开采,降低了道路养护车辆对燃料的消耗和尾气的排放,具有很高的环保效益;就地热再生可以100%利用旧沥青混合料,只是在施工中加入一定量的再生剂和少量的新沥青混合料,可减少废料的运输、堆置费用和沥青、砂石材料费用,节约大量的投资等,具有较好的经济效益。
3 沥青路面就地热再生施工工艺
就地热再生技术的施工工艺是影响实际工程施工质量的重要因素。沥青路面就地热再生首先采用3~4台加热机对原路面进行充分加热,旧沥青路面的加热是自上而下由热传递完成的,应保证足够的加热时间使热量传递到预定的翻松深度处,保证翻松无夹层,纵向接缝顺直。由于再生料温度较新拌沥青混合料低,因此摊铺时应增大熨平板振捣强度,为后续的压实做准备,同时应控制好松铺系数,安排人员实时监测,避免高程不符合要求。对于复拌加铺施工,应注意即时碾压,防止层间粘结不足及压实度不够。该工序由热再生机组的各工作装置一次性,同时连续的完成包括加热、耙松、沥青再生剂的加入、新混合料的添加、新旧材料的拌合、整平摊铺及预压实。
4 沥青路面施工质量控制要点
4.1 配合比设计
4.1.1 取样方法的控制
现行的取样方法并不能很好地反映路面实际情况,导致在配合比设计时取样不能夠代表大部分整体施工路面混合料质量,主要原因在于以下两点:
(1)取样方法不明确:在实际操作过程中,对于路面取芯的位置选择带有很大的随意性。施工人员往往根据经验在比较理想的部位钻孔取芯,因此所取芯样不能反映路段整体水平。
(2)取样频率不科学:目前国内外对于路面取芯的频率基本都是2~5个每车道公里。由于路面材料的复杂性和不均匀性,路面的异质性程度是比较大的,较大的异质性程度就代表需要更多的样本才能整体的实际状况。可是一味增加取样频率不但大量增加了工作量,而且对路面的完整性也造成了破坏。
为了选取有代表性段落进行取样,一定要采用依据路面性能分布规律,合理划分取样段落。路表的平整度、车辙深度和摩擦系数三项指标是路表性能的核心,且可快速测试分析,将此三个参数作为确定取样段落的依据。
首先统计施工段落每10m或20m的路面行驶质量指数(RQI)、路面车辙深度指数(RDI)和路面抗滑性能指数(SRI)这三项指标;然后为了去除极端值对下一步分档统计的影响,对于高速、一级公路,将第一步中统计的三项指标各自去掉最大和最小的2.5%,保证有95%的施工段落在取样的考虑范围内;对于其他等级公路,去掉最大和最小的5%,保证有90%的施工段落在取样的考虑范围内;再去掉极端值后,将每项指标分为数据间隔相同的五档,统计三种指数在各档的数量分布情况,将数据分布最多的那一档数据进行标记,此档路段为此参数的最可几路段(即出现频率最高的路段);最后分析,如果三个指标的最可几段落具有公共部分,则公共部分可以定为取样段落。如果施工段落上的可选取样段落过多,则选取较集中的段落进行取样。如果三个指标的最可几段落没有公共部分,则选取RDI最可几段落进行取样。
4.1.2 沥青混合料级配的控制
原沥青路面经过长期运营,车辆轮胎对路面反复碾压,造成原路面混合料级配发生细化,往往原路面混合料级配会超出规范控制范围,为了恢复原路面级配,需要掺加一定的断级配新料使原路面混合料级配得到改善。通过车辙试验表明,同样掺加10%或15%的新沥青混合料,掺加断级配比掺加连续级配的动稳定度要提高近1000次/mm,如图1。
4.2 加热温度的控制
各加热机温度控制是呈梯度发展的,在施工过程中普遍运用三台加热机,第一台加热机的温度控制在150℃~160℃,后面两台加热机为温度控制均会相应对比前一台提高约15℃,各加热机温度梯度需要保持大致一致。如此进行加热机温度控制目的主要为防止原路路面加热过高造成混合料老化或原路面加热温度过低造成铣刨时骨料破坏。
通过对SMA-13沥青混合料不同加热温度的空隙率及冻融劈裂试验结果表明,原路面加热温度越高混合料的空隙率就越大及冻融劈裂比就越小(如表1)。加热温度越高时可能导致沥青表面层材料失去了沥青应有的胶粘性能,同时其粉碎后的粉状物又进一步破坏了沥青的胶结作用,因此对沥青路面的再生利用是非常不利的。由此可见,做好加热机温度控制工作,有助于控制温度,提高工程质量。
4.3 原路面裂缝处理质量的控制
沥青路面就地热再生采用原路路面就地加热、就地铣刨的方式,如对裂缝处理不当将会对再生后路面平整度造成一定影响。实际工程可根据实际情况,综合考虑裂缝处理效果、处理成本、工期、施工方便性等因素选择合适的裂缝处理方案。
对于一般裂缝可以不进行处理,而对于较宽或多条集中及出现分叉、边缘沉陷的裂缝,处理的方式为深层预处理,首先沿横向裂缝两边各铣刨1m,深度达到中面层底部采用聚酯玻纤布贴缝、回铺沥青混合料并压实。如工期允许可对裂缝处理后开放交通一段时间,使回铺的沥青混合料二次压密,这样在一定程度上减小对平整度的影响。
4.4 接缝施工质量的控制
沥青路面就地热再生接缝施工是质量控制的薄弱环节,在施工过程中如控制不当,将造成接缝压实度不足、渗水过大、离析等问题。对于接头处横向接缝,首先将接头横逢先采用切割机进行切缝并采用精铣刨,然后在混合料摊铺后采用横向或斜向45°碾压,保证横向接缝的平整度。对于纵向接缝,在混合料摊铺后,沿纵向接缝先碾压新混合料15~20cm,然后逐渐向中间碾压,如发现接缝處局部离析,可采用人筛取细料进行填补,保证接缝处混合料饱满。
5 结语
研究沥青路面就地热再生技术施工中的质量控制具有分析了配合比设计、温度控制、裂缝处理质量控制与接缝处理的质量控制措施,可有效促进沥青路面就地热再生技术的发展。合理且优质的施工质量是实现就地热再生路面耐久性的关键所在,这需要采用合理的技术、材料和施工工艺,强化质量意识,加强质量管理,把握好施工质量控制要点,无疑能够获得较好的社会经济效益。
参考文献
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