沥青路面就地热再生关键技术研究

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年4卷第8期   作者:万修堂
[导读] 沥青路面就地热再生技术主要是对旧路面进行翻新和改造,
        万修堂
        山东省路桥集团有限公司 山东济南 250000

        摘要:沥青路面就地热再生技术主要是对旧路面进行翻新和改造,以完善高等级公路体系,促进现代化公路交通网的发展。由于沥青路面就地热再生能够对旧沥青混凝土路面进行现场再生利用,将其应用在道路维修过程中,可以获得良好的经济效益、社会效益以及环境效益。本文主要对沥青路面就地热再生关键技术进行深入探讨,希望能够为相关工作者提供借鉴。
        关键词:沥青路面;就地热再生技术;关键技术
        
        
        前言:沥青路面就地热再生关键技术具有施工速度快、环境污染小以及废料利用率高等优势,在道路修复过程中应用的较为广泛,有利于提高道路路面的质量,促进道路工程的不断发展。所以在道路修复过程中,应根据道路工程破坏状况,科学、合理的应用就地热再生关键技术,掌握关键技术环节,切实解决道路路面问题,为车辆运行营造良好的环境。
        1工程概况
        G314线段公路大中修工程,本项目位于某县境内,路线总体走向东自向西,路线全度21.3km。本项目为二级公路,设计速度80km/h,项目区自然区划为Ⅵ2区,夏季炎热、冬季寒冷。对路面病害进行就地热再生施工,利用原有路面3cm上面层进行就地热再生处理,再生成3cm细粒式沥青混凝土(AC-13C)。
        2就地热再生沥青路面关键技术
        2.1就地热再生沥青路面施工工艺流程
        施工时关键技术流程为:施工准备→路面加热软化→旧料铣刨→再生剂、新沥青混合料添加→新旧混合料拌和→摊铺→碾压→开放交通。
        2.2施工准备
        本项目交通量不大,根据统计数据分析,施工期交通量约为2052辆/d,短段落临时封闭双向交替通行暂不至于造成严重的车辆拥堵现象;采用热再生处理,全机械化施工,施工速度较快,养生时间短,基本可以保证边施工、边通车。为了保证车辆通行顺畅,交通安全,施工质量,项目部决定采用半幅封闭施工,半幅交替通行。在道路两侧及相关城镇村庄设置施工告知牌,并设限速牌,施工区域安放反光桶,保证交通安全顺畅。施工前清扫或清除路面存在泥土、杂物及影响施工正常进行的障碍物,对破损严重或翻浆的路段应提前进行基层处理。
        2.3路面加热软化
        (1)采用热辐射对沥青面层进行加热,该加热原理是在施工前对设备的加热系统设定温度上限和温度下限,然后开始加热。当路表温度达到设定的温度上限时,设备的加热系统停止加热,此期间为保温状态,热量逐渐渗透到路面深层。当路表温度下降到设定的温度下限时,设备的加热系统再次启动开始加热,通过如此循环的加热,既保证了施工温度,又满足了加热深度的要求,此种方法不会对路面造成损伤。为保证施工纵缝的有效连接,加热时将两侧宽度放宽10cm。
        (2)结合本项目现场试验段施工,决定采用3台热再生加热设备对路面依次循环加热,每台加热设备的间距为1m,为保证路面加热温度足够,机组行驶速度建议控制在2.5m/min,当碰到大风或者阴天等特殊天气,其速度应控制不大于2m/min,并在迎风面加装移动挡风板,使挡风板紧贴路面,以减少热量损失;同时将加热板向逆风一侧超宽预热10cm,以保证边缘充分加热;当风力大于5级时,应暂停施工。
        (3)对于下坡路段加热施工时,要控制好各台加热机行驶速度,防止下坡行驶过程中,由于重力加速度导致车速过快使沥青面层不能充分加热。
        (4)加热机启动前需预热30s,使加热机温度提升至施工要求,并确保温度向路面渗透充分,如果出现冒烟情况,说明加热温度过高,则可适当抬高加热板。
        2.4混合料铣刨、拌和、摊铺
        加热机将路面沥青温度加热至设计温度后,对路面进行铣刨处理,本工程采用机械为铣刨复拌一体化机械,该机械相较于分步式的加热铣刨、集料搅拌和摊铺机能够有效的减少原有路面沥青加热后温度的散失,能够跟有效的进行沥青的铣刨和拌和工作,保证了沥青的拌和质量。铣刨过程中应结合设计文件严格控制铣刨厚度,宜比旧路面厚度深3mm。并派专人负责检查铣刨厚度,厚度误差为+5mm,铣刨完基面应确保平整、坚固,避免出现夹层。铣刨完成后,及时安排工人将基槽两侧铣刨料进行清扫并回收至复拌机料斗内。


        按照设计施工比例向机械内添加再生剂及新添加沥青混合料,机械内含有再生剂添加装置,通过电脑对再生剂添加质量进行控制,新加沥青混合料通过自卸车进行添加。安排专人对摊铺机内材料进行关注,若发生缺料或多料现象,则调整摊铺速度及新料添加量,添加量误差控制在设计值±5%。根据试验路段施工总结,混合料松铺系数控制为1.25,摊铺时应注意松铺厚度,保证摊铺厚度。安排施工员时刻对施工摊铺质量进行检查,若出现离析、边角缺料等现象,应立即进行调整,并安排工人对缺陷部位进行修整。
        2.5碾压
        (1)采取先两侧后中央,先静压后振动,由低向高、先慢后快,低振幅高频率碾压的原则进行碾压,碾压时先压两侧纵向接缝,使接缝密实平顺。碾压时压路机至少2/3轮宽要处于老路面,每次重叠1/3轮宽。
        (2)初压前需先对施工缝进行碾压处理,在新摊铺的路面上为10~20cm宽度范围内进行碾压,初压长度不大于30m,以减少热量损失。
        (3)压路机碾压时,在停机和启动过程中,宜尽可能缓慢平稳,严禁在新碾压完成的路面上转向、掉头或停机。
        (4)对于部分边缘、加宽路段等区域无法进行充分碾压时,可采用小型振动压路机进行碾压,其碾压遍数应控制在6-8遍。
        2.6开放交通
        碾压完成后,待路面温度降至50℃以下,方可开放交通。开放交通前严禁车辆进入。对于部分交叉口等特殊部位因急于开放交通,可进行洒水降温,其余路段应采取自然降温。
        3施工控制要点
        3.1温度控制
        (1)预热过程中,加热温度关系到沥青面层受热的均匀性,需要将加热温度控制在设计要求以内,以确保待再生路面在深度范围内沥青充分受热软化,以保证新旧沥青混合料的充分融合。
        (2)新拌沥青混合料的拌和温度控制。当拌和温度过低时,沥青难以充分融化,造成混合料在拌和过程中沥青不能均匀包裹集料,使得混合料各项性能大打折扣。当拌和温度过高时,将造成沥青的加速老化,混合料的各项性能降低,减少了道路的使用性能。因此在施工过程中,应采用数字显示插入式热电偶温度计或红外线温度计对沥青混合料温度进行实时测量。
        3.2接缝处理
        (1)横向接缝的处理。每天作业时,均需要将待处置路段的起点、终点接茬处沥青面层进行预热,以形成热接缝。预热位置为接缝外10cm范围,待接缝处沥青面层软化后及时进行切缝处理,并在接缝处涂刷粘层油。待摊铺混合料后,人工立即将接缝两侧的混凝料铲松,使接缝两侧断面松铺保持一致,并对局部离析处用细骨料进行修补,使接缝平顺、美观,便于碾压。
        (2)纵向接缝的处理。相邻两幅路面施工时,应沿线路纵向应超宽预热5cm,确保加热机的加热宽度大于待再生宽度。待混合料摊铺完成后,用细集料对接缝处进行再次找平,并用耙子扒平,注意不要让混合料遗洒在相邻已经再生的路面上,以免影响接缝处的压实与美观,必须做到新旧路面接缝平顺、密实,杜绝有松散现象。
        3.3再生剂的添加
        再生剂的掺量也是影响再生沥青路面施工质量的重要因素之一,如果再生剂掺入过量,将导致路面发软,若掺量不足,沥青路面会发生老化现象。再生剂的添量通过计算机进行控制,安排专人进行监测,根据使用量与设计用量的偏差做出调整。施工过程中时刻观察路面沥青摊铺情况,若出现泛油情况要减少再生剂的添加量,反之应增加添加量。
        结语:
        综上所述,青路面就地热再生技术作为一项有效的技术,在旧路面翻新和改造能够发挥重要作用。所以在道路修复过程中,应根据道路工程破坏状况,科学、合理的应用就地热再生关键技术,确保沥青混合料施工的各项指标符合施工要求,促进道路路面有效修复,不断提高道路路面施工质量,从而促进我国道路工程不断稳定发展。
        参考文献:
        [1]牛文广.沥青路面就地热再生技术现状与发展历程[J].中外公路,2019,39(05):50-59.
        [2]庄艳伟.沥青路面就地热再生施工关键技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(08):29-31.
        [3]张益,王全磊.高速公路沥青路面就地热再生技术与经济效益分析[J].公路交通技术,2017,33(05):37-40.
       
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