浙江金丽温高速公路有限公司丽水管理处浙江丽水323000
摘要:采用就地热再生技术对大桥连接线中的深度车辙病害进行了有效的治理。项目工程施工结束后,施工人员对路面的压实度、平整度、构造深度、摩擦系数、渗水系数等进行了详细的检测,结果发现,在施工中将此种就地热再生技术应用起来,能够有效提高工程的施工质量,并且各项检测指标均能够符合相关规范的要求。
关键词:就地热再生技术在大桥车辙治理中的应用
在等级公路以及市政道路中,常见的一种病害就是车辙,其对路面的质量造成了极其严重的危害,并且在很大程度上直接降低了路面的使用寿命,进而对车辆的安全行驶造成了极大的威胁。对于沥青路面来说,车辙的危害性极大,当出现车辙危害时,如果采用传统的方法进行治理,不但效果欠佳,并且所花费的成本还比较高。本次研究中提出的这种就地热再生技术是采用了就地热再生机组将出现车辙的沥青混凝土路面进行了加热,然后添加了再生剂,将其进行耙松,再摊铺,最后将新的混合料直接摊铺在再生混合料上,压实成型。此种技术有效地消除了原路面表层的车辙病害,对现有的道路状况进行了改善,有效的提高了路面的质量。
1、工程概况
金丽温高速公路连接着金华、丽水、温州三市的广大地区。起于杭金衢高速公路仙桥枢纽(起点桩号为K0+000)经金华市,终止于甬台温高速公路(瓯海区)(终点桩号为K234+053)全长约234.053公里。它既是省道主骨架,亦是国道主干线在我国东南沿海地区的一条重要辅助线。驱车在金丽温高速公路上,给人印象最深的就是一路过去,有数不清的桥梁与隧道。特别是在海口至青田西路段,有一座跨江大桥,长度为10296米。此大桥承担着极其重要的作用。但是由于路面的车流量较大,尤其是装载货物的车辆较多,对路面造成了较为严重的车辙病害,车辙的最大深度达到了5.0cm。采用就地热再生技术对此车辙进行治理。
2、实验分析
2.1原路面沥青混合料试验
经过对此路段结构情况进行室内试验分析后结果显示,原路面沥青结构中的沥青混合料的级配情况良好(如下图1所示),并且沥青混合料的动稳定度也满足了相关的要求(如下表1所示)。
图1原路面表层沥青混合料级配图
表1原路面表层沥青混合料动稳定度的实验结果
2.2就地热再生技术沥青混合料试验
由实验数据可知,本次就地热再生施工再生剂掺入比例为老路面沥青含量的8%,新沥青混合料掺入比例为12%,再生混合料马歇尔密度为2.481t/m3。查阅人民交通出版社2016年08月出版的《沥青路面就地热再生技术研究与应用》一书中对混合料生产能耗的分析,结合本次施工实际情况,计算出每施工1m2沥青路面能耗消耗情况如下表2所示(不考虑原材料的生产过程)。
表2单位面积就地热再生施工能耗消耗表
经过本次检测,结果发现,就地热再生技术施工质量较高,并且各项检查结果均符合相关标准规范的要求,进一步表明,就地热再生技术不但解决了原路面车辙的病害,还有效提高了路面的抗车辙能力和抗损坏能力。
3、就地热再生技术的优势
3.1经济效益
通过查阅当地实时造价部门信息价,本次施工AC-13沥青混合料采购单价为510元/t,其运输单价为1800元/(车*30t),再生剂采购单价为17000元/t,沥青采购单价为4068元/t,0#柴油采购单价为5.86元/kg,工业用电单价为1元/度。三种维修能耗以及材料成本图见下表3:
表3每施工1m2沥青路面能耗、材料成本统计
如上图所示,在能耗方面,就地热再生与铣刨重铺相比,节约53.5%的能源,与罩面相比,节约39.5%的能源;在材料消耗方面,就地热再生与铣刨重铺或罩面相比,节约74.6%的砂石类以及沥青类材料。
3.2社会效益
就地热再生技术不仅可以带来巨大的直接经济效益,同时还可以带来诸多方面的社会效益。其一,该技术减少了对材料、能源的需求量,缓解了材料、能源供求的紧张状态,延长了不可再生资源的供应年限,同时也稳定了市场价格,从而间接的降低了工程造价;其二,该技术节约的沥青混合料可以用来对原先不能及时维修的旧沥青路面进行维修施工,提升旧路面的使用功能及行车舒适度。进而降低交通事故发生率,有效的保护了公路路产和保障了道路的通畅以及人们生活质量,促进社会的和谐发展;其三,该技术不产生沥青废料,不需要重型车辆进行倒运。同时该技术新沥青混合料的运输量也仅为罩面与铣刨重铺技术的12%左右,所以可以减少重车对道路的冲击破坏,延缓路面的维修周期,节约道路维修成本。
3.3环境效益
节能方面,通过图2.2.1可知,就地热再生技术节约了88%的砂石料和沥青。砂石料和沥青的节省一方面遏制了石料的遍地开采现象,另一方面保护了“青山绿水”,维持了大自然的平衡,有效的避免了人为原因引起的天灾。同时,当就地热再生技术在全国大范围推广后,沥青的节省,将使公路养护行业为国家减少原油的开采与进口、增加原油储备和在复杂国际环境下维持国家安全与稳定做出一定的贡献。
4、深度车辙的处理措施
研究人员对旧路的路况进行相应的调查,再与本次试验结果结合起来进行分析后,决定采用就地热再生技术对本车辙病害情况进行整形。具体的工艺技术为采用就地热再生机组对车辙路面进行加热,然后在其中加入再生剂,将其耙松,再进行拌和,然后将再生混合料进行摊铺,同时在再生混合料的上面再摊铺一层新沥青混合料,将摊铺好的两层进行一次压实成型(如下图2所示)。
图2就地热再生技术的施工工艺图
在本次治理车辙病害的施工中,由于原路面上的车辙比较深,为了对施工后路面的压实度和平整度能够达标做好保障,经研究决定进行两次就地热再生的施工,这样能够最大限度的消除原路面上车辙的病害。在第一次就地热再生施工中,通过对原路面进行加热、耙松以及整平,可将波峰处的沥青混合料有效的摊铺到波谷,然后进行一次碾压,这样能够有效提高波谷处的压实度;在第二次就地热再生施工中,通过采用就地热再生机组对原路面的加热、加入再生剂、耙松、摊铺、增加新的沥青混合料、压实等有效的恢复到了原路面的平整度,促进了新添加的沥青混合料与原路面层之间的热粘结,对提高路面的抗剪能力起到了非常积极的作用。
通过对本次试验结果进行分析后,最终确定,所添加的新的沥青拌和料为SBS,将其改性沥青玄武岩SMA-13沥青混合料,其中所添加的量为原路面表层沥青混合料的37.7%,此时新沥青混合料的级配情况依旧较好。
5、结束语
总之,采用就地热再生技术对道路车辙病害进行治理,有效地的弥补了传统工艺中的不足,消除了道路沥青层之间的弱界面,使再生后的路面与原路面较好的结合在了一起,极大的提高了层间的结合力以及层间界面的抗剪能力,进而提高了路面的抗车辙能力和抗损坏能力。此种施工技术有效的利用了原路面的材料,并且还不会产生废料,实现了资源的循环利用。
参考文献:
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