浅析沥青路面就地冷再生技术在国省道改造中的应用

浅析沥青路面就地冷再生技术在国省道改造中的应用

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摘要:我国公路建设已经高速发展若干年头,一批国省干道将迎来改造高峰,道路改造问题,特别是废旧材料的处理,越来越受到人们的重视,而沥青路面就地冷再生技术其不仅能减低工程成本,缩短工程周期,而且能减少废旧材料,减轻对环境的影响,紧跟资源节约型,环境友好型社会发展步调,具有较高的社会效益。

关键词:沥青路面;就地冷再生;国省道;改造;应用

1沥青路面就地冷再生的概况

所谓沥青路面的现场冷再生,就是采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨,破碎和筛分(必要时),掺入一定量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌合、摊铺、碾压等工序,一次性实现沥青混凝土路面再生的技术。

据有关数据显示,沥青混合料再生利用,可节约材料费用53.4%,降低路面造价25%左右,沥青节约50%。按照沥青的设计寿命(15~20年),从现在起,每年有12%的沥青路面需要翻修,旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨,如能加以利用,每年可节省材料费3.5亿人民币,而这个数字是以每年15%的速度增长的。10年以后,沥青路面的大、中修产生的旧沥青混合料将达到1000万吨,届时通过再生利用每年可节约材料费15亿元。因此,沥青路面就地冷再生技术具有广阔的应用前景。

2沥青路面就地冷再生技术原理

沥青路面就地冷再生是指充分利用旧路沥青道路面层及基层铺层材料,采用冷再生机进行拌和,按照新的设计要求,同时掺加相应级配的碎石骨料,按比例加入一定量的稳定剂(水泥、泡沫沥青、石灰、粉煤灰等),在常温下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌合、摊铺及整平压实,从而形成新的道路基层。

3沥青路面就地冷再生施工工艺性能及特点

3.1技术原理

沥青路面冷再生施工由专用机械(可用德工WB525型冷再生机)实现,由装有若干个硬质合金刀具的切削转子切削旧路面铺层材料,同时同行水罐车中的水通过软管输送给再生机,并由机载电脑系统控制喷洒进伴和罩壳内(喷水量由冷再生机的微机控制系统进行精确的计量),在伴和罩壳内与被切削下的材料进行充分均匀的混合以便达到压实所需的最佳含水量。同样,也可以加入其他种类的稳定材料,如:水泥稀浆、乳化沥青等。

3.2施工中使用的稳定材料

沥青路面就地冷再生施工中加入稳定材料是为了提高被再生材料的强度,可用乳化沥青、泡沫沥青、水泥、水泥稀浆等多种稳定材料。一般采用的稳定材料是水泥(应选择具有缓凝性的矿渣硅酸盐水泥,以便再生混合料在初凝前碾压密实)。

3.3施工工艺及特点

3.3.1降低施工成本。就地冷再生几乎全部利用了旧路材料,只是添加必要的新料。这样不仅节约了新材料采购和运输费用,而且省去了废弃材料的挖起,运输和废弃工作。从而很大程度上降低了施工的成本。

3.3.2不易破坏地下管线。城市道路地下管线多而且分布复杂,开挖路槽可能破坏地下管线,如果就地冷再生则不用开挖路槽,而且施工深度在25cm以内,可以很好地避开地下管线。

3.3.3还原路面几何形状。就地冷再生施工过程中使用原有路基材料,再生后铺设在原路基上,改造后的路面和原路面几何形状基本相同,很好的还原了道路的特点,特别适用于路两侧多建筑、标高受限的城市道路改造。

3.3.4施工工期短,适合半幅施工。道路就地冷再生机械施工过程中,可以自动连续完成铣刨、破碎、加料、拌和以及摊铺等工作。不用像传统施工那样挖路槽,避免了雨季施工临时排水的问题。施工机械化程度高,一次性完成,施工工期缩短。1台就地冷再生机械1d可以完成5000~8000m2的路面改造。冷再生机械施工时,整个机组位于1个车道内,适用于半幅施工,对交通影响小。

3.3.5因地制宜,配合路况设计配合比。就地冷再生施工过程中,不同路况,根据实际路况的旧铺层材料设计配合比,选择适合、适量的添加剂,使再生材料品质得到保障,从而使施工质量得到保障。

4省道改造中沥青路面就地冷再生技术应用流程

4.1准备工作

沥青路面就地冷再生在应用前要进行充分的准备工作,首先根据再生深度、再生宽度等参数选择再生机械。然后根据再生厚度、宽度、干密度等计算所需新集料、水泥等外掺料的用量。

4.2再生

再生阶段主要有以下几个工序:1)再生前,应清楚原路面上的杂物;2)再生前,综合考虑施工季节、施工机械和运输车辆的效率、水泥终凝时间等因素,合理划分每个作业段的长度,确保各工序紧密衔接;3)计算每平方米用量,准备外掺料,并就地摆放和摊铺;4)按施工工序的要求,安放再生机组;5)按设定的再生深度对旧路面进行铣刨、拌合;再生机后应有专人跟随,再生过程中随时观察再生深度,如再生深度超过设计深度,应查明原因后方可继续施工。

4.3摊铺和平整

摊铺是沥青道再生技术中重要的环节,摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或者中途停顿。摊铺出的混合料不能出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕。

在平整阶段主要依靠大型平整机工作,针对斜坡等特殊情况时要进行人工平整。平整后的再生层表面鹦鹉明显的再生机轮迹和集料离析现象。

4.4压实

通常情况下,应根据再生层的厚度、压实度等的需要,配备足够数量、吨位的钢轮压路机、轮胎压路机,按照试验段确定的压实工艺进行碾压,保证压实后的再生层符合压实度和平整度的要求。沥青路面就地冷再生施工必须采用流水作业法,使各工序紧密衔接。

碾压过程中出现弹簧、松散、起皮等现象时,应及时翻开重新拌合,再生层表面应始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时洒水。

4.5养生及开放交通

具体的养生和开放交通应根据再生结合料的种类而定。如采用乳化沥青的就地冷再生,至少养护1d方可开放交通,但应限制重型车辆通行;使用无机结合料就地冷再生,养生时间不宜少于7d,整个养生期内再生层表面应保持潮湿,并禁止养护车辆以外的其他车辆通行。

结语

综上所述,科学合理的推进沥青路面就地冷再生技术在国省道改造中的应用,可以节约资源,减少工程成本,缩短施工时间,保护环境;同时,利用沥青路面就地冷再生技术可以取得显著的经济效益和明显的社会效益。

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