吳 鵬
虞城縣農村公路管理所(476300)
國外對瀝青路面再生利用研究,最早從1915年在美國開始的,但由于以后大規模的公路建設而忽視了對該技術的研究。目前我國的公路建設飛速發展,每年投資規模已經超過2 000億元。在90年代以后陸續建成的高速公路已進入大、中修期,大量的翻挖、銑刨瀝青混合料被廢棄,一方面造成環境污染,另一方面對于我國這種優質瀝青極為匱乏的國家來說是一種資源的浪費,而且大量的使用新石料,開采石礦會導致森林植被減少,水土流失等嚴重的生態環境破壞。按照瀝青的設計壽命(15~20年),從現在起,每年有12%的瀝青路面需要翻修,舊瀝青廢棄量將達到每年220萬噸之多,如能加以利用,每年可節省材料費3.5億人民幣,而這個數字是以每年15%的速度增長的。10年以后,瀝青路面的大、中修產生的舊瀝青混合料將達到1 000萬噸,屆時通過再生利用每年可節約材料費15億元。否則這些為數巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉,不僅浪費了資源,也會對環境造成嚴重的污染。
瀝青路面就地冷再生并不是人們通常所理解的將已經破損的瀝青路面重新恢復到完好的原始狀態,而是將舊面層和部分基層就地改建成新的基層(或底基層)。嚴格的講,此工藝應該稱之為舊瀝青路面材料的就地再利用。
就地冷再生技術的主要機具為集破碎與拌和為一體的冷再生機,冷再生機的核心是裝有大量專用刀頭的銑刨和拌和轉子。轉子向上旋轉銑刨原路面材料,冷再生機向前行進時,轉子轉動,同時水通過軟管從再生機連接的水車中運送過來,并在再生機的拌和倉中噴灑。水的輸送量通過微處理器控制的泵送系統精確控制。銑刨轉子將水與銑刨料充分拌和,并達到需要的最佳含水量,從而達到混合料的最大壓實度。
1)施工啟動快,施工效率高:所需設備到場后,即可以開工,節省了建拌合場的時間。
2)成本較低,與傳統的施工方法相比,由于舊的道路材料得以全部利用,省略了挖掘、外運、拌和、回填等工序,使之工序簡單化。隨著再生層厚度的不同,大致可以降低成本20%~46%。
3)提高道路等級:由于該方法強化了基礎的承載能力,根本上保證了道路等級的提高。這一優點對于低等級道路的改造尤為重要。
4)生產效率高:就地冷再生是在自然條件下進行的,除了個別嚴重的坑槽需要簡單的預處理外,其余路面均不需要任何處理。再加之一次性通過的施工特點,充分地利用了作業時間。
5)保護環境和資源:因為舊料得以全部就地利用,減少了新材料的開采,也不存在舊料運輸和廢料隨意棄放的問題,施工過程沒有粉塵和廢氣的污染,節約了資源,保護了環境。
1)測量放線:在施工前,應根據圖紙對路線中心線、邊線進行測量放線,在路線兩旁布設臨時水準點。為便于施工,大概每隔100m左右布置一個。
2)清理現場:在施工前,應仔細檢查原路面施工范圍內的各種檢查井和收水井,確定位置和數量,挖掘并取出井圈和部分磚結構,蓋上厚鋼板或強度較高的鋼筋混凝土蓋板。鋼板或鋼筋混凝土蓋板的頂面應位于再生深度15 cm以下。然后回填土、壓實至原路面高度。
3)材料試驗:首先將原路面及基層用再生機取樣,進行標準擊實和無側限抗壓強度試驗,以此來確定最佳含水量和最大干密度以及水泥用量。
4)平攤水泥:在縱向每隔10m放出施工控制線,釘上鋼筋樁并掛線。攤鋪水泥應按10m一格人工攤鋪水泥,將水泥均勻布滿方格,此工序應注意將水泥布撒均勻、一致、厚度相等。
5)冷再生機施工:等水泥攤鋪長度達到100~150 m左右時,即可開機工作。此工序必須滿足水源的充足。
6)碾壓應遵循先輕后重、先慢后快、先高幅低頻、后低幅高頻、先邊緣后中間的原則進行。一般以100~150m為一個施工段,平地機進行整平后,即可進行初壓。初壓用22 t振動壓路機碾壓一遍,去時靜壓,返回時振動。復壓時用26 t振動壓路機碾壓4遍,高幅低頻2遍,速度控制在每小時1.5~1.7 km,側重碾壓下部。接著用低幅高頻碾壓2遍,速度控制在每小時2~3 km。本項工藝應注意的事項為:①在直線段由兩側向中間碾壓,超高段由內側向外側碾壓;②相鄰碾壓應重疊30 cm,嚴禁在已成或正在碾壓的的路段急剎車或調頭,避免路面有壓路機輪跡的產生;③在整個碾壓過程中,應始終保持表面潮濕;④從加水拌和到碾壓終止的時間不應超過3小時。
7)接縫處理:半幅施工時,縱向接縫處一般重疊10~15 cm,應保證接縫平整;橫向兩工作段的銜接處,采用搭接拌和。
8)養生:碾壓后壓實度達到規定的標準后,應及時采用塑料薄膜覆蓋養生,養生期不少于7天。
瀝青路面再生技術是一項應用廣泛、具有良好前景的現代技術。采用瀝青再生技術,可以充分利用舊料,通過選擇適當的配比及新舊料摻和比例,可以再生得到質量相當不錯的再生混和料。因此,瀝青再生技術的研究、推廣和相關專用設備的開發,對降低建設成本、保護生態環境以及對我們國家的公路建設都有極大的意義,隨著我國高等級瀝青路面維修養護量不斷增加,對瀝青路面再生技術有必要加強理論研究,開發合適的再生劑和機械設備,為再生舊料在實際工程中的大量應用奠定了基礎。