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摘要:沥青路面再生的利用可为国家节约大量的沥青与砂石材料,缓解资源消耗压力,有利于处治废料,循环利用资源,保护生态环境。沥青路面就地再生的应用不仅可以降低工程造价,提高寿命周期成本效益,还减少开采石料造成的环境破坏和丢弃旧沥青混合料的直接污染。
关键词:就地热;路面;施工
中图分类号:U416.2文献标识码:A
一、就地热再生的推广应用
中共中央政治局5月24日上午就大力推进生态文明建设进行第六次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业。而我国大量高等级公路已经进入路面维修期,而这些路面中的绝大多数又是沥青路面。随着筑路材料价格上涨,资源紧缺,交通流量日益增大以及对环境保护加强,如何经济、高效、环保、节能地维修沥青路面就成为越来越重要的课题。为了更好的落实节能减排、资源循环利用,近几年就地热再生路面施工技术已经在吉林、广东、上海等地陆续推广应用。
二、近几年来广东省的机荷东、机荷西、吉林的长吉、长余等多条高速公路的养护已经采用了复拌型与加铺型就地热再生这项施工工艺。
下面就加铺型就地热再生(再生4cm+3cmSMA-13)沥青混凝土面层为例简述一下施工原理及施工方法
(一)、加铺型就地热再生(再生4cm+3cmSMA-13)施工原理
采用先进的就地热再生专用机组将原有路面进行加热,复拌4cm并喷入再生剂后,利用再生机双熨平板将加铺的3cm SMA-13新料摊铺在未碾压的再生混合料表面,两层一起压实成型。
(二)、施工准备
1、 材料准备
(1)再生剂准备
根据配合比设计,如果需要掺加新沥青,在加工再生剂同时将新沥青和再生剂按比例均匀搅拌在一起。
(2)燃料准备
再生设备采用丙烷气做加热燃料,丙烷气运输车通过专用的丙烷气加气泵进行充装,根据危险品运输规定的允许上路时间进行添加,施工现场配备安全可靠的加气泵,配备技术熟练具备压力容器操作许可证的人员,严格按照加注液化气安全注意事项进行加气作业,再生机组及加气车辆配备足够的消防器材,确保加气安全。
2、机械准备
就地热再生所需的机械为就地热再生设备一套,自卸汽车5台,双驱双振压路机2台,胶轮压路机1台,水车1台、加气泵车1台、加油车1台。生产前要做好所有机械设备的检修、调试、精度校准等工作,尤其是再生剂添加系统、新料添加系统的精度校准,以保证整个系统的平稳运行。
3、就地热再生施工前应进行现场周边环境调查,对可能受到影响的植物隔离带、树木等提前采用耐热的陶瓷布进行遮挡,务必防止热气烘烤周围植被造成危害。
4、原路面特殊部位预处理
(1)桥梁伸缩缝会影响就地热再生的连续施工,难以保证伸缩缝两端部位的热再生质量,因此在桥梁伸缩缝位置,事先用铣刨机沿行车方向将伸缩缝后端铣刨3-5m左右,前端铣刨1-2m,深度3-4cm左右,再生施工时用新沥青混合料铺筑。
(2)加热会破坏桥梁伸缩缝,事先对伸缩缝覆盖足够有效的隔热板,并在伸缩缝内塞满浸水的抹布,防止热气损坏胶条。
(3)施工前应清除路面裂缝灌缝胶等可能影响就地热再生施工效果的材料。
(4)施工前应事先清除路面热熔标线、文字以及突起路标。
(三)、施工
1. 清扫路面、画导向线
所有的准备工作完成后,开始清扫路面,用铁铲清除路面泥块、杂物,原有标线和突起路标,用扫帚、吹风机将路面清理干净;以免杂物混入再生混合料内。清扫路面后,在路面再生宽度以外画再生行进导向线,也可将路面边缘线作为导向线,保证再生边缘线顺直美观。
2. 路面加热
⑴ 加热机加热旧路面时,要严格控制加热温度、行走速度及车辆间距;应根据现场情况,随时调节燃气压力、进行往复加热、调整加热机的行走速度及加热板与地面之间的高度等,确保路面始终得到均匀的加热。
⑵采取以下措施保证路面材料的加热温度:
①加热结束后,路表温度控制在160-195℃。应及时检查加热散热器,防止产生明火。
②每天施工前应将再生剂加热至不影响其质量的最高温度,并使其保持恒温。
③当风力为3-5级时,将迎风面加装挡风板,并适当将加热板向逆风的一侧移动10cm左右,保证边缘也可得到足够的加热。当风力大于5级时,停止施工。
④在加热过程中,有沥青灌缝的地方易起火或冒浓烟现象,要求操作人员随时注意路面情况,在灌缝处可适当提高行走速度,并进行反复加热。
⑶考虑各种因素,至少配置2台以上加热机,提高加热速度和温度,保证施工速度能够维持在1.5-2.5m/min左右,满足摊铺温度要求。
⑷ 旧路面加热宽度应比翻松宽度每侧宽10-20cm,让接缝处的温度足够高,以保证纵缝的有效热连接。
3.路面耙松、喷洒再生剂
⑴ 耙松深度电脑自动控制。使耙松厚度均匀,不留夹层,并随深度和行走速度的变化电脑自动调整再生剂用量。
⑵ 随时检查翻松边缘表面温度。如果温度偏低,应适当调宽加热宽度,以确保耙松边缘具有足够的温度,保证纵向接缝碾压密实。
⑶ 再生层下面的中面层具有足够的粗糙度,通过再生机耙松后面加热板二次加热,保证其温度大于100℃。
⑷再生剂用量要控制准确,施工过程中再生机通过电脑设定自动控制再生深度,电脑自动调整再生剂的用量,但因再生路面维修时间不同,拌合均匀性较差时,现场控制再生剂用量应遵循试验数据为指导,经验判断为辅的综合控制方式,适时调整再生剂的用量。
4. 搅拌
(1)再生剂喷洒在耙松的旧沥青混合料上进行第一次拌合,耙松器将再生混合料收集进入强制搅拌锅内,进行第二次强制搅拌。复拌再生时在拌锅内电脑控制添加改善级配的新沥青混合料。
(2)施工中,使用红外线测温仪检查再生沥青混合料的温度(不低于120度),否则通过调整加热机行进速度或加大燃气压力来保证再生混合料温度。
5. 摊铺
加铺型再生是利用再生机的第一熨平板摊铺再生混合料,同时利用第二级熨平板将加铺的新沥青混合料摊铺于再生混合料之上,宽度要比再生层收进15cm,在第二幅再生加铺时,再生层加热重叠5cm,加铺层压在第一幅的再生层上10cm,这样再生和加铺两层的接缝不在同一位置,避免上下两层通縫在通车后开裂,再生层和加铺层两层一起压实。
6. 碾压
再生混合料的碾压根据混合料的类型和压实厚度采用2台悍马双驱双振压路机进行组合,根据试验段压实数据确定压实遍数和压实速度,保证面层压实度满足设计要求。在碾压过程中,压路机不得在碾压区段上转向、掉头、左右移动位置,中途停留、变速或突然制动。振动压路机在已成型路面上行驶时应关闭振动。压实段落无明显界限,压路机折回处不能在同一横断面,应形成阶梯形。
7.开放交通
由于就地热再生施工对路面加热,路面内部温度较高而且下降慢,开放交通时,路表温度不宜高于50℃。盛夏时,路面内部温度下降更慢,开放交通时路表温度不宜高于45℃。
8、试验检测:
①、再生沥青混合料性能检测:再生施工过程中,待各项设定参数稳定后对混合料用具有保温性能的取样桶进行取样,并进行抽提、筛分、马歇尔、车辙等相关试验。
②、加铺型就地热再生现场检测:对再生混合料施工过程中应进行再生剂用量、压实度均值、再生混合料各项施工温度的检测。对再生完路面进行宽度、再生厚度、加铺厚度、总厚度、平整度IRI、外观、压实度、摩擦系数、渗水系数等试验检测。
关键词:就地热;路面;施工
中图分类号:U416.2文献标识码:A
一、就地热再生的推广应用
中共中央政治局5月24日上午就大力推进生态文明建设进行第六次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业。而我国大量高等级公路已经进入路面维修期,而这些路面中的绝大多数又是沥青路面。随着筑路材料价格上涨,资源紧缺,交通流量日益增大以及对环境保护加强,如何经济、高效、环保、节能地维修沥青路面就成为越来越重要的课题。为了更好的落实节能减排、资源循环利用,近几年就地热再生路面施工技术已经在吉林、广东、上海等地陆续推广应用。
二、近几年来广东省的机荷东、机荷西、吉林的长吉、长余等多条高速公路的养护已经采用了复拌型与加铺型就地热再生这项施工工艺。
下面就加铺型就地热再生(再生4cm+3cmSMA-13)沥青混凝土面层为例简述一下施工原理及施工方法
(一)、加铺型就地热再生(再生4cm+3cmSMA-13)施工原理
采用先进的就地热再生专用机组将原有路面进行加热,复拌4cm并喷入再生剂后,利用再生机双熨平板将加铺的3cm SMA-13新料摊铺在未碾压的再生混合料表面,两层一起压实成型。
(二)、施工准备
1、 材料准备
(1)再生剂准备
根据配合比设计,如果需要掺加新沥青,在加工再生剂同时将新沥青和再生剂按比例均匀搅拌在一起。
(2)燃料准备
再生设备采用丙烷气做加热燃料,丙烷气运输车通过专用的丙烷气加气泵进行充装,根据危险品运输规定的允许上路时间进行添加,施工现场配备安全可靠的加气泵,配备技术熟练具备压力容器操作许可证的人员,严格按照加注液化气安全注意事项进行加气作业,再生机组及加气车辆配备足够的消防器材,确保加气安全。
2、机械准备
就地热再生所需的机械为就地热再生设备一套,自卸汽车5台,双驱双振压路机2台,胶轮压路机1台,水车1台、加气泵车1台、加油车1台。生产前要做好所有机械设备的检修、调试、精度校准等工作,尤其是再生剂添加系统、新料添加系统的精度校准,以保证整个系统的平稳运行。
3、就地热再生施工前应进行现场周边环境调查,对可能受到影响的植物隔离带、树木等提前采用耐热的陶瓷布进行遮挡,务必防止热气烘烤周围植被造成危害。
4、原路面特殊部位预处理
(1)桥梁伸缩缝会影响就地热再生的连续施工,难以保证伸缩缝两端部位的热再生质量,因此在桥梁伸缩缝位置,事先用铣刨机沿行车方向将伸缩缝后端铣刨3-5m左右,前端铣刨1-2m,深度3-4cm左右,再生施工时用新沥青混合料铺筑。
(2)加热会破坏桥梁伸缩缝,事先对伸缩缝覆盖足够有效的隔热板,并在伸缩缝内塞满浸水的抹布,防止热气损坏胶条。
(3)施工前应清除路面裂缝灌缝胶等可能影响就地热再生施工效果的材料。
(4)施工前应事先清除路面热熔标线、文字以及突起路标。
(三)、施工
1. 清扫路面、画导向线
所有的准备工作完成后,开始清扫路面,用铁铲清除路面泥块、杂物,原有标线和突起路标,用扫帚、吹风机将路面清理干净;以免杂物混入再生混合料内。清扫路面后,在路面再生宽度以外画再生行进导向线,也可将路面边缘线作为导向线,保证再生边缘线顺直美观。
2. 路面加热
⑴ 加热机加热旧路面时,要严格控制加热温度、行走速度及车辆间距;应根据现场情况,随时调节燃气压力、进行往复加热、调整加热机的行走速度及加热板与地面之间的高度等,确保路面始终得到均匀的加热。
⑵采取以下措施保证路面材料的加热温度:
①加热结束后,路表温度控制在160-195℃。应及时检查加热散热器,防止产生明火。
②每天施工前应将再生剂加热至不影响其质量的最高温度,并使其保持恒温。
③当风力为3-5级时,将迎风面加装挡风板,并适当将加热板向逆风的一侧移动10cm左右,保证边缘也可得到足够的加热。当风力大于5级时,停止施工。
④在加热过程中,有沥青灌缝的地方易起火或冒浓烟现象,要求操作人员随时注意路面情况,在灌缝处可适当提高行走速度,并进行反复加热。
⑶考虑各种因素,至少配置2台以上加热机,提高加热速度和温度,保证施工速度能够维持在1.5-2.5m/min左右,满足摊铺温度要求。
⑷ 旧路面加热宽度应比翻松宽度每侧宽10-20cm,让接缝处的温度足够高,以保证纵缝的有效热连接。
3.路面耙松、喷洒再生剂
⑴ 耙松深度电脑自动控制。使耙松厚度均匀,不留夹层,并随深度和行走速度的变化电脑自动调整再生剂用量。
⑵ 随时检查翻松边缘表面温度。如果温度偏低,应适当调宽加热宽度,以确保耙松边缘具有足够的温度,保证纵向接缝碾压密实。
⑶ 再生层下面的中面层具有足够的粗糙度,通过再生机耙松后面加热板二次加热,保证其温度大于100℃。
⑷再生剂用量要控制准确,施工过程中再生机通过电脑设定自动控制再生深度,电脑自动调整再生剂的用量,但因再生路面维修时间不同,拌合均匀性较差时,现场控制再生剂用量应遵循试验数据为指导,经验判断为辅的综合控制方式,适时调整再生剂的用量。
4. 搅拌
(1)再生剂喷洒在耙松的旧沥青混合料上进行第一次拌合,耙松器将再生混合料收集进入强制搅拌锅内,进行第二次强制搅拌。复拌再生时在拌锅内电脑控制添加改善级配的新沥青混合料。
(2)施工中,使用红外线测温仪检查再生沥青混合料的温度(不低于120度),否则通过调整加热机行进速度或加大燃气压力来保证再生混合料温度。
5. 摊铺
加铺型再生是利用再生机的第一熨平板摊铺再生混合料,同时利用第二级熨平板将加铺的新沥青混合料摊铺于再生混合料之上,宽度要比再生层收进15cm,在第二幅再生加铺时,再生层加热重叠5cm,加铺层压在第一幅的再生层上10cm,这样再生和加铺两层的接缝不在同一位置,避免上下两层通縫在通车后开裂,再生层和加铺层两层一起压实。
6. 碾压
再生混合料的碾压根据混合料的类型和压实厚度采用2台悍马双驱双振压路机进行组合,根据试验段压实数据确定压实遍数和压实速度,保证面层压实度满足设计要求。在碾压过程中,压路机不得在碾压区段上转向、掉头、左右移动位置,中途停留、变速或突然制动。振动压路机在已成型路面上行驶时应关闭振动。压实段落无明显界限,压路机折回处不能在同一横断面,应形成阶梯形。
7.开放交通
由于就地热再生施工对路面加热,路面内部温度较高而且下降慢,开放交通时,路表温度不宜高于50℃。盛夏时,路面内部温度下降更慢,开放交通时路表温度不宜高于45℃。
8、试验检测:
①、再生沥青混合料性能检测:再生施工过程中,待各项设定参数稳定后对混合料用具有保温性能的取样桶进行取样,并进行抽提、筛分、马歇尔、车辙等相关试验。
②、加铺型就地热再生现场检测:对再生混合料施工过程中应进行再生剂用量、压实度均值、再生混合料各项施工温度的检测。对再生完路面进行宽度、再生厚度、加铺厚度、总厚度、平整度IRI、外观、压实度、摩擦系数、渗水系数等试验检测。