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沥青路面就地热再生工艺及其应用

   日期:2017-09-07    
沥青路面设计使用寿命为15年,但由于人为和自然的因素影响,沥青路面往往过早地出现坑槽、车辙、波浪、痈包、沉陷、错台、网裂、松散、过度磨损等病害。针对不同的沥青路面损坏形式、程度和原因,可以选用相应的工艺养护或修理,如稀浆封层、挖补、罩面、洒布沥青和石屑等,当路基状态良好、路面较厚、损坏面积较大时,可以采用再生工艺进行修理。利用再生工艺恢复沥青路面使用性能不仅可以降低施工成本、缩短工期,还可以使废料重新利用、减少对环境的污染。
  1、沥青路面就地热再生基本工艺
  沥青路面就地热再生基本工艺见图1,通常是先用红外加热器或柴油预热器给旧沥青路面加热,使之软化,再用沥青路面铣刨机铣刨并收集到强制双卧轴连续式搅拌器中,然后添加新骨料和新沥青(用于底面层),或再添加新沥青混合料和新沥青(用于面层),经均匀搅拌后输送到沥青摊铺机中进行摊铺,最后用压路机压实成型。

  实施沥青路面就地热再生工艺的具体步骤是:
  (1)对旧沥青路面进行实地勘察,钻取芯样,然后进行施工设计和实验室试验,以获得一个满足施工规范要求的骨料级配(见表1),进一步确定新沥青和再生剂含量。

  (2)利用车载液化气和红外加热器将旧沥青路面加热至所需深度(5-6cm)和温度(表面温度达180℃,内部温度为130℃左右)。
  (3)将加热后沥青路面耙松或铣刨,并将旧沥青混合料收集、输送到搅拌器内。
  (4)添加适量的沥青再生剂或新沥青混合料,与旧沥青混合料一起加热至140℃左右,均匀拌和。
  (5)将再生沥青混合料重新均匀地摊铺到路面底基上,用压路机碾压新铺层。
  2、沥青路面就地热再生工艺的特点
  2.1就地热再生工艺的优点
  (1)沥青路面热再生工艺可以让再生层与底基层很好地粘结在一起。
  (2)当公路遭受水损坏时,其空隙率增大,就地热再生可以根据需要调整再生混合料的级配,降低空隙率,以恢复及提高路面承载能力。
  (3)沥青路面经过多年使用,沥青老化、塑性降低、柔韧性变差,导致路面抗变形能力下降,出现网裂病害。就地热再生工艺可以恢复沥青混合料的柔韧性,减少裂缝的产生,延长沥青路面的使用寿命。
  (4)可以消除沥青上浮带来的病害。旧沥青路面经过多年行车碾压后会产生沥青上浮现象,即沥青路面的面层沥青越来越多,容易产生泛油、车辙、痈包、波浪等病害,而沥青路面的底层沥青越来越少,沥青膜减薄、粘结力降低,产生松散现象。若采用罩面工艺修复,则会造成夹心现象。就地热再生工艺可以克服这类问题,使修理后沥青路面的沥青混合料的油石比恢复正常且均匀,达到延长沥青路面使用寿命的目的。
  (5)传统的沥青路面维修都是分车道进行的,冷接缝不可避免,留下了路面渗水的隐患。就地热再生工艺采用热接缝,可避免沥青路面因渗水而损坏的可能。
  (6)降低施工成本,开放交通快、工期短。由于就地热再生工艺是完全利用旧沥青路面材料,在避免废料对环境污染的同时,节省了一大笔原材料费用,使施工成本显著降低。
  2.2就地热再生工艺的技术特点
  (1)主要用于路基完好、路面损坏深度小于6cm的沥青路面的维修。
  (2)旧沥青混合料不需要搬运习堆放场地,减少路面材料往返运输,节省了运输费用,减少了施工运输和装卸车辆对正常道路交通的影响。废弃物完全被重新利用,经济效益显著。
  (3)施工中产生的振动噪声小,城市道路修理可以昼夜连续作业。
  (4)使用大型专用机组机械化施工且连续作业,适用于大面积沥青路面的维修工程。
  (5)就地热再生工艺容易受气候的影响,因此寒冷季节和地区一般不宜施工。
  (6)就地热再生路面水稳定性好、结构强度高,提高了路面使用性能。
  3、沥青路面就地热再生工艺的关键问题
  利用就地热再生工艺进行沥青路面维修施工过程中,应引起重视的关键问题有旧沥青路面技术状况的实地勘察,再生沥青混合料的配合比设计,再生沥青混合料的施工及其质量控制等。
  3.1旧沥青路面技术状况的实地勘察
  实地勘察待修理沥青路面的目的,是察看该路段是否符合就地热再生的技术条件。勘察内容包括:沥青路面变形(车辙、痈包、波浪、沉陷等)病害调查;路面抗滑性能调查;强度调查;损坏(错台、网裂、松散、过度磨损等)病害调查。根据实地勘察结果,对照高等级公路就地热再生标准(见表2),选定就地热再生施工方案。

  在选定就地热再生施工方案之后,必要时应对旧沥青路面进行相关的技术处理,例如:路面基层已破坏的路段挖除其基层,按照就地热再生工艺设计的配合比制取沥青混合料,进行基层补强修复,随后在其上铺筑新拌制的沥青混合料面层;因为受到加热器加热深度的限制,面层车辙或痈包超过2.5cm的需要铣刨等。
  3.2再生混合料配合比的设计
  经过多年使用的旧沥青路面内部会有骨料级配改变和沥青老化2种主要变化,因此就地热再生沥青混合料的配合比设计应

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