市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

熊凯

南昌市政建设集团有限公司 江西省南昌市青云谱区 330001

摘要

市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术是一种利用现有的旧沥青路面材料,通过加热、翻松、添加新沥青和再生剂等步骤,重新铺筑成新的沥青路面的技术。该技术具有节约资源、降低成本、减少污染、提高路面性能等优点,适用于各种类型和程度的沥青路面病害的修复。本文介绍了沥青路面现场热再生技术的原理和工艺流程,分析了市政道路沥青路面现场热再生施工技术的要点和方式,以及在实际工程中的应用和控制方法,为市政道路沥青路面工程的施工提供了参考。


关键词

市政道路;沥青路面工程;现场热再生施工技术

正文


一、沥青路面现场热再生技术原理及工艺概述

沥青路面现场热再生技术是指在不拆除旧沥青路面的前提下,利用专用的再生设备,对旧沥青路面进行加热、翻松、添加新沥青和再生剂等处理,使其恢复原有的粘结性能和强度,重新铺筑成新的沥青路面的技术。该技术的基本原理是利用热量使旧沥青软化,破坏其原有的结构,然后通过添加新沥青和再生剂,使其与新骨料或旧骨料充分混合,形成新的沥青混合料,再通过摊铺和碾压,使其达到设计的厚度和密实度,形成新的沥青路面。

沥青路面现场热再生技术的工艺流程一般包括以下几个步骤:

1)施工前的准备工作。包括对旧沥青路面的检测和评价,确定再生的深度和范围,选择合适的再生方式和设备,设计合理的再生沥青混合料配合比,准备好新沥青、新骨料和再生剂等材料,以及对旧沥青路面的局部处理,如裂缝、车辙、坑槽等病害的修补。

2)路面加热。利用再生设备上的加热装置,对旧沥青路面进行均匀的加热,使其温度达到软化的程度,一般为120℃~150℃。加热的深度应与再生的深度相一致,一般为20mm~60mm。加热的时间和速度应根据路面的厚度、温度、湿度、风速等因素进行调节,避免过热或不足。

3)路面铣刨。利用再生设备上的铣刨装置,对加热后的旧沥青路面进行翻松,使其与新沥青和再生剂充分混合。铣刨的深度应与加热的深度相一致,一般为20mm~60mm。铣刨的速度应与加热的速度相匹配,避免旧沥青的冷却或堆积。

4)新旧料复合再生。利用再生设备上的混合装置,对铣刨后的旧沥青料、新沥青、新骨料和再生剂进行均匀的混合,形成再生沥青混合料。混合的温度应控制在130℃~160℃,混合的时间应根据材料的性能和配合比进行调节,一般为30s~60s。混合的比例应根据设计的再生沥青混合料配合比进行调节,一般旧沥青料的含量为60%~80%,新沥青的含量为3%~5%,再生剂的含量为0.5%~1.5%,新骨料的含量为10%~30%。

5)摊铺工作。利用再生设备上的摊铺装置,对混合好的再生沥青混合料进行均匀的摊铺,形成新的沥青路面。摊铺的厚度应根据设计的厚度进行调节,一般为20mm~60mm。摊铺的速度应与混合的速度相匹配,避免再生沥青混合料的冷却或堆积。摊铺的质量应符合相关的技术标准,如平整度、密实度、纵横缝等。

6)路面的碾压。利用碾压机对摊铺好的再生沥青路面进行压实,使其达到设计的密实度和强度。碾压的时间应尽快在再生沥青混合料的适压温度范围内进行,一般为90℃~120℃。碾压的次数和压力应根据路面的厚度和性能进行调节,一般采用钢轮碾压机和橡胶轮碾压机相结合的方式进行碾压,先进行初压,再进行中压,最后进行终压。碾压的质量应符合相关的技术标准,如密实度、强度、平整度等。

二、市政道路沥青路面现场热再生施工技术要点

)再生沥青混合料配合比设计

市政道路沥青路面现场热再生施工技术所需的再生沥青混合料,是由旧沥青料、新沥青、新骨料和再生剂按一定的比例混合而成的沥青混合料。再生沥青混合料的配合比,直接影响到再生沥青混合料的质量和性能,进而影响到再生沥青路面的质量和性能。因此,需要对再生沥青混合料进行合理的配合比设计,根据旧沥青料的性能和含量,以及新沥青、新骨料和再生剂的性能和用量,进行试验和优化,使再生沥青混合料满足工程的强度、稳定性、耐久性等要求。

再生沥青混合料的配合比设计,主要包括以下几个步骤:

1)确定再生沥青混合料的设计指标。根据工程的要求和条件,确定再生沥青混合料的设计指标,如沥青含量、骨料级配、密度、空隙率、马歇尔稳定度、流动值、抗水损伤性能、低温抗裂性能等。

2)确定新沥青、新骨料和再生剂的性能和用量。根据再生沥青混合料的设计指标和组成比例,确定新沥青、新骨料和再生剂的性能和用量,如新沥青的品种、粘度、延度、软化点、渗透点、针入度、韧性、延缓剂含量等,新骨料的品种、含水率、含泥率、骨料级配、骨料形状、骨料强度、骨料耐久性等,再生剂的品种、粘度、延度、软化点、渗透点、针入度、韧性、延缓剂含量等。同时,也需要对新沥青、新骨料和再生剂进行必要的试验,如与旧沥青料的相容性试验、与再生沥青混合料的相容性试验等,以保证其与旧沥青料的混合均匀性和粘结性。

3)进行再生沥青混合料的试验和优化。根据新沥青、新骨料和再生剂的性能和用量,按照再生沥青混合料的组成比例,进行再生沥青混合料的试验,如沥青含量试验、骨料级配试验、密度试验、空隙率试验、马歇尔稳定度试验、流动值试验、抗水损伤性能试验、低温抗裂性能试验等,以检验再生沥青混合料是否满足设计指标。同时,也需要对再生沥青混合料进行优化,如调整沥青含量、骨料级配、再生剂用量等,以提高再生沥青混合料的质量和性能。

)施工放样

市政道路沥青路面现场热再生施工技术需要对旧沥青路面进行加热、翻松、混合、摊铺和碾压等工序,这些工序都需要按照设计的路面结构和线形进行施工,因此需要在施工前进行准确的施工放样,确定再生路面的宽度、厚度、横坡、纵坡、曲线、接缝等参数,以及再生设备的行驶轨迹和停靠位置。施工放样的方法有多种,如使用测量仪器、设置标志桩、拉线、喷漆等,应根据具体的施工条件和要求选择合适的方法,保证施工放样的准确性和可靠性。

)路面加热

在市政道路沥青路面的维护与升级中,现场热再生施工技术扮演着至关重要的角色。这一技术首先需要对旧沥青路面进行加热,使其软化,以便进行后续的翻松、混合与摊铺等工序。加热的目的是为了恢复旧沥青的粘结性能,降低其黏度,并提高其可塑性。这样,新沥青和再生剂便能更好地渗透并与旧沥青粘结在一起。

为了实现这一目标,加热的方法多种多样,如火焰、热风、红外线与微波等。选择何种加热方法需根据具体的施工条件与要求来决定,确保路面加热的均匀性与有效性。

在加热过程中,有几个关键参数需要严格控制,它们分别是加热温度、加热深度、加热时间与加热速度。这些参数不仅影响到再生沥青混合料的质量与性能,还直接关系到整个施工的成败。因此,需要根据旧沥青路面的类型、厚度、温度、湿度以及风速等因素进行细致的调节。一般来说,加热温度应控制在120℃~150℃之间,加热深度应与再生深度保持一致,通常为20mm~60mm。而加热时间则需根据加热设备的功率与效率进行调节,一般在1min~5min之间。最后,加热速度应与铣刨速度相匹配,大致为0.5m/min~2m/min。

)路面铣刨

随着城市化进程的加速,市政道路沥青路面面临着越来越多的维修和改造需求。为了有效解决这一问题,现场热再生施工技术逐渐得到了广泛的应用。该技术通过对加热后的旧沥青路面进行铣刨,将其翻松,为后续的混合、摊铺等工序提供了基础。

铣刨作为现场热再生施工技术中的关键环节,其目的不仅在于破坏旧沥青路面的原有结构,使新沥青和再生剂能够与之充分混合,还在于调整骨料级配,进而改善路面的平整度。在实践中,铣刨方法的选择直接关系到施工效果,需根据具体的施工条件和要求进行筛选,确保铣刨的均匀性和有效性。

针对铣刨过程中的主要参数,如铣刨深度、铣刨宽度、铣刨速度和铣刨质量等,它们各自在再生沥青混合料的质量和性能中发挥着重要作用。这些参数的调节需要综合考虑加热深度、路面宽度、路面形状、路面病害等因素,以避免过深或不足。若要达到理想的再生效果,铣刨深度应与加热深度保持一致,通常为20mm~60mm;铣刨宽度则应与路面宽度相匹配,一般为3m~4m;铣刨速度需与加热速度相协调,大致为0.5m/min~2m/min;而铣刨质量则需要满足相关的技术标准,比如要求铣刨后的旧沥青料均匀、无大块、无烧焦、无粘连等。

三、现场热再生技术的方式

(一)复拌型

复拌型热再生技术是对旧沥青路面进行加热、翻松、添加新沥青和再生剂等处理,然后与新骨料或旧骨料充分混合,形成再生沥青混合料,重新铺筑成新的沥青路面的技术。该技术适用于路面病害较为严重,需要增加路面厚度和强度的情况。复拌型热再生技术的优点是可以提高旧沥青料的利用率,降低新沥青的用量,改善路面的结构和性能,延长路面的使用寿命。复拌型热再生技术的缺点是需要较多的新骨料和再生剂,增加了施工成本和复杂度,同时也会增加路面的高度,可能影响路面的排水和接缝。

(二)补强型

补强型热再生技术是对旧沥青路面进行加热、翻松、添加新沥青和再生剂等处理,然后与新沥青混合料进行复合,形成补强层,重新铺筑成新的沥青路面的技术。该技术适用于路面病害较为轻微,只需要提高路面的平整度和抗裂性的情况。补强型热再生技术的优点是可以减少新沥青混合料的用量,降低施工成本和时间,同时也可以保留旧沥青路面的原有结构和性能,避免过度加热和破坏。补强型热再生技术的缺点是需要较高的施工温度和精度,以保证新旧沥青混合料的粘结和密实,同时也会增加路面的高度,可能影响路面的排水和接缝。

(三)整形型

整形型热再生技术是对旧沥青路面进行加热、翻松、添加新沥青和再生剂等处理,然后进行整形和压实,重新铺筑成新的沥青路面的技术。该技术适用于路面病害较为轻微,只需要调整路面的形状和横坡的情况。整形型热再生技术的优点是可以最大限度地利用旧沥青料,减少新沥青的用量,同时也可以改善路面的排水和稳定性,提高路面的舒适度和安全性。整形型热再生技术的缺点是需要较高的施工技术和设备,以保证路面的整形和压实,同时也会改变路面的高度,可能影响路面的排水和接缝。

四、市政道路沥青路面工程中现场热再生施工技术的应用

(一)旧路面处理施工技术

在进行现场热再生施工之前,需要对旧沥青路面进行充分的检测和评价,确定再生的深度和范围,以及旧沥青料的性能和含量。同时,也需要对旧沥青路面的局部病害进行处理,如裂缝、车辙、坑槽等,采用铣刨、切割、填补等方法,使旧沥青路面达到再生的基本要求。

(二)沥青混合料拌制技术

在进行现场热再生施工时,需要对再生沥青混合料进行合理的配合比设计,根据旧沥青料的性能和含量,以及新沥青、新骨料和再生剂的性能和用量,进行试验和优化,使再生沥青混合料满足工程的强度、稳定性、耐久性等要求。同时,也需要对再生沥青混合料进行合理的拌制,控制好拌合的温度、时间和比例,使新旧沥青料充分混合,避免离析和分层。

(三)沥青混合料的路面摊铺施工技术

在进行现场热再生施工时,需要对再生沥青混合料进行合理的路面摊铺,控制好摊铺的厚度、宽度和速度,使再生沥青混合料均匀地铺筑在旧沥青路面上,形成新的沥青路面。同时,也需要注意路面的平整度和接缝,采用适当的方法,如切割、热焊、冷粘等,使新旧沥青路面紧密连接,避免裂缝和错台。

(四)沥青混合料的碾压施工技术

在进行现场热再生施工时,需要对再生沥青混合料进行合理的碾压,控制好碾压的时间、次数和压力,使再生沥青混合料达到设计的密实度和强度,形成新的沥青路面。同时,也需要注意路面的平整度和纹理,采用适当的方法,如刮刀、刷子、喷雾等,使新的沥青路面具有良好的表面质量和抗滑性。

结论

市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术,是一种节约资源、降低成本、减少污染、提高路面性能的先进技术,适用于各种类型和程度的沥青路面病害的修复。该技术需要根据具体的工程条件和要求,选择合适的再生方式和设备,同时也需要注意各个环节的施工控制,以保证施工的质量和效果,为市政道路沥青路面工程的施工提供了参考。

参考文献

[1]陶涛.市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术[J].居舍,2019(29):74.

[2]付威.市政沥青路面工程中的现场热再生施工技术初探[J].地产,2019(17):132.

[3]赵成刚.市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术[J].居业,2019(01):106-107.

[4]曹丰.市政道路沥青路面工程中的现场热再生施工技术[J].资源信息与工程,2018,33(01):161-162.

[5]刘伟.路面现场热再生施工技术在高速公路养护中的应用[J].工程与建设,2022,36(2):426-427.

 


...


阅读全文