就地風(fēng)熱再生技術(shù)在九景高速公路上的應(yīng)用

杜遂軍 吳 凡/江西贛粵高速公路工程有限責(zé)任公司

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就地風(fēng)熱再生技術(shù)在九景高速公路上的應(yīng)用

杜遂軍 吳 凡/江西贛粵高速公路工程有限責(zé)任公司

【摘 要】本文即結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了就地風(fēng)熱再生技術(shù)在九景高速公路上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】就地風(fēng)熱再生技術(shù)；高速公路；瀝青；路面；溫度

一、項(xiàng)目背景

九江高速土建主體工程分兩段分期修建。第一段即九湖（九江-湖口）段于1997年動(dòng)工興建，1999年正式通車；第二段即湖景（湖口-景德鎮(zhèn)）段，于1997年興建，2000年全線通車。路面面層除隧道路面和收費(fèi)路面等處采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)外，其余均采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，基層采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)年限15年，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100kN，路面設(shè)計(jì)彎沉為0.418～0.444mm。路面總厚度為59～64cm：即27～32cm未篩分碎石底基層（視路基干濕類型定）+20cm厚6%水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm厚AC-30I粗粒式瀝青混凝土下面層+4cm厚AC-20II中粒式瀝青混凝土中面層+3cm厚AK-13A抗滑表層。

2009年，由于九景高速大面積病害較多，影響路面使用性能，服務(wù)水平降低，管理部門對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造。主要改造內(nèi)容針對(duì)原路面多數(shù)路段承載能力不足的缺點(diǎn)，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。該次改造分為了8個(gè)標(biāo)段進(jìn)行施工。

二、瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)介紹

瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)，即用就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組將舊瀝青路面就地加熱、翻松、回收，再根據(jù)配合比添加新集料、再生劑新瀝青，然后重新攪拌后攤鋪、壓實(shí)成型形成具有符合路用性能要求的再生路面的整套工藝技術(shù)。

瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)作為典型的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，近年來在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快，與傳統(tǒng)的瀝青路面大面積的銑刨重鋪、罩面等維修工藝相比，瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)施工速度快，對(duì)交通干擾較小、可快速通車等特點(diǎn)，可以最大程度的降低路面維修對(duì)高速公路通行的影響。其次，瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)可以100%回收利用舊瀝青面料，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，符合我國(guó)倡導(dǎo)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)理念。再者由于瀝青路面就地風(fēng)熱再生技術(shù)100%的回收利用原瀝青路面舊料，將極大的降低能源消耗及維修成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

三、就地風(fēng)熱再生施工段介紹

本次九景高速就地風(fēng)熱再生選在蔡嶺收費(fèi)站到景德鎮(zhèn)收費(fèi)站之間，上行線從K390+600-K415+000,下行線K365+400-K422+785。施工路段寬度為3.75米，長(zhǎng)度為21.757KM，厚度為4CM，施工前期，贛粵工程公司組織成立了瀝青路面就地風(fēng)熱再生研究課題小組。并且對(duì)將要施工的路段進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和試驗(yàn)檢測(cè)分析，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，統(tǒng)計(jì)了路面車轍、橫向裂縫、縱向裂縫和局部網(wǎng)裂等病害面積、數(shù)量、深度、位置等關(guān)鍵信息。通過路面取芯和切割取樣，分析了原路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及病害形成原因。并且對(duì)原路面材料的級(jí)配、油石比、瀝青的老化程度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)分析，通過新混合料的材料試驗(yàn)，確定了新混合料的級(jí)配、油石比、再生劑的摻量，通過車轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)等新舊混合料的性能進(jìn)行了驗(yàn)證，確保新的混合料的路用性能滿足要求。

瀝青路面風(fēng)熱再生重鋪機(jī)組該機(jī)組有以下優(yōu)點(diǎn)（1）熱風(fēng)溫度較為柔和，高溫?zé)犸L(fēng)再循環(huán)中被反復(fù)加熱空氣中的氧份被消耗殆盡使瀝青老化失去了必要的條件因此在加熱過程中，路面瀝青在與無氧熱風(fēng)接觸時(shí)就不會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)從而消除了傳統(tǒng)意義上的瀝青高溫老化現(xiàn)象再生后的混合料性能極佳熱風(fēng)循環(huán)加熱方式是在一個(gè)閉式循環(huán)系統(tǒng)中帶有余溫的熱風(fēng)可循環(huán)使用從而極大的提高了設(shè)備的熱效率降低了加熱能源消耗，節(jié)約成本同時(shí)可降低各種有害氣體排放（2）對(duì)原有路面進(jìn)行熱翻松，極大地降低了骨料破碎率確保再生路面的級(jí)配組成符合設(shè)計(jì)要求（3）采用全程加熱和保溫技術(shù)，混合料加熱效果非常充分能確保瀝青路面施工溫度的要求（4）采用復(fù)拌法再生工藝，確保了再生混合料的均勻性使再生混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合規(guī)范的要求（5）100%回收利用舊料，新料添加率較低一般在10%以內(nèi)，節(jié)約了養(yǎng)護(hù)成本減少了廢料處理對(duì)環(huán)境破壞，降低了碳排放，低碳環(huán)保（6）采用了就地風(fēng)熱再生技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行維修可以實(shí)現(xiàn)施工段落單車道養(yǎng)護(hù)作業(yè)單車道正常開放交通并且施工作業(yè)后的在短時(shí)間內(nèi)也可開放交通將路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)對(duì)交通的影響降到最低最大限度的保證了社會(huì)車輛的正常通行。

四、就地風(fēng)熱再生施工質(zhì)量控制要點(diǎn)新舊混合料設(shè)計(jì)要求及施工溫度要求

新舊混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配類型為AC13-C型SBS改性瀝青混合料，油石比5.0%，為骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)空隙率為4～6%；再生層后為4cm、寬度為3.75m；新混合料設(shè)計(jì)油石比為5.0%，總體摻量為10%；再生劑的摻量為新舊混合料的0.1%，攤鋪溫度控制在140～150攝氏度；采用緊跟慢壓的碾壓方式，開放交通的溫度為50攝氏度以下。

（一）交通組織

本次施工段落采用行車道和應(yīng)急車道封閉施工，超車道通行的交通組織方式，在保證路面病害處理徹底的情況下，最大限度的增加通車車道寬度，并對(duì)可能出現(xiàn)的超寬車輛制定了應(yīng)急措施，及暫停施工，將再生列車轉(zhuǎn)移到應(yīng)急車道，將超寬車輛放行，確保不會(huì)出現(xiàn)中斷交通的情況，保證社會(huì)車輛的正常通行。

（二）現(xiàn)場(chǎng)施工要求

1.加熱寬度比再生寬度兩側(cè)各寬20CM，本次加熱寬度為4.15米。

2.起點(diǎn)加熱溫為180攝氏度左右1號(hào)加熱機(jī)采用往返多次、低功率、長(zhǎng)時(shí)間加熱的方式終點(diǎn)處加熱同起點(diǎn)處3號(hào)加熱機(jī)也采用用往返多次、低功率、長(zhǎng)時(shí)間加熱的方式。

3.加熱機(jī)的間隔及加熱溫度根據(jù)施工時(shí)的氣溫、風(fēng)速由操作人員控制并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況隨時(shí)間調(diào)節(jié)加熱功率確保1號(hào)加熱機(jī)加熱后路面溫度為120攝氏度左右2號(hào)加熱機(jī)加熱后路面溫度為140攝氏度左右3號(hào)加熱機(jī)加熱后路面溫度為160攝氏度左右3號(hào)加熱機(jī)加熱與銑刨機(jī)間隔控制在5m以內(nèi)同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮再生機(jī)組的協(xié)同配合實(shí)時(shí)調(diào)整加熱機(jī)、銑刨機(jī)、復(fù)拌機(jī)的行進(jìn)速度和間隔。

4.翻松現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，機(jī)械操作人員按設(shè)計(jì)要求通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制施工同時(shí)根據(jù)路況進(jìn)行人工微調(diào)確保翻松深度為4cm噴灑再生劑通過電腦控制系統(tǒng)將設(shè)計(jì)摻量的再生劑噴灑在翻松后瀝青混合料上復(fù)拌：通過與再生機(jī)組前進(jìn)速度關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將摻量為10%的新瀝青混合料加入到松散的舊瀝青混合料中由再生復(fù)拌機(jī)強(qiáng)制拌合為滿足設(shè)計(jì)和施工要求添加新瀝青混合料時(shí)供應(yīng)要及時(shí)，數(shù)量要準(zhǔn)確復(fù)拌速度要均勻確保新舊混合料拌合均勻攤鋪:經(jīng)再生拌合后的瀝青混合料有攤鋪機(jī)根據(jù)原路面橫坡度就地?cái)備仈備仚C(jī)與再生機(jī)組需保持相同的行進(jìn)速度攤鋪機(jī)與再生主機(jī)間距保持3～5m試驗(yàn)段攤鋪系數(shù)為1.20攤鋪中加強(qiáng)接縫處的控制確保新舊路面平順連接碾壓工藝碾壓作業(yè)采用兩臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)和兩臺(tái)膠輪壓路機(jī)處壓采用雙鋼輪壓路機(jī)前靜后振碾壓2遍復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī)碾壓5遍終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍為確保壓實(shí)度，碾壓段長(zhǎng)度為40m碾壓溫度控制在90～135攝氏度之間碾壓完成后，開放交通前完成路面壓實(shí)度、平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)和幾何線性的檢測(cè)經(jīng)過各相關(guān)部門和單位的精心組織精細(xì)管理、精確操作本次九景高速就地風(fēng)熱再生試驗(yàn)段得以順利實(shí)施通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和試驗(yàn)室檢測(cè)再生后的路面級(jí)配、油石比、壓實(shí)度、空隙率平整度構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)等路用性能指標(biāo)均符合新建瀝青路面規(guī)范要求此次試驗(yàn)段取得圓滿成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2008)人民交通出版社,2008.

[2]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部《公路瀝青路面施工技術(shù)技術(shù)規(guī)范》(JTG F41-2004)人民交通出版社,2005.

[3]《美國(guó)瀝青再生指南》人民交通出版社.

[4]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTG 073.2-2001)人民交通出版社.