秦鑫
摘? ? 要:受車輛荷載、環境等影響,瀝青路面長時間使用后,會出現諸如車轍、坑槽等病害,影響車輛行駛質量。瀝青路面大修、重建等成本較高,如何二次利用老舊瀝青混合料,成為了國內外學者研究課題。廠拌熱再生技術可充分有效地利用老舊瀝青混合料,且具有施工方便、節約資源、成本低等特點,因此,廠拌熱再生技術在公路施工中得到了廣泛應用。本文在全面了解廠拌熱再生技術特點的基礎上,結合具體案例,對廠拌熱再生混合料設計和施工工藝進行了分析與探討。
關鍵詞:瀝青路面;廠拌熱再生;特點
一、廠拌熱再生技術的特點
廠拌熱再生技術主要指的是將舊路面翻挖之后的材料運輸到拌和廠內,集中實施破碎處理,然后根據不同層次的需要確定該材料的配比參數,并且加入一定量的新材料以重新制作成混合料進行施工,這樣可以大大提升再生瀝青混凝土材料的質量,鋪設成為更高質量的瀝青路面結構。該技術所具備的主要特點為:(1)設備投資小。原瀝青拌和站內加設一套廠拌熱再生設施,投資300萬元左右。(2)混合料質量能得到較好控制。生產開始前需要深入的了解舊路面瀝青材料的比例、老化狀態、級配參數以及含水率等數據,根據具體的需要,選擇使用合適的再生劑與再生施工工藝,確保混合料的質量達標。(3)再次鋪筑路面標高保持不變。(4)再生混合料運輸到原路面之后進行攤鋪施工,也可以運輸到其他施工場地進行施工,從而可以提高材料的利用率,避免造成材料的浪費。
二、工程概況
某干線公路,隨著交通量的快速增長,雖然路面整體結構較好,但部分路段路面出現大面積網裂,并產生唧漿現象,嚴重影響道路的正常運行。經過對損壞路面現場取芯,發現路面表面層與中面層發生脫離,沒有形成很好的粘結,且空隙層夾水,若不及時維修將影響道路使用壽命。本次路面養護采用廠拌熱再生施工方案。
三、廠拌熱再生混合料設計
1.回收瀝青混合料(RAP)性能評價
現場回收得到的混合料形態有兩種,一種是銑刨得到的散狀物,一種是挖機或其它設備鏟除得到的塊狀物,后者還需在拌合廠進行再次粉碎。
(1)RAP瀝青含量的檢測
回收得到的廢舊瀝青混合料RAP中提取瀝青是熱再生的一個技術難點,主要是保證所回收的瀝青不能被進一步老化,同時保證不殘留溶劑,避免瀝青的軟化。試驗中采用了通行的阿布森法回收瀝青,并進行了三大指標的檢測。
試驗檢測結果表明,RAP中瀝青的含量為5%,表明材料中瀝青膜厚度較大,是比較理想的再生材料。從瀝青材料針入度和延度的大幅度降低來看,瀝青發生了老化,這也是導致路面變脆變硬,發生網裂的原因。應當注意的是,當回收瀝青路面材料RAP中舊瀝青含量很低、瀝青嚴重老化時[針入度<10(0.01mm)],舊瀝青與新瀝青由于性質相差懸殊,很難相容。因此對于瀝青老化嚴重的回收瀝青路面材料RAP,不推薦進行廠拌熱再生。
(2)RAP中集料的指標檢測
根據公路瀝青路面再生技術規范相關要求,破碎后的回收瀝青路面材料RAP宜篩分成粗細兩三檔材料,一般可以篩分成(0-4.75mm)的細回收瀝青路面材料RAP以及4.75mm以上的粗回收瀝青路面材料RAP。RAP 材料是經歷了生產時的高溫煅燒和鋪筑時反復碾壓,部分集料內部已經存在裂隙,勢必會影響再生料的抗壓強度。為保證RAP材料的性能,需進性能檢測,保證舊集料在強度和潔凈程度等方面具有良好的再生性能。
(3)新材料的用量確定
實踐證明,回收瀝青路面材料RAP的使用比例≤20%是最成熟的技術,優先推薦使用;如果回收瀝青路面材料RAP的老化程度較輕[針入度≥30(0.01mm)]、質量變異性控制較好、生產設備的生產能力允許,則回收瀝青路面材料RAP的使用比例可以放寬至30%。依據公路瀝青路面施工技術規范相關要求,確定回收瀝青路面材料RAP的摻量站集料總量的15%。在工程中為了準確獲得再生劑和新瀝青的摻量,試驗時采用了試配法,依據RAP瀝青材料的針入度、延度、軟化點指標確定最佳再生劑摻量和新瀝青的摻量。
2.瀝青混合料(RAP)的生產溫度控制
再生混合料的生產采用的是第二烘干筒間歇式拌合再生設備。銑刨的RAP通常含水率較高,在生產前均需均勻堆置于大棚內風晾,不易在太陽下晾曬防止混合料結塊。舊瀝青料的加熱溫度與拌合樓的加熱能力、RAP含水率、混合料級配以及新瀝青粘溫曲線等有關系。再生混合料的生產溫度直接關系著出廠的質量。溫度過高則容易使RAP二次老化,溫度過低,瀝青不易從舊料中分離出來。
四、瀝青路面廠拌熱再生施工工藝
1.加熱拌和
再生瀝青混合材料的拌和是整個廠拌熱再生技術的核心,此時應該注意到舊料加熱之后如何才能提高穩定性,避免瀝青出現老化等問題,從而可以提高材料的質量水平,使得再生施工更具效果。
2.攤鋪
(1)廠拌熱再生瀝青混合料下面層采用采用非接觸式找平基準梁控制厚度,工作中采用兩臺攤鋪機成階隊攤鋪,兩臺攤鋪機前后距離控制在10m以內,攤鋪速度控制為1.5~ 2.0m/min,且速度調整平穩,不得突然加速、減速,以免造成質量缺陷。(2)攤鋪機熨平板應預熱至規定的溫度。調好螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配,使攤鋪機達到最佳狀態。(3)攤鋪過程中,運輸車在攤鋪機前10~30cm處停住,卸料過程嚴禁運輸車撞擊攤鋪機。(4)在攤鋪過程中熨平板根據鋪筑厚度,采用中強等級(振動頻率為5級、振搗頻率為4級),以保證初始壓實度不小于85%。
3.碾壓
碾壓按照初壓、復壓、終壓三個階段控制。廠拌熱再生瀝青混合料的壓實溫度宜比普通熱拌瀝青混合料高5℃~10℃。遵循“高溫攤鋪、緊跟慢壓”的原則,避免混合料碾壓推擠產生涌包,碾壓時將驅動輪朝向攤鋪機,壓路機啟動、停止減速慢行,嚴禁剎車制動。在現場為冷卻的路面上,禁止停放壓路機等施工設備,并防止礦料、油料、雜物污染路面。
五、結論
綜上所述,隨著我國公路建設里程的不斷增多,廠拌熱再生瀝青路面施工技術作為公路施工重要技術,在提高我國公路路面質量方面發揮著重要的作用。在廠拌熱再生瀝青路面施工技術應用中,施工人員需要結合當地的施工情況和區域特征等因素,具體問題具體分析,確保施工質量,降低施工成本。
參考文獻:
[1]花秀亮,花秀剛.試論廠拌熱再生瀝青路面施工技術[J].卷宗,2017,(25):182.
[2]萬智勇.廠拌熱再生瀝青路面施工技術研究[J].中國公路,2018(5):104-105.