沥青路面现场热再生施工工艺研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者:郭进存
[导读] 现场热再生沥青路面的施工技术目前应用较为广泛,在施工过程中,主要是对当前道路实施改造,通过利用当前道路材料改造后提高整体路面的功能。
        郭进存
        北京市市政三建设工程有限责任公司 10010
        摘要:
        现场热再生沥青路面的施工技术目前应用较为广泛,在施工过程中,主要是对当前道路实施改造,通过利用当前道路材料改造后提高整体路面的功能。文章结合实际,详细的阐述了现场热再生沥青路面施工流程,在对比新加矿料加热温度基础上,对沥青混合料料拌制、运输、摊铺等环节进行讨论,最后给出施工时需要控制的一些问题,希望分析后能够提高现场热再生沥青路面施工水平。
关键词:现场热再生;?沥青路面;?施工技术;?分析;
引言:
        在我国经济快速发展的情况下,公路路面工程建设进程也在不断加快,对于现存的老旧道路进行整改和修建是必不可少的。基于交通量的逐年增加,公路沥青路面会出现不同程度的损坏。因此,相关公路工程建设单位需要深入探究热再生工艺的技术要点,要求相关施工人员掌握施工工艺流程,为保质保量完成公路路面工程施工奠定良好的基础。
        1.工程概况
        海南省环岛高速公路东线段是海南省公路网的主骨架公路之一,公路全长245km,始建于1998年,经过多年的使用路面总体技术状况大幅衰减,出现了网裂、沉陷、纵横向裂缝、车辙、坑槽等不同种类不同程度的病害,路面破损较为严重,严重影响行车的安全和舒适。2008年至2009年对府城至琼海段左幅进行了大修,部分路段采用了沥青路面现场热再生技术维修。原路面结构为4cmAK-16普通沥青上面层+11cmAC-25I中下面层+34cm水稳基层+20cm级配碎石底基层,再生路面采用复拌型,再生4cm原路面+AC-13普通沥青上面层。
        2.现场热再生技术原理及适用范围
        沥青路面现场热再生技术是一种一次性成型的路面施工方式,其原理主要是利用热再生成套设备对需要维修的沥青路面实施现场加热、连续翻松、摊铺碾压完成。这种施工方式具有节约资源、环保、施工周期短、有效延长路面使用年限以及不会给交通造成严重的干扰等多种优点。所以当路面出现裂缝、剥落、坑洞、车辙、涌包以及推挤现象的时候都可以采用该项技术对其进行修复。我国目前常用的热再生技术主要包括复拌型热再生、表面型热再生以及加铺型热再生几种。具体内容详见下表。
        不同现场热再生施工方法的适用情况
        
        3.热再生用途与意义
        在公路沥青路面工程修建过程中,传统的工艺是将路面全面破除翻新建设,明显损坏了路面的整体性能,同时施工工期长、效率不高,影响交通的正常通行,施工过程中对周围生态环境的影响较大,不符合环保发展理念。同时开采大量的石料,降低了资源的利用率,造成资源浪费,增加工程成本,耗费了大量的人力物力,工程建设的整体效益性不高。
        将热再生工艺运用到公路沥青路面工程建设中,促进沥青材料资源的循环利用,减少工程废弃物的占地面积,最大程度提升了资源的利用率,保护周边的水土,维护生态建设,对交通通行影响较小,提高路面的使用率[1]。基于热再生技术产生的社会效益明显,公路沥青路面工程建设将热再生技术作为重点施工工艺,在各项前沿技术的推动下,具有广阔的应用前景。
        4.热再生施工工艺与现场应用
        4.1热再生的方式
        (1)复拌型热再生施工技术是将旧的沥青混合料进行再生产,其中复拌型施工方式原理是利用两台加热机对路面进行加热,保证温度能够达到再生需要的温度值,然后使用耙松器将路面加热到标准的深度,复拌过程中不会损坏原混合料,保证配料比例标准。通过再生机耙松器将材料收集,并传送至搅拌锅进行搅拌,并在施工过程中不断加入新料,有效改善旧有公路路面缺陷。同时,在耙松过程中要加入再生剂,保证新料与旧料充分混合,最后使用摊铺机进行摊平。
        (2)复拌加铺。此类方式是将再生料摊铺平整,添加新料;再由第二套熨平板进行新料摊铺,最后使用压路机进行碾压,完全竣工后可以允许交通正常通行。
        4.2混合料配比与设计
        由于热再生工艺实施过程中加入新料和可再生剂,因此混合料配比需要进行科学合理的设计,相关设计人员需要对旧沥青路面资料进行采集和评估分析,保证工艺实施的可行性。根据现有路面破坏状况,确认取样的频率,并进行样品检验分析;采用抽提法提取旧沥青路面材料,进行材料级别比对和性能比对,详细研究材料性能差异,根据现有的沥青性能科学配比再生剂,保证配比符合沥青路面工程建设标准。在进行热再生混合料配合比内容设计上必须提取具有代表性的样品,通过试验完成混合料性能比对分析,根据各项参数实际进行新料的添加。运用车辙、小梁弯曲等混合料性能试验数据进行模拟,确保混合料配比设计具有合理性。
        4.3工艺的主要环节
        (1)道路耙松整形性能再生环节
        在道路耙松整形性能再生工艺施工过程中,需要严格按照工艺流程进行操作,将施工深度控制在25cm左右,具体的构造深度需要根据检测结果进行确定。重点修复轻微损坏的沥青路面,在施工过程中不需要添加新的材料,通过耙松器的运用能够有效消除小裂缝等常见通病,进一步提升路面的平整度,促进公路路面使用性能的提升。
        (2)重铺再生施工环节
        重铺再生施工工艺主要应用于损坏严重的沥青公路路面,通过翻新重建实施工艺流程,翻新效果能够最大程度上还原初始公路路面样貌,提升公路路面使用性能。
        (3)复拌再生环节
        复拌再生施工环节主要适用于中度损坏的沥青路面,通过加热软化将路面损坏部分刨除,通过掺入再生剂进行施工材料配比搅拌,最大程度上还原修复效果,最后采用复拌方式进行承载试验,确保沥青路面的完整性和稳固性。
        4.4现场管理
        要想提升热再生施工工艺整体效果,必须加强施工现场的管理,建立工程质量监管体系,及时有效地解决施工建设中的问题,保证公路沥青路面工程建设的可靠性。在开工前加强项目参与各方之间的沟通交流,获取旧有公路的相关参数,加强对施工材料、施工设备、拌和工艺的检查,找出设计方案中的不足之处并及时纠正和改进,尽可能通过模拟筛选出更优的施工方案。
        5.现场热再生沥青路面施工质量控制
        5.1温度控制
        现场热再生沥青路面的温度控制对于整个工程来说都非常的关键,其中所使用的各种材料都要加强温度控制。在工程中,物料拌和是在封闭的环境中进行的,周边环境温度难以准确的控制。但是可以根据实际工作的要求来选择一些切实可行的保温措施,可以防止材料温度变化过大,保证温度基本恒定。因为很多外在因素的影响,试验段中的再生拌和温度在同一时期内存在一定的差异性,但是基本保持在130℃范围内,达到了工程施工的要求。
        5.2厚度控制
        传统沥青路面工程中,要想精确的控制厚度参数,选择使用的是钻芯法,也就是在路面施工的范围内随机的选择钻芯点,然后开始对该区域进行厚度检测。这种方法操作非常的简便,但是会对钻芯位置造成质量影响,严重的损坏该位置的性能,防水性能也有所下降。同时,点为的选择也是不规律的,很有可能造成数据检测的不准确,也就无法真实的反映出路面结构的实际情况。
        5.3成分控制
        (1)再生剂是整个热再生材料中的重要组成部分,对于性能产生直接的影响,所以其使用类型以及用量会直接导致混合料的性能。在确定组成成分的过程中,再生剂的使用量应该与翻松深度数据参数一致,同时结合工程的厚度参数来进行适当的调整。对于当前路面材料质量难以达标的情况下,可以根据材料的含油水平来适当的改变再生剂的使用量。现场的控制主要是通过室内试验数据来确定的。
        (2)外掺料或者是重铺再生中加铺层的沥青材料都要按照设计要求来确定添加量,同时与再生设备的行进速度存在直接的连续。掺和率主要是通过现场的实际情况检测得知,也要充分的考虑到运输距离。
        5.4平整度控制
        公路沥青路面施工过程中,必须保证修建路面的平整度,施工人员需要严格把控路面刨除深度,加强对摊铺机速度的控制,尽可能减少中途停机的现象。在施工前,加强对施工人员的技术培训,确保能够熟练使用施工过程中的各项设备,不断提升自身的专业技能,确保摊铺厚度均匀。提高对碾压机的操作水平,相关监理人员需要加强对施工现场的监督管理,发现问题及时纠正。
        5.5施工机械保障
        为保证公路沥青路面现场热再生工艺施工技术有效落实,施工方必须提供施工所用的运输设备、压实设备,加强对各施工环节的防护,运输中保护好混合料,减少因运输问题造成材料性质变化。使用压路机时,控制好碾压温度、注意速度控制,保证施工的连续性。
结语:
        综上所述,基于热再生施工技术在公路工程建设中的应用,有效提升了公路使用性能,通过对施工工艺流程的把握,加强对旧有公路的改造修建,利用再生材料修复公路路面,一次性完成再生加铺,具有快速、经济、环保等优势,促进我国公路事业的发展。
参考文献
        [1]杨忠强.沥青路面热再生工艺研究[J].福建交通科技,2019(3):30-32.
        [2]张威地.就地热再生沥青混合料路用性能及其耐久性研究[D].南京:苏州科技大学,2019.
        [3]孙以民.基于多目标决策的沥青路面废料再利用研究[D].大连理工大学,2016.
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