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摘 要:本文歸納了瀝青路面就地熱再生技術的特點,介紹了瀝青路面就地熱再生技術的適用條件和施工工藝,具有巨大的社會效益和經濟效益。
關鍵詞:瀝青路面;地熱再生工藝;施工方法
Abstract: This paper summarizes the hot in-place recycling technology, introduces the hot in-place recycling technology application condition and construction technology, has great social benefit and economic benefit.
Key words: asphalt pavement; heat regenerating technology; construction method
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼: A 文章編號:
一、定義:就地熱再生,就是利用就地熱再生機組將路面加熱、添加再生劑、耙松、拌合、再生混合料攤鋪;同時將新瀝青混合料直接攤鋪于再生混合料之上,兩層一次壓實成型。
二、適用條件:
石家莊市體育大街、青園街、勝利大街則采用的此工藝,現結合勝利大街具體情況談談此工藝和方法。
勝利大街路面原結構為:3cm上面層+5 cm中面層+3cm下面層。經調查路面主要病害為橫向裂縫和網裂,部分網裂伴隨有沉陷發生。此外還有少量車轍,且多伴隨有網裂發生,修補和井蓋路病較少。裂縫與勝利大街多年使用造成的老化和疲勞性能下降有關,大部分網裂并沒有伴隨沉陷出現,說明路面基層承載力基本滿足要求,但輪跡帶處發生的車轍加網裂和局部沉陷對道路的承載力提出了更高的要求。
根據以上情況則采用就地熱再生施工工藝
三、熱再生工藝特點:
1、施工工藝簡單,迅速方便快捷,對交通干擾少,無環境污染。
2、實現100%舊路瀝青材料的重新使用,符合資源循環利用的原則,降低了維修資金的投入,大大減輕了道路管理部門的經濟壓力。
3、瀝青面層之間為熱粘結,使之成為一個整體,提高了路面維修質量,施工接縫為熱接縫,避免了冷接縫由于雨水深入而發生的路面破壞。
4、施工工藝科學合理,可恢復其中老化瀝青的性能,恢復舊路面瀝青混合料良好的路用性能。
四、熱再生設備簡介
現就江蘇省英達熱再生有限公司的設備簡要介紹一下
1、每臺設備都為汽車半掛牽引式,具有無級變速慢速行走驅動功能的牽引汽車使得整個機組既可以像汽車一樣在公路上高速行駛又可以在施工時以很慢的穩定速度行走。正是這一技術創新,使得這為套機組具有機動靈活性。
2、采用以液化石油氣為燃料、特殊陶瓷材料為熱輻射體的瀝青路面加熱板。液化氣幾乎100%轉化成輻射熱能,加熱效率與能源利用率高,比熱風加熱方式以及普通反射式紅外加熱器加熱方式效率提高一倍以上。
3、可折疊結構加熱墻,在工作時展開寬度達4.5米,折疊后寬度不超過2.5米,可在高速上牽引運輸,機動靈活,轉場迅速。
4、橫向多組、前后多排氣缸控制升降的耙齒式瀝青路面疏松耙,可以在需要的范圍內自動適應路面高低變化,使得已加熱路面被均勻耙松,確保被再生路面瀝青混合料中骨料不被打碎,以保證被再生路面瀝青混合料級配不改變。
5、再生劑噴灑采用電腦自動控制,瀝青路面疏松之后均勻布置再生劑撒布盤,撒布盤將再生劑均勻地撒布在被耙松的路面舊瀝青混合料上,使得再生劑與舊瀝青混合料均勻、充分裹覆,確保再生劑添加比例準確且均勻。
6、主要設備為:加熱王、公路王、攤鋪機、振碾、雙鋼輪。
五、再生瀝青混合料配比確定
1、再生瀝青混合料配合比設計可采用普通熱拌瀝青混合料的設計方法,包括骨料級配、混合料的各種物理力學性能指標的確定。經驗表明:再生瀝青混合料的配比設計,應考慮舊路材料的品質,即回收瀝青的老化程度,舊料中瀝青的含量和骨料級配,必須在舊料配合比、骨料級配、再生瀝青性能等方面調配平衡。
2、再生劑選擇與用量的確定應考慮舊瀝青的黏度、再生瀝青的黏度、再生劑的黏度等因素。
3、再生瀝青混合料最佳瀝青用量的確定方法采用馬歇爾試驗方法。
4、再生瀝青混合料性能試驗指標有:空隙率、礦料間隙率、飽和度、馬歇爾穩定度、流值等。
5、再生瀝青混合料的檢測項目有車轍試驗動穩定度、殘留馬歇爾穩定度、凍融劈裂抗拉強度比。
6、再生瀝青試驗項目:針入度、軟化點、延度。
根據以上指標則確定勝利大街的再生劑用量為3%。
六、熱再生施工
整形熱再生各工序的具體要求如下:
1、路面清潔
在施工前,應封閉將要施工的車道,進行交通布控,對施工路面進行徹底清潔。
2、定施工基準線
為保證施工時邊界順直,施工前要定施工基準線,即再生設備行走基準線,可按高速公路的現有標線作為參考基準,用石筆劃出行走基準線。該線要平滑、順直、明顯,保證駕駛員、操作手易于觀察和控制。
3、車輛按要求就位,施工準備
開始施工前,車輛按施工工藝要求順序就位,然后預熱再生機械、點燃長明火。駕駛員要定好行走基準標桿,此時一切準備工作必須就緒,準備工作完成后,報告現場負責人。
4、加熱作業
所有準備工作完成后即可開始施工。所有加熱設備依次前進,加熱設備采用熱輻射加熱,不會燒焦路面,對路面沒有損傷。所有加熱墻點燃后輔助人員必須確認加熱墻處于正常工作狀態,并注意經常觀察、檢查。車輛前進時車輛的行駛導桿必須沿標線行駛,中途不得隨意變換方向和改變速度,輔助人員要隨時檢查、提醒駕駛員。
準備工作一切就緒后,就地熱再生系列機組開始施工,在加熱過程中嚴格控制加熱工藝,各加熱車輛統一按照設定的施工速度勻速進行,并盡可能縮短車輛之間的間距。為避免熱量的過多散失,在車輛底部和車輛之間空隙加裝保溫板,通過以上措施保證加熱的溫度、深度符合施工控制要求。
5、再生劑噴灑
再生劑的噴灑量應該根據原路面瀝青材料的檢測試驗結果,以再生混合料性能恢復到合適為依據,并參考瀝青指標的恢復情況,對路面噴灑再生劑,噴灑劑量根據再生混合料配合比設計用量確定。開工前對噴灑系統進行檢查和標定,噴灑要均勻,用量準確。施工時注意路面變化,及時微調再生劑的用量。
6、原路面耙松
耙松裝置為液壓氣動復合式疏松耙,依靠機械結構實現在已經過充分加熱、均勻噴灑再生劑的路面以勻速將原路面均勻耙松。操作人員需調整好疏松耙的氣壓,保證施工寬度和深度符合施工控制要求。以這種方式耙松路面,絕不會打碎集石料,從而不會改變原路面混合料的級配。
在該工序中,應按照相關要求,每200米進行再生深度的檢查,要求深度波動范圍在±0.5CM之內,如果耙松深度達不到要求,則應該調整疏松耙的深度。同時應該采用降低加熱車的速度和調整液化氣流量以及增加加熱車等方式,以提高路面加熱溫度,使耙松深度滿足要求。如果耙松深度過大,則可通過疏松耙的深度進行調整。再生劑采用自動控制系統進行噴灑,應每天檢查一次參數設置。
7、再生作業
耙松后的路面通過再生設備自帶的熨平板、前導板對耙松的路面材料進行初步整形。尤其是希望通過熱再生施工工藝來治理具有車轍的路面路病時,該導料板會將車轍擁起到波峰的瀝青混合料推回到車轍帶的波谷。同時配合人工對接縫處的混合料進行修正,以保證再生設備后跟隨攤鋪機效果。
8、攤鋪、碾壓作業
整形就地熱再生施工工藝需要在再生的表面攤鋪一層少量新瀝青混合料。其攤鋪工藝和一般新建路面的上面層攤鋪工藝基本相同,加鋪層混合料攤鋪后與下面的熱再生層兩層結構共同碾壓,由于瀝青混合料中集石料的相互擠崁作用,從而達到層間熱粘結的效果。
再生瀝青混合料的施工溫度比新伴瀝青混合料的施工溫度稍低,但基于再生瀝青混合料的特性,一般情況下能夠滿足壓實要求。施工中也可以通過調整壓實遍數、速度、機具等方式來調整壓實效果。
碾壓前要對邊上散落的混合料進行清掃,碾壓按初壓、復壓和終壓三個階段進行。初壓采用12噸雙鋼輪振動壓路機,壓路機緊跟在攤鋪機后面,及時勻速靜壓1-2遍,碾壓速度控制在2-3km/h,保證在溫度較高的情況下,取得良好的碾壓效果。
終壓采用8-10噸雙鋼輪壓路機,終壓應緊跟在復壓后進行,2-3遍。
碾壓時采取先兩側后中央,先靜后振,先慢后快,低振幅高頻率碾壓的原則,先壓左右兩側縱向接縫,使接縫密實平順。壓路機至少2/3輪寬要處于老路面,然后按照從低向高的原則依次碾壓,當采用靜壓方式碾壓時,每次重疊輪寬不低于20cm,當采用振動碾壓方式進行碾壓時,每次重疊輪寬應低于20cm。碾壓段落不宜太長,折返距離應控制在40米以內。碾壓時注意水量的控制,以不粘輪時進可能以少為度。
9、開放交通
施工完成后,路面溫度下降到50°C后開放交通。
七、質量檢驗
在實施這項工程時,我們堅持“質量第一”的原則,分三階段加強質量控制,即施工前對路面進行巡查、試驗、施工中加強過程質量控制,施工后定期觀測評價使用效果。
1、施工中過程控制
施工中加強過程控制,這是確保工程質量的關鍵。施工中對試驗數據詳盡的記錄,特別是溫度的檢測,對數據歸納、分析,根據分析結果指導后續施工。 可委托當地有資質的試驗室檢測。
2、竣工驗收檢測
完工后對施工質量進行檢測,包括壓實度、平整度、構造深度、摩擦系數、滲水系數等。