沥青路面热再生修补工艺方法分析
2021-04-02
(广东能达高等级公路维护有限公司,广东 广州 510000)
一、工程概况
广东省汕尾市原陆丰主线至螺河大桥东岸段起讫桩号k2698+940~k2699+700,螺河大桥西岸至湖口立交段起讫桩号k2700+705~k2703+000,两处路段随着使用时间增长产生了多种病害,需采取修补措施,具体涉及到路面病害处置、加铺沥青面层、配套完善排水系统等多个方面。
二、工作原理
加热板因兼具高效、节能、安全等多重特点,被广泛应用于沥青路面再生修补中。沥青路面热再生修复技术以蓝光热辐射加热技术为支撑,以煤气为燃料,经由高度专业化的发热装置处理后释放热辐射能,可持续加热沥青路面,使其转变为软化状态,再由施工人员组织修补作业。在实际操作过程中,需通过加热板对沥青路面采取加热处理措施,使其在到达特定温度后软化,再依次翻松、增添新料、翻拌、摊平、压实,使修补部分与周边既有路面融为整体结构,确保接缝施工质量。全程施工效率较高,通常约20min即可完成修补作业,相较于传统方法,旧料得到充分利用,既减少了材料方面的成本投入,环保效益也较为显著。
三、适用范围
热再生修补工艺适用范围较广,可有效修补坑槽、龟裂、车辙等多种类型病害,在新建路面分幅摊铺所形成的冷接缝处理中也具有较好的应用效果,是沥青路面病害修复领域较为关键的技术支撑。
四、施工工序
热再生修补工艺的可操作性良好,施工较为便捷,为有效保证施工质量,需按照特定的流程有序施工,主要过程包括布设安全标志、清理、放线、加热、软化、耙松、拌和摊平、碾压、开放交通。
(一)布设安全标志
为确保边界维持顺直的状态,在开工前必须根据要求检测并确定基准线,以及热再生机械施工过程中的行进基准线,从而为正式施工提供清晰引导,以便工作人员更为合理地操控机械设备。开工前准备好车辆并使其就位,热再生机械需预热,点燃长明火。
以前期的沥青路面病害调查结果为主要依据,按照特定顺序维修。施工前需在作业区域周边设置安全标志,由专员指挥交通,以保证人员和设备的安全性,同时减小因施工对周边车辆通行造成的不良影响。
(二)清理、放线
施工人员全面清理路面,利用吹风机将各类杂物处理干净;以病害实际发生面积为基准,首先合理规划加热板的尺寸,其次放出加热路面的边块线,然后加热板就位,为后续施工奠定良好基础。
(三)加热、软化
确定待维修的病害区域后,将加热板移至该处加热。根据经验,经过5min~7min的加热处理后,沥青面层的温度将提升至140℃~170℃,此时路面软化厚度约4cm~5cm,满足此条件后可转移加热板至下一处。
加热作业可选择热辐射的方式,该方法可有效避免路面出现烧焦的情况,保证路面的完整性。加热墙被点燃后,施工人员需及时检查加热墙的状态,掌握其变化情况。车辆前行时应保证行驶导杆可沿标线有序行进,期间不可随意变更速度或方向,由现场专员给予指导,确保正确驾驶。经上述流程后,热再生机械设备进场,应确保各加热机械设备可维持匀速运行状态,同时车辆间距需控制得当。为避免热量大幅度散失的情况,需在车辆底部和相邻两车之间增设保温板,以确保加热温度的合理性,为后续施工创设良好条件。
(四)耙松、拌和
路面经过加热后需做翻松处理,同时调整再生剂喷射头的位置,使其到达热再生的起点处,再运行喷洒装置。喷洒过程中需要充分收集各类既有路面材料,构成一条料带,此举作用在于减少热量损失,同时给旧料和再生剂的混合提供足够的时间。
(五)摊平、碾压
混合料带成型后,按照特定的比例增添新料,通过提升机转移新料和再生料,使其能够混入搅拌器内,采取加热和搅拌措施,形成均匀性较好的混合料后摊铺。热再生机械设备的腹部需配置加热墙,可持续加热原路面,以保证新铺层和原路面的有效结合,构成完整的结构体系。
为确保路面具备良好的平整性,在摊铺时宜选择摊铺机作业的方式,从而消除人为误差。摊铺机提前运抵现场,可紧跟复拌设备,根据现场情况和施工要求合理调整摊铺参数,以保证设备的平稳运行,从而改善摊铺施工的质量。
碾压前需做好准备工作,清理散落在两边的材料,再按照初压、复压、终压的顺序依次操作。压路机需紧跟前方摊铺机,摊铺到位后随即组织碾压作业。先碾压两侧,再逐步向中间推进,遵循先静后振、先慢速后快速的原则,碾压重叠量需达到轮宽的1/3。此外,需保证各段碾压长度的合理性,折返距离不宜超过30m。
(六)开放交通
碾压完成后,需及时清理路面的杂物,密切检测此时的路面温度情况,若实测值在50℃内且维修区域的强度等各项指标均满足要求,可以开放交通。
五、性能特点
通过热再生修补工艺的应用,可快速完成沥青路面各类病害的修补作业,现场环境对施工的干扰相对较小,路网服务能力随之提高,兼具技术可行性、经济效益性、生态环保性等多重特点。
(一)修补速度快
加热板的热量输出率较高,仅需5min~7min便可快速软化路面,修补作业在15min~18min内可以快速完成,作业效率较高。
(二)修补质量好
加热板可实现就地加热处理,被修复区域能够与周边路面有效融合,构成完整的路面结构体系,有效避免传统方式下的接缝问题,修补处理后的路面在平整度、抗渗性、抗冻性等方面均可满足要求。
(三)适应性强
热再生修补施工全流程中所使用的机械设备相对较少,省去了传统方式下切割机、空压机等设备,因此施工便捷性有所提高,施工所需成本随之降低。湿度、温度等环境方面的因素对机械设备的影响较小,机械设备在不同的环境下均可稳定运行,可满足随即修补的要求。
(四)修补成本低
热再生修补工艺能够充分发挥病害处旧料的作用,只需根据需求增添适量新料即可,通常可节省沥青材料80%,在材料投入方面成本较低。各作业组仅需工作人员4名,员工投入量较少,分配至个人的工作量也相对较少,可有效减轻劳动强度。碾压环节仅需小型压路机,加热过程中的煤气使用量仅为2kg/h左右。因此,各方面资源的投入均得到有效控制,修补成本较低。
(五)环保性好
现场热再生的方式可有效避免因废料造成的环境污染问题;沙石料开采量较少,可避免植被受损情况;沥青用量得到有效控制,从而减轻沥青熬炼过程中出现的环境污染问题;有效控制了液压镐等设备在运行工程中产生的噪声污染,环保效益良好。
(六)操作安全可靠
加热板内衬隔热材料,设备燃烧时外壳保持常温。完成加热作业后,底部可快速恢复常温水平,全程安全可靠,为施工人员提供了安全保障。
六、结语
综上所述,热再生修补工艺逐步成为沥青路面病害修补领域的主流方法,可延长公路的使用寿命,并营造更为舒适且安全的通车环境。此外,热再生修补工艺的经济效益显著,施工期间对环境的污染较小,并能充分发挥路面旧材料的作用,以达到“变废为宝”的效果。