基于就地热再生技术的沥青路面养护施工研究

2024-01-30 08:18徐国珍
运输经理世界 2023年30期
关键词:筛分铺设沥青路面

徐国珍

(甘肃省嘉峪关公路事业发展中心,甘肃嘉峪关 735100)

0 引言

沥青路面养护是保障道路安全和延长道路使用寿命的重要手段,但传统的沥青路面养护方法存在高耗能、高污染和资源浪费等问题,亟须寻求更加环保的技术解决方案。相较于传统方法,就地热再生技术具有资源节约、施工效率高、经济效益显著等优势,因此有必要对基于就地热再生技术的沥青路面养护施工进行进一步研究。

1 就地热再生技术的优势

1.1 资源节约

第一,传统的沥青路面养护施工需要用到大量新沥青等材料,会产生大量的能源消耗。而就地热再生技术通过回收和再利用旧沥青混合料,可有效减少对新沥青的需求量,实现资源节约。

第二,减少废弃物。传统沥青路面养护施工会产生大量的废弃物,包括旧沥青混合料和施工过程中产生的废弃物料。而就地热再生技术可将废弃的沥青混合料回收再利用,能够有效减少废弃物的产生,不仅有利于环境保护,降低废物处理成本和能源消耗,还可以减少对土地的占用和污染。

第三,能源节约。传统的施工方式需要将新鲜沥青混合料加热至一定温度,而就地热再生技术可通过热回收设备对旧沥青混合料进行加热处理,此加热过程能够较传统施工方式节约大量能源,不仅能降低对燃料的消耗,也能减少碳排放,实现能源节约和减排效果。

1.2 施工效率高、对交通影响小

第一,就地热再生技术主要是通过回收设备对旧沥青混合料进行回收处理,使之恢复一定程度的工作性能,回收处理过程较新鲜沥青的生产和供应时间短,可快速进行养护施工。

第二,就地热再生技术能够降低养护施工对交通的影响。传统的养护施工通常需要关闭或限制交通,会给周边道路交通带来不便。而采用就地热再生技术,能够有效缩短养护施工时间,可尽快恢复交通,减少对交通的干扰,能够有效减少交通拥堵问题、降低交通压力,提高交通效率。

1.3 经济效益显著

第一,尽管就地热再生技术的初期投资相对较高,但从长远来看,其能够带来显著的经济效益。由于就地热再生技术可以回收利用旧沥青混合料,因此能在很大程度上节约原材料采购成本,减少对石油等资源的依赖,降低养护施工的总体成本[1]。

第二,就地热再生技术可以在较短的时间内完成养护施工,节约施工时间、降低劳动力和设备使用成本,可在一定程度上提升经济效益。

第三,再生沥青混合料经过适当的处理,具有稳定的物理性能和优异的路面性能,因此具有较高的耐久性和使用寿命,能够降低公路后期的维护和修复频率,可降低整体养护成本。

2 就地热再生技术原理

明确就地热再生技术原理,有助于更好地优化技术应用,提高其应用效率。就地热再生技术的原理是利用热再生设备中的加热系统,将旧沥青加热至高温状态,使其软化和破碎。之后通过筛网或振动筛将破碎的旧沥青进行筛分,分离出不同粒径的颗粒,再将筛分后的旧沥青与新沥青进行混合,调整沥青配比,生成再生沥青混合料,最后将再生沥青混合料铺设在公路路面上,进行养护施工(见图1)。

3 沥青路面养护施工中就地热再生技术应用流程

3.1 旧沥青准备

旧沥青准备是基于就地热再生技术的沥青路面养护施工的重要步骤,需要确保旧沥青的质量符合再生要求,以保证再生沥青混合料的性能[2]。沥青路面可能受到油污、沥青附着物、油漆等污染物的影响,这些污染物会影响旧沥青的性能和再生沥青混合料的质量。

因此,在旧沥青准备阶段,需要进行路面清理,主要包括清除路面上的杂物、垃圾和污染物等,如石块、泥土、草坪碎片等,可以利用机械清扫、高压水冲洗或吸尘器等设备进行清理,还可以利用清洗剂等去除污染物。

如果路面存在坑洞和破损部分,需要先进行修复,如使用沥青材料或其他适当的修补材料对坑洞进行填充,确保路面平整和结构完整。之后采集旧沥青样品,进行试验检测和分析,包括对沥青黏度、软化点、聚合物含量、沥青回弹性等参数的测定,评估旧沥青的性质和质量,以确定旧沥青是否适合再生使用。

3.2 热再生设备选择与操作

在基于就地热再生技术的沥青路面养护施工中,选择适合的热再生设备并正确操作和维护是确保施工顺利进行的关键。选择热再生设备时,需要考虑工程规模、施工要求和预算限制等。

常见的热再生设备包括热再生破碎设备、热再生混合设备和热再生搅拌设备[3]。热再生破碎设备用于将加热和破碎旧沥青;热再生混合设备用于将旧沥青与新沥青混合;热再生搅拌设备用于调整沥青的温度和黏度,在实际施工中应根据具体情况选择适合的设备类型和规格。

此外,施工人员应受过专业培训,熟悉热再生设备的操作原理和工作流程。施工人员应确保设备运行正常,并根据工程要求进行适当的调整和控制。例如,控制加热温度和时间,以保证旧沥青破碎和筛分效果。

实际施工时,施工人员应严格遵守安全操作规程,戴好个人防护装备,并遵循环境保护要求,减少废气和废渣排放[4]。施工人员还应按照设备制造商提供的维护手册进行定期检查和保养,定期检查设备磨损情况,及时清洁设备、更换磨损部件、润滑设备等,保证设备的性能和安全性。

3.3 沥青加热回收

沥青加热回收主要是通过加热系统对旧沥青进行加热、软化和破碎,再经过筛分分离出符合要求的颗粒,为后续的沥青混合提供原材料。常见的加热系统包括热风炉、燃气加热系统和电加热系统等,加热系统的选择取决于工程规模、能源可用性和成本因素等,对于大型工程,一般选择热风炉。

在沥青加热回收环节,施工人员需要根据工程要求,合理控制加热温度和时间,以确保旧沥青能够达到适宜的软化状态,并避免过度加热引起质量损失。在加热过程中,旧沥青会因高温作用而软化,软化后的旧沥青更易于破碎和分离。

在软化状态下,通过合适的机械装置对旧沥青进行破碎,以便将其分离成适当的颗粒尺寸。热再生设备通常配备专用的破碎装置,如破碎滚筒、冲击式破碎器等,施工人员需要根据旧沥青的软化程度和要求的颗粒尺寸,调整破碎装置的参数和操作方法等,以达到理想的破碎效果[5]。

之后通过筛网或振动筛对破碎后的旧沥青进行筛分分离,以去除杂物和分离出符合要求的颗粒。应根据颗粒尺寸要求及具体的施工规范选择筛分设备,以确保再生沥青混合料的质量。施工人员应该定期检查筛网或振动筛的状态,及时清理堵塞和更换磨损部件,以保持筛分设备的正常运行,保证筛分效果。

3.4 沥青混合

沥青混合涉及将筛分后的再生沥青与新沥青按照一定的配比进行混合,以调整沥青的黏度和性能,生成再生沥青混合料,用于路面养护。

在沥青混合过程中,配合比的设计至关重要。配合比设计应综合考虑沥青的黏度、弹性模量、粘附性等性能要求,以及路面的负荷和气候条件等因素[6]。合理的配合比设计,可以获得具有良好路面性能的再生沥青混合料。

混合过程一般采用热再生混合设备或搅拌设备,施工人员需要按照配合比要求将筛分后的再生沥青和新沥青投入混合设备中。

在混合过程中,通过搅拌或搅拌加热的方式,使再生沥青与新沥青充分混合,此过程应确保混合料的均匀性和一致性。为此,施工人员应合理控制混合设备的搅拌速度、温度和时间,以保证再生沥青混合料质量。

根据实际需要,可以通过添加剂和改性剂对再生沥青混合料的性能进行调整,如改善再生沥青混合料的黏度、抗老化性能、强度,提高其耐久性、稳定性和耐水性。施工人员应根据实际情况选择合适的添加剂和改性剂,并合理控制添加剂量。

此外,在沥青混合过程中,质量控制非常重要,施工人员可采取试验室检测和现场检测方法,对再生沥青混合料进行质量检测,包括沥青含量、颗粒级配、密度、孔隙率等参数,以确保再生沥青混合料符合设计要求和施工规范,具有良好的稳定性、强度和耐久性[7]。

3.5 路面铺设

在路面铺设过程中,需要将再生沥青混合料均匀地铺设于养护路段的路面上,并通过专业的压实设备均匀压实,以保证养护层的质量和稳定性。具体操作如下:

第一,进行路面铺设前,需要做好施工准备工作,包括清理施工区域,确保路面平整、无障碍物;设置施工标志和警示设施,确保施工安全;准备好所需的施工设备和材料。

第二,将预先配制好的再生沥青混合料通过专用的铺设设备(如沥青摊铺机)均匀地铺设在养护路段的路面上。在铺设过程中,施工人员应控制铺料厚度和均匀性[8]。应根据施工要求合理采用单向铺设、双向铺设或分层铺设等方式,以满足设计要求。

第三,铺设完成后,需要通过专业的路面压实设备进行压实作业。压实的目的是提高再生沥青混合料的密实性和稳定性,提高路面的抗变形性和耐久性。施工人员应根据施工要求和再生沥青混合料的特性,选择适当的压实设备和操作方式,合理开展压实作业。压实作业应覆盖整个铺设区域,确保再生沥青混合料与原路面的有效结合[9]。

第四,在路面铺设过程中,需要进行施工质量监控和控制,主要是对铺设厚度、均匀性和密实度等进行检测和评估,以确保施工质量符合设计要求。可以使用厚度计、密实度仪等测量仪器对施工质量进行实时监测,并根据监测结果进行必要的调整和修正。

第五,路面铺设完成后,需要进行适当的养护,以促进再生沥青混合料的早期强化和稳定性[10]。养护措施包括喷洒沥青封面剂、进行表面压光或铺设覆盖层等。此外,需要采取合理的交通管理措施,确保施工区域内的交通安全,并逐步恢复正常交通。

4 结语

总而言之,基于就地热再生技术的沥青路面养护施工技术在实现沥青路面养护可持续发展方面有巨大潜力,不仅能有效养护和延长沥青路面的使用寿命,提高道路网络的运行效率和可靠性,还可以减少资源消耗和浪费,符合可持续发展要求,可促进城市的绿色低碳转型。未来通过持续的创新和推广,就地热再生技术能够进一步提高沥青路面养护领域的高效性、环保性和可持续性,为城市交通发展和作出更大的贡献。

猜你喜欢
筛分铺设沥青路面
专利名称:一种建筑固废再生混凝土掺合料回收装置
玉钢烧结整粒筛分系统设备改造
昆钢2500m3高炉槽下筛分管理技术进步
沥青路面养护的新工艺新方法探讨
CRTSⅢ型板式道岔铺设施工技术
沥青路面就地热再生加热机的研制
隆力奇 铺设全球发展之路
深水钢悬链立管J型铺设研究
石灰石原料筛分设备的选择
基于Matlab的沥青路面力学响应分析