沥青混合料再生技术在公路工程中的应用
2022-04-19郭建兵
郭建兵
(怀安县交通运输局,河北 怀安 076150)
0 引言
沥青路面由于具有良好的行驶性能、易于修复等特点在城市道路和高速公路广泛普及。但随着交通量的不断增长,给沥青路面带来了严重负担,导致道路出现大量病害,沥青路面实际寿命大幅度缩短。对道路进行大规模养护、铣刨重新修筑的成本高,因此需要采取沥青混合料再生技术来节约成本。沥青混合料再生技术能够充分适应各种工程,可以根据项目的实际情况选择采用热再生或冷再生等再生手段[1]。目前我国常用的再生技术手段之一是厂拌热再生,通过将铣刨后得到的废旧沥青混合料加入一定的再生剂后使其恢复部分性能。
1 厂拌热再生沥青混合料技术特点
厂拌热再生沥青混合料是将旧路面铣刨得到的废旧混合料,经过沥青回收和碎石重新筛分后,同新的沥青胶结料、集料和再生剂再次拌和后得到新的沥青混合料,其路用性能虽比不上完全采用新沥青修筑的路面,但使用再生技术修筑的沥青路面性能满足规范要求。此外,其最大优点之一是节约大量的工程成本,对废旧沥青混合料进行回收,有利于环境保护。
2 工程概况
某公路全线长19.7km,路面结构采用水泥稳定砂砾作为基层,沥青混凝土路面作为面层,通车多年后,道路部分路段出现基层反射裂缝,通过灌缝等处理后继续使用,后来该路段裂缝病害复发,严重影响道路行驶安全和品质。考虑到项目经济成本,经过研究后决定采用再生沥青混合料技术进行施工。
3 原材料
3.1 沥青
厂拌热再生技术以铣刨后得到的废旧沥青混合料作为原材料,还需要加入一定量的新沥青。沥青老化的实质就是沥青中的轻质组分减少,沥青质含量不断增多的过程,铣刨回收得到的老化沥青组分中,沥青质占比高,通过向回收得到的沥青中加入新沥青后能够使沥青组分重新分配,提高了轻质组分的含量,降低了沥青质的占比,从而达到沥青再生的目的。
3.2 集料
将原路面碎石回收冲洗干燥后进行试验测定,原路面所用碎石为当地产的石灰岩碎石,因无法完全回收使得石灰岩碎石产生一定损失,因此需要根据设计级配要求添加一定量的新碎石。
4 施工工艺
4.1 混合料的生产
相比常规沥青混合料的拌和,由于加入了回收得到的旧料,在混合料拌和过程中需要进行温度控制,具体温度要求见表1。为了保证新老集料都能充分与沥青拌和均匀,还需要适当延长拌和时间,拌和时间控制要求见表2。
表1 混合料温度要求 单位:℃
表2 混合料拌和时间要求 单位:s
4.2 混合料的运输
混合料拌和完毕后出料装车时需要分前中后三批进行装车,一次性装车容易造成粗细集料的离析,对工程质量影响十分严重。同时在选择拌和站时需要遵循就近原则,控制拌和站与项目所在地距离,避免由于距离过长导致混合料运输过程中的温度损失[2]。
4.3 混合料的摊铺
根据施工组织设计要求,由于该道路路幅超过8m,应采用两台摊铺机以梯队联合摊铺方式进行。摊铺时对于搭接不均处人工进行补料处理。摊铺开始时保证摊铺机预热至100℃,摊铺开始后保证现场运料车的数量,摊铺尽可能一次成型,如遇到天气或其他原因需暂停时必须设置施工缝。
4.4 混合料的碾压
初压时控制碾压温度在135℃以上,对刚摊铺完毕的混合料进行整形处理。采用双钢轮压路机,保证集料能够相互嵌挤。碾压时需要控制碾压距离,分段进行碾压,保证整条路段的压实度能够达到相应要求[3]。
5 试验路段性能检测
5.1 压实度检测
路面压实是道路施工中保证路面达到相应强度和刚度的必要步骤,压实度检测是道路工程质量验收必不可少的环节。为了保证路面压实度达到相应要求,在每一遍碾压后对道路压实度进行检测,检测结果见表3。
表3 试验路段压实度检测结果
对再生沥青混合料进行碾压施工,当其碾压遍数达到第七遍时,其压实度结果为98.5%,满足规范要求,说明采用再生技术得到的沥青混合料压实度能够满足规范要求。
5.2 渗水系数检测
该道路施工采用密集配沥青混凝土,根据相关规范要求其渗水系数需要小于120mL/min。为了验证采用再生技术施工后路面渗水系数是否满足要求,对渗水系数进行检测,其检测结果见表4。
表4 渗水系数试验检测结果
对采用再生混合料技术施工后的路面随机选取6个点位进行渗水系数试验,结果表明,渗水系数最大值为92mL/min,远小于规范要求的120mL/min。
6 结论
本文结合具体工程,对沥青混合料再生技术特点进行了阐述,通过工程实例详细介绍了再生技术所采用的原材料和具体施工工艺,最后对施工后的试验路段进行压实度和渗水系数检测,得到以下结论:
(1)对再生沥青混合料进行碾压施工,当碾压遍数达到第七遍时,压实度结果为98.5%,满足规范要求的98%,说明采用再生技术得到的沥青混合料压实度能够满足规范要求。
(2)对施工后的路面随机选取6个点位进行渗水系数试验,结果表明,渗水系数最大值为92mL/min,远小于规范要求的120mL/min,说明项目施工质量良好。