沥青路面冷接缝热处理的探讨

我国公路中省级、市政道路占有很大比例，在进行沥青路面摊铺时，由于需要考虑到快速通车问题，需实行单幅摊铺，而这种摊铺方法将产生纵向冷接缝的问题。冷接缝处的沥青混合料由于温度的差异而不能很好地粘接在一起，易因雨水渗漏而造成早期的破坏，对整幅路面的平安和美观也有一定的影响。冷接缝热处理就是平实和美观也有一定的影响。冷接缝热处理就是将已经碾压成形的路面沿纵向接缝一侧的沥青混合料加热至新沥青混合料的温度（大约140℃-160℃），然后接缝摊铺，使得新旧沥青混合料能够很好地粘接在一起，确保摊铺质量和外观。丹麦TF-trading公司生产的沥青加热系统能有效地改善冷接缝所产生的问题。
　　1、结构特点及工作原理
　　沥青加热系统通过框架焊接在摊铺机机身两侧、熨平板前端，主要由供气装置、电子点火、燃烧室组成。该系统使用液化气（丙烷或丁烷）加热，并配有压力控制阀以设定液化气的压力；燃烧室的组成如图1所示，其工作时一般由3-6个燃烧室组合而成。燃烧腔的外壳为不锈钢耐高温材料，腔内是抗高温密封石棉垫，中间为输气管道，其前端是燃烧处，贴近地面处有一钢网罩，以便加热均匀。燃烧室的点燃采用电子打火，其工作原理如图2所示。


　　当断电器6的触点闭合时，电流经铅蓄电池1正极→点火开关2→点火线圈4的初级线圈→断电器6的触点→铅蓄电池负极（搭铁）形成回路。此时通过点火线圈初级线圈的电流产生原磁场，穿过初级线圈和次级线圈各匝并通过铁芯形成回路。
　　当断电器的凸轮顶开断臂，触点被打开时，切断初级线圈的电流，产生的磁场随即消失。由于磁场瞬间产生的急剧变化，使次级线圈中的每一匝线圈都产生感应电动势，而次级线圈的匝数很多，所以在次级线圈所感应的电动势达20000V左右，足以击穿火花塞电极的间隙而产生电火花。其中电磁线圈3为液化气通断控制阀，保证现场使用时的安全。
　　2、试验研究
　　2.1 试验室试验
　　在试验室试验中，使用24V直流稳压电源代替摊铺机上的蓄电池，液化气使用国内常用的15kg罐装丁烷，其接线原理如图2，试验装置如图3所示。按下点火开关，燃气电磁阀打开，火花塞产生电火花。通过压力控制阀调整压力来观察火焰的燃烧情况，当燃气压力不够时，中间燃烧室的火焰燃烧无力，侧边燃烧室无法正常燃烧；而压力过大时，火焰外溢，燃烧不充分。通过不断的测试，在压力为0.15-0.19MPa时火焰效果最好。在同样的情况下使用丙烷时，它的压力应控制在0.035-0.14MPa之间。

　　2.2现场试验
　　这种沥青加热系统是用来加热已碾压成形并且已经冷却的沥青混合料，时间过短沥青无法熔化，新旧沥青混合料不能很好的粘接，时间过长则造成沥青混合料焦化，都不能达到预期的效果。而这种时间的控制与摊铺机的摊铺速度有着直接的联系。2006年初在广东惠州市政道路施工现场进行试验（图4），此次试验主要是寻找合适的燃烧时间，也就是摊铺机在使用该设备作业时的工作速度，以及一些外界的影响因素。现场使用丁烷加热，经检测，当压力调至0.16MPa、摊铺机的摊铺速度在2.6-3.0m/min时，沥青混合料可达到合适的温度；而压力调到0.18MPa、摊铺速度在2.9-3.5m/min时较合适。在此过程中外界风力约为2级。随着丁烷的不断消耗，液化气罐内的压力发生相应的变化，需要不间断地观察和调整压力阀。

　　通过室内试验和试验路铺筑可看出：燃气压力的控制、摊铺机的工作速度、外界风力的大小等一些因素对接缝加热系统的使用可造成一定影响。正确使用接缝加热系统后，有效地改善了接缝处沥青混合料的嵌合，大大提高了接缝的质量和外观。接缝加热系统的长期路用性能需对试验路段进行进一步的观测、验证。