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摘要:随着公路养护施工技术的不断进步,路面沥青再生技术因其特别具有的环保效果而逐渐受到重视。分析在高速公路的养护治理中应用沥青再生技术,探讨了旧沥青路面再生技术的类别及施工需要注意的问题,为旧沥青路面再生技术在高速公路养护治理中广泛应用提供了参考。
关键词:沥青路面;再生技术;高速公路
引言
沥青混凝土路面在行车荷载作用下,承受很大的拉应力、压应力以及剪应力等,在加上路面长期处于暴露的环境中,很容易受到阳光、风雨、温度等因素的影响,使混合料中的成分、性能发生化学和物理反应,逐渐使沥青混合料的使用质量下降,造成路面破损。沥青路面的破损一般分为两种,一种是结构性的破损,比如,整体结构遭到破坏或者是某一部分遭到破坏,使路面不能达到预期荷载;另外一种是功能性的破损,由于路面的平整度以及抗滑性有所下降,使路面达不到预期功能,从而影响通行质量,因此,对路面进行修复和养护非常重要。
一、再生技术原理、特点及优势
(一)旧沥青路面再生技术原理
旧沥青路面再生技术原理包括两个方面:①旧沥青混合料的再利用,把不能使用的或者是达不到使用要求的沥青混凝土废料通过适当的处理以后重新利用。也就是说把旧沥青混凝土路面进行破碎、筛分,然后与新沥青、再生剂以及新集料进行重新混合,形成具有使用性能的混合料,重新铺筑路面。②对旧沥青的物理性质从老化状态通过加入再生剂进行恢复,将原来的黏度调整到施工要求范围内,使其具有较好的流变性能。从胶体的角度来讲,就是把旧沥青的老化凝胶结构调整到溶凝胶结构。
(二)旧沥青路面再生技术的优势
再生技术应用主要优势有以下几点:①有效降低施工成本;②节约集料和胶结料;③保持原路面的几何特性;④材料循环利用率高,可有效降低对环境的破坏;⑤缩短病害处治施工周期;⑥适应我国路面典型结构和早期修建的“强基薄面”沥青路面结构升级改造需要。沥青再生技术应用符合我国当前着力建设节约型社会的基本国情,符合“十三五公路养护管理发展纲要”提出的推进绿色养护,实现公路养护与生态环境和谐共促的总体思想,具有显著的社会、经济和环境效益。同时也是交通部“十二五”全国干线公路养护管理检查要求的“材料回收率达到100%”、“循环利用率达到85%以上”两项技术指标实现的重要手段之一。
二、旧沥青路面再生技术在高速公路中的应用
(一)厂拌热再生
厂拌热再生就是将沥青路面挖出铣刨后运回拌合厂,根据路面情况的不同要求和规范,对其进行材料配比设计,确定破碎后的旧沥青的各个指标,并计算出新的混合料所需的再生剂、新沥青材料和其他材料的用量,将旧材料和新材料一起放入拌合机中制作成新的混合料,混合料的各项指标要达到规定值,按照铺筑旧沥青路的方法重新铺筑。利用厂拌热再生技术使材料结构再生,能应用于各种旧沥青路面,实用性强,实施起来比较方便,对沥青路面的各个层面都能有效的修补。
(二)厂拌冷再生
该再生技术在处理旧沥青的做法上与厂拌热再生技术完全相同,但是厂拌冷再生技术添加的稳定剂与厂拌热再生技术的不一样,该再生技术是添加泡沫沥青、粉煤灰、水泥、乳化沥青以及石灰等新型混合料进行均匀搅拌,让新的混合材料能够达到路面质量各项指标的具体要求。但是在此操作过程中不需要利用任何设备就可以完成整个生产过程,该再生技术有着节约能源、交通干扰小、工期短、效率高以及成本低等优点。
高速公路底基层与基层的养护治理中比较适合使用这种再生技术,这种技术有效的处理无法再进行热再生的材料环境污染、旧料废弃等问题,在高速公路的养护治理中有非常大的使用价值。在某高速公路的路面改建项目里,该路面的的沥青结构形式为:5cm热拌碎石+28cm没有筛分碎石+5cm颗粒式混凝土,高速公路的主要病害为路面开裂露骨。根据分析路面病害具体情况后,最终将路面维护的方案设计为:通过厂拌冷再生将5cm的热拌再生沥青碎石当作高速公路的基层机构,新高速公路路面下面层机构则为冷再生5cm颗粒式混凝土,然后将6cm颗粒式混凝土加铺在高速公路的路面上,在利用厂拌冷再生技术进行路面施工时,严格控制以下几点的操作过程:(1)一定要严格控制沥青混凝体的最佳含水量,含水量过多或者过少都会造成路面压不实而无法成型;(2)在进行道路碾压时要严格选用碾压的机械,先是通过9~11t的碾压机械进行初次压路,接着选用15~16t的碾压机械缓慢的进行密实碾压,最后再使用9~11t的碾压机械进行道路路面碾压成型(3)在利用再生技术进行改建项目时要在道路两边装上模版,避免出现道路路面崩塌的情况(4)加铺沥青的厚度要根据路面的具体情况决定,通常小于5cm,这样的厚度才能保证路面的下层结构能够完好的粘结,增强高速公路结构层的综合性能。(5)道路施工时,温度要保持超过12℃,在道路改建完成后,通常都应该有2个星期的养护时间,倘若道路施工过程中温度达不到要求,养护的时间要根据路面的具体情况适当延长。根据该道路改建成功后通车一年的使用情况,道路路面没有明显的结构破损情况,平整度、弯沉等指标完全符合设计要求,利用冷再
(三)就地热再生
就地热再生技术主要应用于高速公路的路面维修当中:第一步把高速公路路面上需要维修的地方进行加热,软化沥青。第二步是使用工具把周围多余垃圾清理。第三步是使沥青处理机与新材料混合,将混合材料铺设至需要维修的地方。应用这个技术具有过程简单,对旧沥青实现百分百的回收利用,可以现场快速进行维修,材料使用效率高且对交通正常运行影响较小以及对附近环境及居民都不回形成较大的噪音污染等优点。但是这个方法只能出来路面的沥青,对高速公路的内部结构的养护效果不高。此外,由于其加热温度不好控制,所以整个施工过程必须一气呵成,施工之后路边大约会增高3cm,所以必须根据高速公路的实际情况合理的选项养护计划。就地热再生技术更多的是以预防为主,应用于一二级公路和高速公路的养护中。这种技术对旧沥青的回收利用也有较为严格的要求,当地的旧沥青材料中限于当地使用。并且在施工过程中会带有有毒蓝烟产生,现阶段我国对于这种有毒蓝烟的有关处理技术还是有限。
(四)就地冷再生
就地冷再生技术有工期短、节约材料的优点,在施工中对路基无伤害,能够保护路面结构,维持原有性能。就地冷再生技术又被称为现场冷再生技术,主要有两种施工方式:a)为了恢复沥青路面表层被氧化的沥青的活性,并在路面表层形成一个封层,防止燃油泄漏,通常会在旧沥青路面上铺洒再生剂封层,再生剂可以渗透进入路面表层5mm左右,这种方法可以延长路面使用期限,此再生方法适用范围较窄,属于预防性养护范畴;b)利用路面铣刨拌合机将旧沥青混合料在施工工地铣刨、破碎,加入稳定剂和新集料(乳化沥青、骨料等)就地拌合,之后将其平摊铺于原路上,经器械碾压筑成新路。就地冷再生技术一般用于一、二级公路的下面层或者基层,三级公路的表面层、基层,用于表面层的时候要注意使用封层,作法和厂拌冷再生使用封层方法相同。
结语
沥青再生技术在我国公路养护治理中得到了广泛的应用,在实际使用中取得了一定的成绩,但由于再生技术研究不到位,还不能完全满足路面养护治理的要求,因此有关部门应更加重视、进一步完善沥青再生技术。
参考文献
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