高速公路现场热再生施工技术研究

2018-01-23 09:00熊东伟
建材与装饰 2018年2期
关键词:压路机碾压沥青

熊东伟

(广东晶通公路工程建设集团有限公司)

1 引言

2012年,交通部明确提出了“高速公路路面旧料回收率达到100%,循环利用率达到90%以上”的工作目标,因此,采用切实可行的技术手段实现沥青的有效再生利用,并提高其回收利用率已成为公路管理和建设部门面临的首要问题。现场热再生技术在高速公路养护工程中的运用,可为高速公路路面养护中的材料利用进行指导,可有效提高废旧资源的综合利用率,具有显著的经济、社会和环保效益。

2 高速公路现场热再生技术适用条件分析

现场热再生施工技术可用于维修处理多数路表面破坏,甚至包括表面混合料组成缺陷而造成的破坏。与其他维修养护方法相比,现场热再生技术的优点体现在以下几点:确保路面高程和桥梁的净空;经济性较高;对交通控制的要求较低;不会对排水、下水道、人行道和路肩等结构物造成影响。

一般通过对旧路面历史信息和旧路面的养护调查评价,依据路面的病害检测、强度检测、平整度检测以及抗滑性能检测等结果,评定该路面是否适合采用现场热再生技术。对确定采用该技术手段的路段,应满足以下原则:路段的整体强度要达到中等及以上等级,或者确保个别弯沉值大的点进行局部处理后能够达到中等级别。

结合国内外相关研究及现场热再生施工技术指南,该技术的适用条件如表1所示。

表1 现场热再生技术的适用条件

3 高速公路路面概况及危害

某高速公路(K694+000-K548+441)路段典型结构形式为:上面层4cmAC-13细粒式沥青混凝土;中面层6cmAC-20中粒式沥青混凝土;下面层10cm特粗式ATB-30沥青碎石;基层34cm二灰(水泥)稳定碎石;底基层20cm二灰稳定土;路面总厚度74cm。

该高速公路在投入使用后,该路面已出现大量抗滑性能差和路面脱粒较严重的路段,常见病害有裂缝、车辙和麻面等,通过对路面行驶质量指数、路面损坏状况指数及抗滑性能指数等进行分析,确定采用现场热再生施工技术。

4 高速公路现场热再生施工技术分析

现场热再生施工工艺流程为:前期准备→路面加热、翻松→喷洒再生剂→喷洒热沥青(需要时)→收集旧料(初拌)→添加新料、提升、拌和→摊铺→碾压→开放交通。

4.1 施工准备

(1)施工设备:维特根DC-2000铣刨机,切割机,ABG862O沥青硅面层摊铺机,13t双钢轮振动压路机,26t胶轮压路机,阿特拉XAS-186大型空压机等;

(2)施工原料:沥青混合料;

(3)施工准备:路面上存在热熔标线、微表处、分道线的施工路段,在施工前或施工中预先做清除处理;施工前为保证施工起点横向接缝平整无错台,可用加热墙将施工起点提前进行预处理。

4.2 混合料拌合及运输

(1)拌合:采用间歇式沥青拌合楼集中拌合;改性沥青的加热温度控制在165~175℃,石料加热温度控制在180~195℃,混合料出厂温度控制在 170~175℃;

(2)运输:成品料生产后,应立即安排自卸汽车将混合料迅速运输至摊铺现场。

4.3 原路面加热和耙松

(1)加热:施工现场采用三台加热王,第一台HM-16后加热深度≥1cm,温度控制在100~140℃,第二台HM-16后加热深度≥2.5cm,温度控制在140~160℃,第三台HM-16后加热深度≥4cm,温度控制在160~195℃。

(2)耙松:施工中采用纵向多排、横向多组液压、气动式平行疏松耙系统,该系统可保证沥青混合料的级配处于均匀状态,且能保持原路面混合料级配不改变;同时为了保证施工后路面的平整度,施工过程中加设了传感器和平衡梁,确保耙松深度的均匀性。

4.4 喷洒再生剂

通过试验确定再生剂洒布量为5%,热沥青洒布量为3%;现场热再生设备采用螺旋盘式喷洒系统,该盘式洒布技术配以电脑程序自动控制系统,使得再生剂/热沥青的喷洒量与设备的施工行进速度相关联,该系统不仅有利于保证喷洒的均匀性和数量的准确性,还有利于减少对新添加沥青混合料性能造成的影响。

4.5 收集旧料

原路面加热、耙松、喷洒再生剂/热沥青后,要将路面上的混合料收集至作业车道的中间位置,形成一个梯形截面的料带。

4.6 添加新料、提升、拌和

为了保证路面的平整度,采用专门的设备往料带上添加新料(图1),新料添加量可根据设备电子控制系统设定的参数来决定,由提升机将再生料与新料一同提升至搅拌器内,经过充分加热和搅拌后,输送至摊铺机进行摊铺施工。

4.7 混合料摊铺

在摊铺机运行过程中,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并确保料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配;螺旋布料器的料量应稍高于螺旋布料器的轴中心;并随时分析和调整粗细料的均匀性,以及松铺厚度是否符合规定等。

图1 新料添加设备示意图

4.8 再生沥青混合料的压实和成型

碾压要由低边向高边,先外后中均匀地进行。初压采用1台双钢轮压路机在混合料摊铺后进行稳压,速度1.5~2.5km/h,初压后的沥青混凝土路面不能产生推移、发裂现象;复压采用胶轮压路机和双钢轮压路机各一台碾压,双钢轮压路机至少振动碾压3遍,速度2~3km/h;胶轮压路机碾压次数应≥5次,速度3~4.5km/h;终压采用1台双钢轮压路机静压;压路机至少碾压一遍,速度2.5~3.5km/h;终压后要求表面平整,无明显痕迹。

5 结语

热再生技术是沥青道路路面修复施工中一种比较重要的现代化施工技术,采用现场热再生技术维修养护高速公路沥青路面,可节约资源与能源,有利于环境保护,并可快速开放交通。在高速公路实际施工中,施工人员能够在施工现场实现对沥青的拌合、摊铺及碾压,这对我国高速公路施工质量的提升具有十分重要的意义。

[1]徐正邦,郑飞军,吕锡平.现场热再生技术在湖南省的适用性研究[J].科学技术与工程,2013,13(13):3798~3801.

[2]徐世法,徐立庭,郑伟,等.热再生沥青混合料新技术及其发展展望[J].筑路机械与施工机械化,2013,30(6):39~43.

[3]朱钰,张亚财,牛龙,等.高掺量RAP厂拌热再生在干线公路养护中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2017,34(5):73~77.

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