云南交投公路建设第五工程有限公司 云南省昆明市 650200
摘要:中国的高速公路以沥青路面为主,其使用寿命受诸多因素影响,如车辆数量、车辆荷载、自然环境等,路面可能出现裂缝、颠簸等问题,不仅影响行车安全,而且大大缩短了道路的使用寿命。在对路面进行翻修时往往会产生大量的沥青废料,若直接废弃,不仅会造成资源浪费,还会对环境造成污染,不符合节能环保的发展要求。应大力发展科学技术,运用可再生技术,对旧沥青材料进行处理、回收、再利用,提高公路的养护水平。
关键词:旧沥青路面材料;公路养护工程;相关应用
引言
随着经济的快速发展,我国公路工程建设取得了令人瞩目的成就。沥青路面作为公路建设的主要结构形式,具有噪音低、平整度高、舒适性强、耐久性、主干路及高等级公路中得到广泛应用。沥青路面施工及质量控制水平直接决定公路工程建设的整体质量,对人们的交通出行安全具有重要影响。为此,本文针对旧沥青路面材料在公路养护工程中的应用展开综合探究,具有重要的现实意义。
1再生沥青材料的应用价值
1.1提升施工效率
再生沥青材料得到了迅速推广和应用,在路面修补和病害治理中发挥了重要作用,有效提高了路面的施工质量和施工效率,加快了施工进度。在混凝土施工中,需制定合理的施工计划及方案,有效解决路面存在的问题,保证施工质量。相较于传统的施工技术,再生材料操作流程简单,可就地取材,节约路面养护及维护时间,提高了养护效率及质量[1]。
1.2 节能环保
旧沥青路面材料属于环保材料,对于处理公路路面病害具有很好的效果,在提升公路施工质量的同时可促进基础施设建设。此技术可减少建筑废物的产生,降低路面养护及维修对环境的不良影响,保护生态环境。
2旧沥青路面材料在公路养护工程中的相关应用
2.1废旧路面材料处置工艺
铣刨料的加工处理方式大致可分为两种,一种是铣刨机在现场铣刨的同时直接粉碎沥青混合料;另一种是翻地机破碎路面但达不到粉碎效果,需要运输车运送至拌和厂通过碎石机粉碎。从两种施工工序进行分析:铣刨机有工作效率高、施工工艺简单、铣削深度易于控制、操作方便灵活、机动性能好、铣削的旧料能直接回收利用的优点,作业快、工序少、施工便利,符合现代化施工的要求;翻地机是通过力的作用使路面产生变形达到破裂的目的,无法对路面进行同一深度的精准破碎,而且没有粉碎功能,需要配备运输车辆,增加施工工序。
2.2再生利用方式
沥青路面再生是将旧沥青路面破碎筛分,用再生剂、新骨料、新沥青或旧沥青混合料作为新骨料的过程。我国通常将再生技术大致分为就地热再生、厂拌热再生、就地冷再生和厂拌冷再生四类。就地热再生通常用在表层再生,该技术通过现场加热、耙松、混合、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面混合料的再生。厂拌热再生是将旧沥青路面铣刨后运回拌和厂,通过破碎、筛分,结合旧沥青路面混合料中沥青含量、沥青老化和级配等指标,掺入一定比例的新沥青、新集料并加入再生剂后进行拌和,使混合料满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的各项指标,按照与新建沥青路面完全相同的方式进行铺筑。就地冷再生是利用专业再生铣刨机械,通过现场铣刨的方式,加入乳化沥青、再生剂、稳定剂等,加过拌和、摊铺、预压,再由压路机进一步压实。厂拌冷再生是先将旧沥青路面铣刨料运回拌和厂,经过破碎作为再生混合料的新集料,加入水泥或石灰、乳化沥青进行搅拌,然后进行摊铺。
2.3沥青再生剂添加与再生料拌和
对于沥青再生剂的添加比例,通过上述试验获得了较为准确的数据。在本工程施工中,沥青再生剂的添加比例由建设方提供,沥青混凝土搅拌站由计算机系统精确控制,按比例添加,以此保证生产的原材料符合施工要求。再生料拌和同样是施工中的关键环节。铣刨料被运输至拌和站之后,先对铣刨料进行预加热处理,待温度达到拌和要求后方可按照预先设置好的比例加入新的沥青料中进行拌和。整个过程中必须严格控制旧料与新料的温度,沥青铣刨料的温度不能高于125℃,而新料的拌和温度则不能高于175℃,新旧料混合之后的温度需要控制在150℃左右。在沥青混合料拌和至标准状态之后,由运输车辆进行运输,在运输过程中要做好保温处理,保证在沥青混合料最理想的状态下运输至施工现场进行摊铺施工。
2.4热再生沥青混合料摊铺施工
在沥青路面大修养护过程中,碾磨施工后应对施工段进行清理,并在保证路面清洁度的前提下进行测量挂线。采用摊铺机进行热再生沥青混合料摊铺施工,路面摊铺宽度、厚度、高度必须与原路面保持一致,松铺系数在1.2~1.4。在实际施工过程中,摊铺机的自动找平装置会进行找平,但是遇到坑洼时还需要人工填铺处理,利用小型施工机械对坑洼路段进行压实处理之后,利用摊铺机进行大面积摊铺施工,这样才能保证大修养护路段的施工质量[2]。
2.5碾压施工
热再生沥青混合料铺装完成后,为了保证沥青路面的密度和平整度,避免沥青混合料发生位移或开裂,需要进行碾压施工。完成后对热再生沥青混合料进行铺装,必须根据施工路段的实际情况采用一台或者数台压路机进行碾压施工。应当在沥青混合料较高温度状态下进行碾压施工,温度下降之后切勿反复碾压,否则不仅会破坏路面结构与密实度,而且还会造成石料破碎,进而影响路面整体施工质量。在碾压施工过程中需要注意,当完成第一次碾压施工后需要使用轮式压路机配合进行复压,这样可以有效提升沥青混合料密实度,复压之后再进行终压,终压需要进行两遍且压路机应关闭振动功能。终压过程中需要安排专业人员跟随监督、观察,避免粘轮。碾压施工同样是厂拌热再生施工中的重要环节,必须予以重视,保证碾压质量,这样才能为施工的整体质量提供保障。
2.6施工温度控制
在地热再生养护中,温度控制是保证沥青路面施工质量的关键。过高的温度必然会加剧沥青材料的老化,使其性能下降。如果温度过低,会增加原沥青与再生剂之间的融合难度,降低其粘接性能。为此,必须采用相应的加热及温控措施,将再生混合料运抵施工现场的温度、铣刨面温度及原中面层顶面温度控制在150℃、70℃及100℃以上,将路表预热温度控制在195℃以下,再生混合料摊铺施工温度控制在135~150℃之间[3]。
2.7质量验收
按照《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T551-2019)的要求,结合公路沥青路面的实际运行,对该路段的养护处理施工质量进行了验收。根据工作后测试的结果,就地热再生沥青路面抗滑性能明显优于原沥青路面,再生后沥青路面摆值、横向力系数和构造深度实测值均高出原路面,且满足规范要求。这说明原沥青路面经过复拌型就地热再生养护处治后,抗滑性能显著提升。再生路面平整度比原路面平整度有所提升,行车舒适性和安全性得到保证;再生路面厚度和原沥青路面厚度接近,说明路缘石等原路面附属设施不会受热再生养护的影响;再生路面渗水系数均值明显小于原沥青路面,表明复拌型就地热再生处治后,路面密实度提升[4]。
结束语
沥青是公路建设的主要材料,但随着沥青路面使用寿命的增加,随之而来的是许多道路问题,如路面老化、破裂等,不仅影响出行,而且污染环境。对旧沥青路面材料进行养护,充分发挥废旧沥青的价值,实现节能环保、可持续发展的目标,促进公路建设的长远发展
参考文献:
[1]单珂,李丹丹,李强等.公路旧沥青路面材料热再生技术及机理研究[J].功能材料,2019,50(10):10110-10114.
[2]李俊敏,祝晨璐.旧沥青路面材料在公路养护工程中的应用[J].科技风,2019,(25):122.
[3]郭晓华.旧沥青路面材料在道路基层中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(02):124-126.
[4]张云.关于旧沥青路面材料就地再利用工艺的探讨[J].科技视界,2014,(28):174.