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沥青砼路面就地热再生技术及施工工艺沥青砼路面就地热再生技术是一种先进的道路养护技术,通过加热、翻松、拌和、摊铺和压实等工序,对旧沥青路面进行现场再生利用。该技术能够有效延长路面使用寿命,减少新材料消耗,降低施工成本和环境影响。
具体施工工艺如下:首先,使用专用的就地热再生设备对旧沥青路面进行加热,使沥青混合料软化;其次,通过铣刨装置将软化的旧料翻松,并加入适量的新沥青、再生剂及部分新集料进行拌和,以改善混合料性能;接着,将再生后的混合料重新摊铺在路面上;最后,采用压路机进行压实,形成新的沥青砼路面。
该技术具有以下优势:一是高效环保,可大幅减少废料排放和资源浪费;二是施工速度快,交通干扰小,特别适合城市道路或高流量路段;三是再生效果好,能恢复甚至提升原有路面性能。然而,该技术对设备要求较高,且适用于特定类型的路面病害(如轻微裂缝、车辙等),对于严重损坏的路面需结合其他修复措施。总体而言,沥青砼路面就地热再生技术是实现绿色公路建设和可持续发展的重要手段。
沥青路面再生技术不能一般地理解为重复利用 路面重建翻新工程中所废弃的沥青混合料,它是以 改善已产生裂缝、坑槽和车辙的旧沥青路面形状及 混合料性质为目的,将不能满足使用要求的旧沥青 路面沥青混合料经过一定的加工和处理(翻挖、破
碎、筛分),再和新集料、新沥青、再生剂(必要时)重 新混合,变成可以达到技术标准要求的混合料,重新 铺筑新的路面。与传统的路面维修方法相比,沥青 路面就地热再生主要具有以下优点: 1)材料利用率达到100%。采用就地热再生技 术,可以100%利用现有路面材料,最小限度地使用 新材料,从而保护资源和生态环境,节约能源、材料 和土地,大大降低维修成本。 2)路面维修质量高。采用就地热再生技术进 行路面维修时,纵向接缝及层间连接均为热连接, 消除了传统养护维修中存在的冷接缝和冷界面,路 面维修质量好。对现有铺层再生的同时,还能采用 高质量的磨耗层材料热对热地摊铺出一个全新的薄 表面层,从而使已不能满足规范要求的旧表面层达 到新的更高要求。 3)路面养护效率高。沥青现场热再生技术是 通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺和碾压等工序,一次 性实现旧沥青砼路面就地再生。最大处理路面深度 为5~6cm。养护时间大大小于传统养护方式,不 必封路或中断交通,施工完后即可开放交通,对公共 交通的影响非常小。可大大减少材料运输量及运输 车辆,减少燃油消耗及对其他道路的压力。可根据 需要只进行单车道再生,同一机组可以进行再生加 铺层施工,显著降低维修费用,提高维修效率。 采用沥青砼路面就地热再生技术,可以充分利 用旧材料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例, 得到质量相当不错的再生混合料。将这一技术应用 于城市道路的养护和改建扩建,可以节省材料,节约 大量资金,缩短施工期,取得相当可观的经济效益和 社会效益。
图1为沥青砼路面就地热再生施工设计图
在决定是否采用就地热再生技术养护之前,应 对原路的技术状况作详细调查,对原路的病害作出 准确诊断。路况调查内容:原路面设计资料(如路面 结构等)、峻工资料(如碎石的石质、砼级配和施工时 路面的各种参数等)、养护资料(如历年来路面的修 补及损坏情况等)、路面损坏情况(包括病害类型、数 量和分布情况)及产生原因、原路面的各种几何数据 (如横坡度、高程和车辙深度等)。
1)旧沥青路面加热软化。将已损坏的旧路面 加热到140~170℃,软化沥青材料。加热软化过程 由加热机和再生机中多组红外加热器完成,输出的 燃气压力可以独立调节,避免沥青过度加热。 2)磨耗层耙松。再生机上的旋转式耙松器将 软化的铺层材料耙松到所需的深度,并将其输送到 搅拌锅。 3)回收材料的拌和。分析现有铺层所取芯样, 确定混合料的配合比,新添加的材料可以是热混合 料、级配骨料或再生剂。将新添加的材料与回收材 料加人搅拌锅中,拌和均匀形成新的磨耗层材料。 4)再生材料的摊铺。从拌和锅中卸出的再生 材料落到加热后的刮平面上,由伸缩式熨平板摊铺 成规定的轮廓。刮平面被单独加热,确保摊铺时再 生层与下层之间的牢固连接。 5)路面压实。由压路机组对摊铺后路面进行 压实,使再生路面的路用性能达到设计要求。 6)附加罩面(选择配置)。用相同的操作程序 在再生路面上加铺一薄层新的高耐磨混合料面层。
京津塘(北京一天津一塘沽)高速公路是中国最 繁忙的高速公路之一,日交通量约35000车次,且 其中10%为重型车辆。塘沽一东丽路段(22.5km) 于1990年北京亚运会前仓促完工,没铺上面层,暴 露在交通负荷下的沥青中面层经过12年的运营,路 面尤其是慢车道已发生严重开裂。基于成本方面的 考虑,采用就地热再生工艺对慢车道进行维修,然后 在整个半幅上摊铺新面层。施工过程: 1)加热机对路面进行加热;红外加热元件利用 来自机载液化气罐的燃气对路面进行加热软化;配 备有加热元件的再生机进一步对路面加热,使其达 到所需温度。维特根再生机耙松器(可在3.0~4.5 m液压无级变宽)将加热后的路面耙松到规定的工 作深度,并将耙松下来的材料收集到机器中央,输送
沥青砼路面就地热再生
给再生机的机载搅拌锅。 2)加人10%的新面层材料,改善现有铺层材料 的级配。而沥青特性的恢复则通过加入乳化型再生 剂及新混合料中的沥青实现。由自卸卡车将新混合 料卸人再生机的料斗,经微机自动控制的输送系统 将材料输送给机载搅拌锅。 3)再生机的喷洒系统将再生剂或新沥青在耙 松的材料进人搅拌锅前,喷人被耙松的材料中。再 生机上的粘结剂罐配备有加热保温系统,可以确保 沥青粘结剂的正常使用。复拌施工中加入的再生剂 量为0.3%~0.4%(重量百分比)。 4)新旧材料在搅拌锅中被充分、均匀地拌和再 生后,由再生机振捣、振动熨平板进行摊铺,再生机 组的工作速度为1.6~2.5m/min。紧跟在再生机 后进行压实的是2台压路机金桥立交挂篮施工方案,即一台自重10t的双 钢轮振动压路机和一台自重20t的轮胎压路机。
沥青砼路面就地热再生技术是一项新的沥青路 面修筑技术,具有节约材料、降低沥青路面造价、节 省工程费用及保护环境的作用,大大降低废旧沥青 材料对环境的污染与破坏。目前,世界各国对此项 技术都非常重视。就地热再生施工技术在我国刚刚 起步,是目前我国公路部门面临的重要课题。应从 再生机理、再生剂开发、再生路面配合比设计、再生 路面质量标准、再生路面施工工艺及质量控制等方 面,摸索出一套适合我国公路实际情况的沥青砼路 面就地热再生技术。
[1]刘宇徽.沥青砼路面的摊铺和碾压工艺[J].公路与汽 运,2006(5). 2 GB50092一96,沥青路面施工及验收规范[S]