施偉鋒
【摘要】在我國經濟持續快速發展、交通量日益繁重、軸載不斷增加的背景下,我國部分經濟發達地區道路行業的重心已經率先開始從道路新修建設向大中修養護轉移。泡沫瀝青混合料冷再生技術無論是對環保,還是對改善冷再生路面使用性能,都很有價值。其具有工期短、節約造價、延長路面使用壽命的優點,同時也有利于保護環境,積極推動節約經濟、環保經濟的開展。本文針對此次泡沫瀝青冷再生施工的特點,從泡沫瀝青混合料的設計方法、施工流程來綜合探討一下泡沫瀝青現場冷再生施工工藝。
【關鍵詞】泡沫瀝青;冷再生;公路整修;施工工藝
1 泡沫瀝青
1.1 泡沫瀝青的概念及原理
泡沫瀝青是在高溫條件下(一般為160℃左右)的瀝青中加人少量(2%左右)的水,由于水的急速氣化,使瀝青劇烈膨脹,發生“爆炸”產生大量泡沫,同時瀝青表面積迅速增大,體積膨脹數倍至數十倍,但在很短的時間內(約1S)瀝青又恢復原狀,這種膨脹形成泡沫的瀝青稱為泡沫瀝青。瀝青在這個過程中只發生物理變化,沒有發生化學變化。
瀝青發泡的基本過程是當冷水滴與高溫瀝青(140℃以上)接觸時,水轉化成蒸汽,形成大量氣泡,使瀝青的體積發生膨脹,形成大量的瀝青泡沫,經過很短的時間瀝青泡沫破裂,在近1 min內瀝青又恢復原狀。整個過程僅僅是瀝青暫時的物理變化,沒有發生化學反應。因此有人對泡沫瀝青的機理進行了分析,指出泡沫瀝青是一種水飽和瀝青。
1.2 泡沫瀝青的特點
與乳化瀝青相比,泡沫瀝青養護時間短,且不用乳化劑。與其他穩定劑相比,泡沫瀝青的優點主要有:增強材料的剪切強度和水穩定性,其處治的材料比水泥處治的材料更具柔性和耐疲勞性;(2)僅需要加熱瀝青,不需加熱和烘干集料;(3)存放時間比較長,一般可放置l-個月;(4)施工受季節和氣候影響小。另外泡沫瀝青的道路適用范圍非常廣,故泡沫瀝青在冷再生施工中得到青睞。
道路就地冷再生機械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪,從而簡化了施工程序,縮短施工工期,并且道路碾壓后幾乎立即能夠開放交通。使用傳統的道路維修方法,瀝青路面廢棄量十分巨大,對環境造成污染大量新材料的開采,也會造成資源減少和環境的破壞,采用冷再生技術則可完全避免上述問題。由于舊料得以充分再生利用,從而大大減少了新筑路材料的開采量;也不存在舊料的運輸與存放問題,是一項綠色環保技術。它不僅可以節約大量投資,更有利于環境保護,因此被人們稱之為“綠色”施工技術。
2 路面泡沫瀝青就地冷再生設計
對公路路面大中修采用的泡沫瀝青就地冷再生設計可參考相關規范、規程。如浙江省地方標準DB 33/T 715—2008(公路泡沫瀝青冷再生路面設計與施工技術規程》。
3 泡沫瀝青廠拌冷再生施工工藝
3.1不同銑刨速度下銑刨料級配
舊路面材料是再生材料的主要來源,而決定混合料路用性能的重要條件是集料級配。所以控制舊路材料級配的重要手段就是利用銑刨機所采用的銑刨方法獲取再生材料,理想的再生原材料的獲取受到銑刨機銑刨速度的限制,所以在進行原公路銑刨前,對四種不同的已選速度,進行材料篩選,用實踐來反復驗證,選取最好的銑刨速度。
3.2作業工藝
(1)拌和:泡沫瀝青混合料采用維特根KMA200連續式拌和機拌和,KMA200上裝有計量裝置,能保證ARP料、石屑、瀝青和水泥的精確計量;加入KMA200的ARP料、石屑及瀝青(2.3%)、水泥(1.7%)等通過電子控制系統能自動調整比例;在拌和缸中邊噴瀝青邊拌合,以保證泡沫瀝青混合料連續拌和的均勻性;銑刨料中的超粒徑顆粒由料斗上的過濾網清除;應注意泡沫瀝青混合料生產時,瀝青的溫度要控制在最佳發泡溫度±5 oC的范圍之內,低于發泡溫度不得開拌。
運輸:泡沫瀝青混合料的運輸車輛應采用干凈、有金屬底板的自卸汽車運輸,車槽內不得沾有有機物質,車輛底部及兩側均應清掃干凈;運輸過程中,運料車輛均有蓬布覆蓋并扣牢,重要目的是防止泡沫瀝青再生混合料在運輸過程中水分散失。
(2)攤鋪壓實階段:根據以往的攤鋪經驗,泡沫瀝青再生材料的松鋪系數為1.30,攤鋪速度維持1—2 m/min是比較合理的,如需加速應緩慢增加,為保證壓實結果,使用膠輪壓路機對路面進行穩壓,再依據實際的情況確定是否需要對其進行灑水;單鋼輪壓路機應低頻高幅低速進行作業,來回壓實2遍并每次錯開1/3輪;雙鋼輪振動壓路機低頻高幅低速作業時方式與單輪壓路機一致,不同的是應開啟灑水功能,雙鋼輪振動壓路機進行高頻低幅低速運作時,應來回壓實2遍,每次錯開一輪空間并進行灑水;膠輪壓路機作業時應在路面來回壓實8遍并對其灑水,保證壓實效果和公路地表的嚴密性,攤鋪前應將公路上散落的非攤鋪材料進行清除,從而確保攤鋪壓實效果的質量。
3.3施工后養護工作
泡沫瀝青冷再生瀝青混合料基層鋪筑完成后,應立即開始養護,養生期間不需要灑水。在養生過程中應及時檢測路面中的含水量,當路面含水量不大于2%時,可鋪筑上面的結構層。為了保證再生層和瀝青面層之間有良好的層間粘結,并防止再生層頂面水下滲,應在再生層頂面灑布粘層油。在養生期間的泡沫瀝青穩定再生層上,可以開放交通,但應限制車速及重車通行,泡沫瀝青冷再生瀝青混合料基層鋪筑完成后,使混合料中的水分進一步蒸發。
4結語
泡沫瀝青就地冷再生作為一種新興的施工技術,與傳統筑路方法相比,就地冷再生技術可縮短工期、提高作業效率,完全利用廢舊材料,大大節省施工成本。該技術適用范圍廣,施工受季節和氣候的影響小,節約能源,處治材料存放方便,因此,泡沫瀝青混合料冷再生技術是一項環保和可持續發展的筑路技術。在我國公路事業飛速發展的今天,進一步加強研究路面就地冷再生技術,對我國公路的建設發展都具有特別重要的意義。
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