沥青路面现场热再生施工工艺的推广应用

1、文章编号 :1004 5716(2005 10 0150 02中图分类号 :U4161217 文献标识码 :B沥青路面现场热再生施工工艺的推广应用周国麟(海南高速公路股份有限公司 , 海南 海口 570203摘 要 :从应用的角度对沥青路面现场再生技术的设计机理 、 流程及现场热再生机组的施工流程 、 综合评价等全过程相 关问题作了探讨 。关键词 :沥青混凝土路面 ; 现场热再生 ; 施工 ; 应用1 沥青再生技术的快速发展我国高速公路开始修建于 1989年 , 至 2003年底总里程已超 过 3×104km , 位居世界第二 ,20世纪 90年代初建成的高速公路 已相继进入大 、

2、中修期 , 每年约有 12%的沥青路面需要翻修 , 废 弃量达每年 220×104t , 而且每年还以 20%的速度在增长 , 若不 加利用 , 不但浪费了大量的沥青和砂石材料资源 , 而且严重污染 环境 , 因此推广沥青再生技术已迫在眉睫 。2 沥青路面现场热再生技术 2. 1 国外发展现状国外从 20世纪 40, 并逐渐纳 入使用 , , 工厂热再 。而现场热再生技术在过 去的 50, 直到现在随着新的加热系统的不 断研发成功 , 这种技术正日益广泛地被应用到工程实践中 。 2000年 10月 , 在美国休斯顿召开的 公路材料再生利用与环境问题的 国际会议 上 , 欧洲的 EA

3、PA 在会上宣布 , 其成员国的沥青材料100%通过热再生重复利用 。 2. 2 沥青路面现场热再生的概念沥青路面现场热再生是使用先进的现场热再生机组 , 将需 要翻修或废弃的旧沥青路面 , 就地加热旧路面 、 耙松 、 收集旧料(RAP , 根据情况增加适当的新拌沥青混和料 、 再生剂进行机内 热搅拌 , 随即摊铺 、 熨平 、 碾压 , 即可快速开放交通的技术 , 是一种 连续式的作业方式 。 主要分以下四种技术方法 :(1 整形 (Reform :旧路面被加热 、 耙松 、 摊铺 、 重新整形 , 最后压实 (不添加任何新料 , 适用于修复破损不严重的路面 , 不需 要添加新料 , 修复

4、后可消除车辙 、 小裂缝等病害 , 恢复路面 的平整度 , 改善路面使用性能 (2 (, 旧路面被加热 、 耙松 、 , , 。适用于破损严重的路面维修 , 修复后形成与新建道路路用性能 。(3 复拌 (Remix :把新的沥青混合料与收集的旧料加热混 合搅拌 , 这种方法可以提高现有路面的厚度或通过改变骨料的 级配或调整再生剂的性质从而提高旧路面等级 。适用于维修中 等程度破损的路面 , 修复后可以恢复沥青路面的原有性能 。(4 复拌加罩面 (Remix -Plus :复拌后加罩一层磨耗层 , 用 来改变路面的级配 , 提高路面的承载力和路用性能 。 适用于重交 通 , 上层损害较严重 ,

5、承载力下降的旧路面大中修工程 。2. 3 再生沥青混合料设计机理及流程旧沥青路面的再生关键在于沥青的再生 。 理论上说 , 沥青的 再生是沥青老化的逆过程 。 通过研究及实践发现 , 老化沥青的物 理特征表现为 :针入度减小 , 软化点升高 , 延度降低 , 粘度增大 , 非 牛顿性质增强 。因此在旧沥青中 , 或者加入某种组分的低粘度油料 (即再生 剂 ; 或者加入适当稠度的沥青材料 , 经过调配 , 使调配后的沥青 的再生具有适当的粘度和所需要的路用性质 , 以满足筑路要求 。再生沥青混合料设计流程如图 1所示。 图 1 再生沥青混合料设计流程图2. 4 沥青路面现场热再生的工艺流程(1

6、现场热再生机组组成 :红外预热机 +添料自卸汽车 +现场热再生机 +碾压机 。Remixer4500型现场热再生机组工作能力 : 再生速度 :23m/min ; 铣刨深度 :16cm ;再生宽度 :34. 5m ; 路面加热温度 :<180 。(2 现场热再生工艺流程 :加热软化旧沥青路面 旧沥青路 面磨耗层耙松 15cm 回收旧料 、 添加新混合料 、 再生剂等 再 生机内热拌和 、 混合料再生 摊铺再生混合料 碾压 。(3 沥青路面热再生施工注意事项 : 严格控制新添加沥青砼的级配和进场温度在 160 左右 。 为保证路面平整度 , 再生机组必须匀速行驶 。 一般速度在1. 62m/

7、min , 开始时可以慢一些 , 从 0m/min 逐渐过渡到 1. 62m/min 。 再生厚度采用走钢丝绳的方法控制 。 再生机应调整到最佳工作状态 , 调试好工作的宽度 、 加热 板宽度 、 螺旋布料器两端的自动料位置 , 并使料门开度 、 链板送料 器的速度和螺旋布料器转速相匹配 。 螺旋布料器中的料略高于 其中心线为度 , 使熨平板的挡料板前混合料的全宽范围内均匀 分布 , 避免摊铺层出现离析现象 。再生机熨平板必须拼接紧密 , 防止卡入粒料将铺面拉出条痕 。 注意再生机料斗的操作顺序 , 以减少粗细料离析 。 在运料 车刚退出时 , 再生机集料斗应在刮板尚未露出 , 尚约有 10c

8、m 厚 热料时拢料 ; 在料斗两翼才恢复原位时 ,到连续供料 , 并避免粗料集中 。 为使纵向接缝良好 ,2030cm , 保持接缝处加热 ,落沥青料 。 再生施工遇雨时 , , 及时清理再生机料斗内的 沥青混合料 。 再生机组通过后 , 应马上检查路拱及平整度 , 发现不符合 要求应及时整修 。2. 5 沥青路面现场热再生的优点与适用条件(1 优点 : 经济效益显著 :通过再生现有旧路材料就地修复路面 , 一 次性地完成重新罩面 , 能保持旧骨料的完好性 , 保留沥青的组成 及性能 ,100%的利用旧料 , 节约了材料费用 , 减少了传统冷铣刨 方法所耗费的大量运输费用 , 使综合成本下降

9、20%30%。 再生后路面质量好 :先进的再生机组和成熟的再生技术 , 可以全面提高路面的修复质量 , 再生过程中有多种选择可以用 来改善磨耗层的质量 , 比如添加新混合料 、 骨料 、 再生剂或粘结 剂 ; 可完成复拌 、 复拌加罩面 、 重铺 、 重新整形等施工 ; 现场加热 , 前后两次再生的接缝是热接缝 , 不会出现接头松散 、 水损现象 , 再 生后路面质量提高 ; 加热老路面时 , 路面下 6cm 处的温度可达 130 , 可愈合原路面深层处的微小裂缝 , 提高路面整体强度 , 从 而延长路面使用寿命 。 交通干扰少 , 开放交通快 :再生机组一次性作业 , 只需封闭 一个车道 ,

10、 其余车道照常通车 , 对交通干扰小 , 压实不久即可开放 交通 。 节约资源 , 保护环境 :由于不铣刨旧路面 , 没有废弃料 , 不 会造成环境污染 , 也不会有铣刨时的噪音污染 ; 原路面旧料全部 利用 , 能减少矿山资源开发 , 更好地保护环境 。(2 适用条件 :路面厚度 、 路面的类型 、 交通负荷 、 先前维修 情况 、 路面现有条件和周围的环境温度都是考虑的因素 。 任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可用现场热再生 方法 。 沥青老化和裂纹可以使用现场热再生机处理 。 基层承载力良好 , 仅因面层疲劳而龟裂 、 出现车辙或破损 的路面 。 但现场热再生法不能修复沥青层以下较深位

11、置的伸缩 裂纹 , 也不能纠正任何基层结构上的破坏 。 可以矫正道路横断面的不平 。 在实施现场热再生法施工前 , 路面上的大量冷混合料补 丁 , 喷涂补丁 , 必须除掉 。 含有矿渣 、 可碎屑橡胶的热沥青混合料可能不适用现场 热再生 , 因为它们热传导性很差 。 冷天 (天气温度 <10 以及下雨天时最好不施工 。 现场热再生机组很难处理急弯 ,2. 6(1 (次 /mm ;(:75 ;:>7. 5kN ;4:2040(0. 1m ;(规范要求值 :>50 ;(6 压实度 (规范要求值 :>95% ;(7 平整度 (规范要求值 :<160/100 。3 应用实

12、例南方某高速公路的部分路段 , 出现了车辙 、 裂缝 、 麻面 、 泛油 、 坑槽 、 松散 、 沉陷 、 翻浆等病害 , 严重影响到行车速度与安全 , 降低 了道路通行能力 , 因此决定对该路段实施沥青路面现场热再生 修复 。(1 施工简介 :先针对不同程度损坏的道路基层进行加固处 理 ; 然后复拌加罩面 :再生剂采用美国 KOCH 材料公司生产的高 浮标沥青 , 用量为 10. 6g/kg ; 复拌料拌和温度为 165 175 ; 摊铺碾压温度为 140 175 。(2 再生效果评价见表 1。表 1 再生后路用性能检测值 (汇总 性能指标 规范要求值 再生路实测值动稳定度 >80×10次 /mm 120×10次 /mm残留稳定度 >75%82%马歇尔稳定度 >7. 5kN 8. 75kN流值 2040(0. 1m 32(0. 1m 抗滑摩擦系数 >5056压实度 >