摘要:市政道路建設(shè)的過(guò)程中,瀝青路面比較常見(jiàn),因其具備性能穩(wěn)定、彈性好、胎噪小、負(fù)載能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而隨著使用年限的增長(zhǎng),瀝青路面會(huì)出現(xiàn)一些下沉、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題,導(dǎo)致路面使用性能降低,道路的美觀性減弱。為提高我國(guó)市政道路施工的質(zhì)量,加強(qiáng)對(duì)瀝青路面熱再生技術(shù)的合理應(yīng)用,其主要是將路面材料中的碎石和瀝青進(jìn)行反復(fù)利用,在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)資源合理利用。
關(guān)鍵詞:市政道路?瀝青路面?修復(fù)?現(xiàn)場(chǎng)熱再生
Application of Field Thermal Regeneration Construction Technology of Asphalt Pavement on Municipal Roads
LIU Kuang
(Hunan Yongan Construction Co.,?Ltd.,?LIuyang, Hunan Province, 410300 China)
Abstract: In the process of municipal road construction, asphalt pavement is more common, because it has the advantages of stable performance, good elasticity, small tire noise and strong load capacity.?With the growth of the service life, the asphalt pavement will have some quality problems such as subsidence and cracking, resulting in the reduction of the road use performance and the weakening of the road aesthetics.?In order to improve the quality of municipal road construction in China and strengthen the reasonable application of asphalt pavement heat regeneration technology, it is mainly to repeatedly use the gravel and asphalt in the pavement materials, and to realize the rational use of resources on the basis of protecting the ecological environment.
Key Words: Municipal road; Asphalt pavement;?Repair;?Site thermal regeneration
伴隨我國(guó)城鎮(zhèn)化的加速,交通運(yùn)輸行業(yè)、物流行業(yè)迎來(lái)寶貴的發(fā)展機(jī)遇,與此同時(shí),市政道路的運(yùn)用效率不斷提高,為此道路負(fù)載逐漸增重,市政道路瀝青路面產(chǎn)生了程度不等的病害。為提升道路通行的安全水平、舒適度,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用效率高、投入少的基礎(chǔ)舉措解決當(dāng)前路面產(chǎn)生的各類(lèi)病害?,F(xiàn)場(chǎng)熱再生工藝便是交通路面病害修復(fù)時(shí)普遍運(yùn)用的一種技術(shù),此種施工工藝對(duì)被損毀的瀝青路面加以回收后處理,把原來(lái)的瀝青料和新拌制的瀝青料、恰當(dāng)數(shù)量的外加劑充分融合后鋪在病害位置,可節(jié)省原料費(fèi)用,提升修補(bǔ)速度,減短修補(bǔ)時(shí)間。
1現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的方式
1.1復(fù)拌型
這是使用概率較高的一種類(lèi)型,這種類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)在實(shí)踐中若能夠科學(xué)運(yùn)用,不但可以取得良好的路面修補(bǔ)效果,還能夠增長(zhǎng)瀝青路面的運(yùn)用時(shí)間。然而,在實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)注重設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)呐渲票?,確定科學(xué)的舊料使用數(shù)量,在選擇添加劑的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)對(duì)之前的路面加以整體性評(píng)估?。責(zé)任人還應(yīng)當(dāng)科學(xué)運(yùn)用再生劑,之后基于此進(jìn)行舊瀝青有關(guān)參數(shù)測(cè)試,在掌握舊瀝青性能指標(biāo)的前提下,確定有實(shí)操性的瀝青路面修補(bǔ)計(jì)劃,增強(qiáng)添加劑選擇的科學(xué)性,應(yīng)當(dāng)基于《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》文件中的有關(guān)規(guī)章與標(biāo)準(zhǔn),基于毀壞路面的現(xiàn)實(shí)狀況,科學(xué)運(yùn)用再生劑。另外,原來(lái)路面的評(píng)估應(yīng)當(dāng)在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)獲取樣本,從而為后續(xù)的施工奠定良好基礎(chǔ)。
1.2補(bǔ)強(qiáng)型
這類(lèi)瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)能夠?qū)某潭容^深的路面加以修補(bǔ),然而在修補(bǔ)期間,會(huì)使用很大數(shù)量的新瀝青料,這便會(huì)致使修補(bǔ)費(fèi)用增高。在病害治理過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)深入剖析2類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù),提升其負(fù)載水平,進(jìn)而提升瀝青路面功能發(fā)揮程度,增長(zhǎng)公路運(yùn)用時(shí)間。
2瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生混合材料設(shè)計(jì)方法分析
運(yùn)用熱再生技術(shù)的實(shí)際過(guò)程便是將原來(lái)的瀝青和新瀝青融合的過(guò)程,該過(guò)程是運(yùn)用該施工工藝的關(guān)鍵。混合料的配制標(biāo)準(zhǔn)是讓當(dāng)前功能退化的瀝青料各種指標(biāo)提升到路面建設(shè)時(shí)的程度,應(yīng)當(dāng)以常規(guī)瀝青混合料拌合方式作為前提科學(xué)地改進(jìn)。
2.1摻配圖設(shè)計(jì)法
這是一種難度較小的混合料設(shè)計(jì)方式,先是選取恰當(dāng)數(shù)量的舊瀝青料樣本,對(duì)其的各種指標(biāo)加以檢驗(yàn),然后依據(jù)舊瀝青料的情況決定使用的再生機(jī)的類(lèi)別與數(shù)量,最終設(shè)定新老瀝青料最理想的混合比重。由于這種設(shè)計(jì)方式難度很小,為此很多考核指標(biāo)均不在考慮范疇,比如瀝青回彈性、空隙性能、穩(wěn)固性等,使用這種方式最后拌合的瀝青混合料,無(wú)論是功能還是品質(zhì)等級(jí)都不高,僅可運(yùn)用到要求不高的公路路面。
2.2 Superpave設(shè)計(jì)法
市政道路瀝青路面施工過(guò)程中,這種方式也是經(jīng)常運(yùn)用的一種方式,然而需指出的是,運(yùn)用這種設(shè)計(jì)方法確定混合料配制比的時(shí)候,必須要選取恰當(dāng)?shù)臑r青級(jí)配參數(shù),這對(duì)于提升混合料的功能級(jí)別是特別關(guān)鍵的。此種設(shè)計(jì)方式牽涉到的瀝青混合料,無(wú)論是在低溫開(kāi)裂、機(jī)器疲勞,還是在彈性模型等層面均表現(xiàn)優(yōu)良。設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)重視的是,在進(jìn)行正式設(shè)計(jì)以前,先要精準(zhǔn)描繪舊瀝青、新瀝青、添加劑配制比重曲線圖,為確保實(shí)際成效,應(yīng)當(dāng)使用等級(jí)混合圖,以科學(xué)明確新瀝青料的最高使用數(shù)量和最低使用數(shù)量,基于老的瀝青料的功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果增添新的瀝青料,確保充分拌合以后的混合料可以達(dá)到路面修補(bǔ)要求。
2.3馬歇爾設(shè)計(jì)法
這種方法最初誕生于美國(guó)以機(jī)場(chǎng)路面為對(duì)象設(shè)計(jì)瀝青材料的過(guò)程中。這種設(shè)計(jì)方式通過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,當(dāng)前已趨于完善,而且在國(guó)內(nèi)瀝青路面混合料設(shè)計(jì)中普遍運(yùn)用?。這種方法在設(shè)計(jì)期間需要考量很多指標(biāo),比如瀝青孔隙率、混合料的密度、瀝青飽和度等。通常最終得到的混合料的密度數(shù)值愈大,其的力學(xué)性能體現(xiàn)得愈充分。因?yàn)檫@種方式和摻配圖法比較需要考量較多的指標(biāo),為此能夠在輕型交通狀況或者中級(jí)及以下瀝青再生路面運(yùn)用。拌合混合料的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)把添加劑、礦粉、粗集料等依照一定比例融合,各種材料的比重都要達(dá)到瀝青路面設(shè)計(jì)要求。因?yàn)檫@種方法的技術(shù)機(jī)理并不復(fù)雜,為此作業(yè)人員僅需依照設(shè)計(jì)要求實(shí)施作業(yè),混合料便能夠符合路面施工標(biāo)準(zhǔn)。這種設(shè)計(jì)方式的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在投入少、測(cè)試方式簡(jiǎn)潔、適應(yīng)能力突出方面,為此應(yīng)大力推廣。
3 瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1對(duì)原來(lái)路面的處理技術(shù)
在把現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝運(yùn)用到瀝青路面建設(shè)實(shí)踐中時(shí),作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)先采用恰當(dāng)?shù)姆绞教幚硪扪a(bǔ)的路面,一般使用領(lǐng)先的技術(shù)設(shè)施促使原有瀝青路面的溫度升高,為確保加熱成效和作業(yè)活動(dòng)的安全進(jìn)行,通常將溫度管控在200℃上下,加熱路面厚度通常在5~6cm,使用專(zhuān)業(yè)設(shè)備完成路面加熱以后,原來(lái)路面的硬度會(huì)逐步減小,之后使用銑刨機(jī)對(duì)硬度較小之后的路面加以刨銑,在將之前的瀝青全部刨銑以后,把舊料統(tǒng)一歸置到事先準(zhǔn)備好的裝置內(nèi),抑或使用
刨銑收集混合料一體機(jī)做好原有瀝青的回收,依據(jù)提前設(shè)定的材料配制比,增添恰當(dāng)比重的新瀝青料與添加劑,然后把這些物質(zhì)拌勻,作業(yè)人員需要關(guān)注的是,刨銑作業(yè)期間必須精準(zhǔn)把控作業(yè)深度,盡量提升原有瀝青料的回收運(yùn)用效率。
3.2瀝青混合料拌制技術(shù)
在拌合瀝青混合料以前,應(yīng)當(dāng)先明確每種材料的配制比例,在添加新瀝青料以前先要采用恰當(dāng)?shù)姆绞教幹美狭?,首先?duì)舊瀝青料的功能進(jìn)行檢驗(yàn),之后依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況明確添加劑的添加比例,所有成分充分混合后進(jìn)行攪拌。一般狀況下,新料的比重在3成左右,就老瀝青料融合以后不用進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間的拌合,拌合時(shí)長(zhǎng)管控在60s之內(nèi),同時(shí)拌合溫度管控在130℃上下。由現(xiàn)有拌合經(jīng)驗(yàn)可知,依照該標(biāo)準(zhǔn)配制的混合料,在抗疲勞性、延展性方面均能夠達(dá)標(biāo),與新瀝青的性能指標(biāo)十分近似。
3.3瀝青混合料的攤鋪技術(shù)
一般狀況下,混合料拌合完畢后應(yīng)當(dāng)馬上實(shí)施攤鋪?zhàn)鳂I(yè),然而和新瀝青料參數(shù)對(duì)比來(lái)說(shuō),這種混合料參數(shù)略低。為此,路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的要求通常比較高,為確保路面規(guī)整性、平滑度,先要確保混合料攤鋪施工的連貫、持續(xù),為此,要求攤鋪機(jī)器運(yùn)行性能處于最佳狀態(tài)。作業(yè)人員在實(shí)施攤鋪施工以前,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢測(cè)攤鋪機(jī)器的各種功能,確保功能正常才可以運(yùn)用,其次應(yīng)當(dāng)嚴(yán)控?cái)備佇剩褦備佔(zhàn)鳂I(yè)速率管控在每分鐘2~3m,在攤鋪時(shí),為科學(xué)管控?cái)備佀俾?,作業(yè)人員可使用鋼絲導(dǎo)引高層控制閥實(shí)施作業(yè)?,確保鋼絲半徑不超過(guò)3mm,鋼絲最高水平的拉力閾值不超過(guò)800N,而且攤鋪?zhàn)鳂I(yè)期間最少間隔5m設(shè)立一個(gè)導(dǎo)引設(shè)施。為盡量提高攤鋪效率,通常兩三臺(tái)機(jī)械一同進(jìn)行攤鋪,在作業(yè)時(shí),或許會(huì)碰到路面接縫位置,在對(duì)此位置進(jìn)行處理的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)采用技術(shù)舉措確保表面平整,經(jīng)過(guò)反復(fù)壓實(shí),防止路面接縫位置出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題,達(dá)到路面接縫位置光滑的成效。
4 具體項(xiàng)目運(yùn)用狀況
某市政道路項(xiàng)目,某市區(qū)行車(chē)道,路面原有的瀝青結(jié)構(gòu)為上層(AC-13瀝青混合材料,厚度為3cm)+下層(AC-20瀝青混凝土材料,厚度為4cm),道路通車(chē)時(shí)間已在10年以上,瀝青路面產(chǎn)生了程度較深的病害,產(chǎn)生了開(kāi)裂、下陷等問(wèn)題。因?yàn)樵撀范瓮ㄐ熊?chē)輛較多,有關(guān)單位基于多種要素整體剖析后,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致瀝青路面毀壞的要素大致有路面架構(gòu)強(qiáng)度弱、近幾年通行負(fù)載大幅增重,為此決定對(duì)其進(jìn)行治理、修補(bǔ)。本項(xiàng)目運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)瀝青熱再生技術(shù)與預(yù)處理有效融合的方法,先對(duì)開(kāi)裂、下陷位置加以填充、修補(bǔ),對(duì)此區(qū)域病害進(jìn)行根本性治理,經(jīng)過(guò)對(duì)路段雙面進(jìn)行封閉,調(diào)用路面翻松機(jī)、壓路機(jī)、混合料攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)、熱再生機(jī)組等機(jī)器設(shè)施,運(yùn)用就地加熱工藝,將路面溫度提升到恰當(dāng)水平,然后合理確定混合料配制比,選取該路段典型性最突出的2個(gè)點(diǎn)獲取瀝青料樣本,在實(shí)施了一系列測(cè)驗(yàn)后核算得到瀝青混合料級(jí)配構(gòu)成數(shù)值。采用實(shí)驗(yàn)的方式明晰混合料的針入度、延展度等,該項(xiàng)目使用乳液型的添加劑J-1,增添的比例是8個(gè)百分點(diǎn),基于此再加入一些新瀝青料,通過(guò)恰當(dāng)?shù)臄備伖に囉行Ц纳茷r青路面總體質(zhì)量,一方面確保施工效果,另一方面節(jié)約項(xiàng)目建設(shè)成本,以實(shí)現(xiàn)舊路變新路的目標(biāo)。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,市政道路瀝青路面項(xiàng)目在建造期間,現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝的誕生,讓瀝青路面施工工藝有了更豐富、更多元的前進(jìn)方向。然而在工程建造實(shí)踐中,作業(yè)條件一般比較繁雜,并且會(huì)面臨諸多障礙,為此對(duì)瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工工藝進(jìn)行整體控制、變革與優(yōu)化施工方法、整體管理瀝青混合料的設(shè)計(jì)方式、依據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的老瀝青料的各項(xiàng)指標(biāo)狀況選取最理想的瀝青混合料配制計(jì)劃十分關(guān)鍵。唯有從多個(gè)維度確保攪拌之后的瀝青混合料各項(xiàng)功能達(dá)標(biāo),才可以讓市政道路瀝青路面施工訴求得到滿(mǎn)足,才可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低、能耗少、生態(tài)友好的目標(biāo)。
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中圖分類(lèi)號(hào):U416.26DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-8096
作者簡(jiǎn)介:劉曠(1987—),男,本科,一級(jí)建造師,工程師,主要從事市政、路橋相關(guān)項(xiàng)目管理工作。