沥青路面就地热再生技术是一种具有国际水平的高等级技术,一次性成型新路面,具有显著的经济效益和社会效益。当沥青路面表面层出现裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害或路用性能下降,路面的损坏程度还没有波及到基层时,都可以采用这种维修方法。就地加热旧路面、铣刨、收集旧料,增加适当的新拌沥青混合料、再生剂,重新拌和、摊铺、辗压成型的一种连续式作业方式。
为保证就地热再生的顺利进行,确保工程质量,参照沥青路面就地热再生施工指导意见,此次河南工程做了比较充分的前期工作,施工过程中对工程质量进行了严格的检测与控制,具体如下:
1 前期路况调查
在再生施工前需针对实际情况对原有路面进行充分的调查分析: 1) 病害及成因; 2) 原路面级配分析; 3) 原混合料路用性能及沥青老化程度。 京珠高速许漯段通车时间早,车流量较大,超载比较严重。通过现场检测,K803+230~K801+002段落车辙严重,且出现较多反射裂纹。初步估计,是因为路面在长期超荷载作用下,沥青路面长期暴露于大自然,受到各种自然因素(如氧、阳光、温度、水、风等)的作用,致使沥青老化和骨料细化而产生功能性破坏。通过钻芯取样分析如下:
取样位置 |
京珠k803+230---k810+002段 |
抽提 |
油石比 ( % )通过筛孔(方孔筛,mm)百分率(%) |
|
16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075 |
混合料 |
5.4099.691.274.056.041.633.222.815.812.18.8 |
AC-16Ⅰ规范上限 |
10090786350372821158 |
AC-16Ⅰ规范下限 |
957558423222161174
原沥青性能检测 |
针入度(25℃,5s,100g) |
延度(5cm/min,5℃) |
软化点 |
135℃旋转粘度(pa.s) |
70 |
20 |
55 |
0.690 |
2 配合比设计
从试验结果来看,原路面为AC-16Ⅰ型沥青混凝土;但考虑到新料在混合料中的比例较小,以及后场拌和楼的特殊条件,新料采用了AK-13A,其生产配比的级配调试如下:
|
油石比(%) |
通过筛孔(方孔筛,mm)百分率(%) |
|
|
16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075 |
混合料 |
4.90 |
10092.970.844.625.220.514.911.08.15.7 |
AK-13A规范上限 |
100 |
100805340302318128 |
AK-13A规范下限 |
100 |
906030201510754
新料与原路面混合料的合成级配如下: |
新旧混合料合成级配设计 |
新料AK-13A 油石比4.90 |
旧料AC-16I 油石比5.40 |
混合料∈AC-16I 油石比5.28 |
新料占混合料的百分比15202530 |
筛孔(mm)旧料通过量﹪新料通过量﹪合成料的通过量﹪规范中值规范下限规范上限 |
19.0 100100 |
16.099.6100.099.799.799.799.797.595100 |
13.291.292.991.591.591.691.782.57590 |
9.574.070.873.573.473.273.068.05878 |
4.7556.044.654.353.753.252.652.54263 |
2.3641.625.239.138.337.536.741.03250 |
1.1833.220.531.330.730.029.429.52237 |
0.622.814.921.621.220.820.422.01628 |
0.315.811.015.114.814.614.416.01121 |
0.1512.18.111.511.311.110.911.0715 |
0.0758.85.78.38.28.07.96.048
根据施工现场情况,此次添加新料为10%左右。 |
3 再生剂的选择与添加
沥青失去路用性能的一个重要原因是由于沥青的老化。沥青的老化使沥青中的油分减少、沥青质增加。而再生剂的主要成分是低粘度、低饱和分的矿物油料,具有溶解沥青质,使沥青质分散的能力,能改善沥青的流变性质,使沥青的非牛顿性质降低。 对回收的原路面沥青进行性能及组分分析,拟定再生剂的类型。通过在原沥青中添加不同比例的再生剂,分析其结果,确定能使原沥青恢复到最佳路用性能的再生剂添加量。
实验项目 |
沥青混凝土类型 |
技术标准 |
击实次数(次) |
AC-16I |
两面各75 |
稳定度(KN) |
|
≥7.5 |
流值(0.1mm) |
|
20~50 |
空隙率(﹪) |
|
3~6 |
沥青饱和度(﹪) |
|
70~85 |
动稳定度 |
≥800次/mm |
冻融劈裂强度 |
≥75%
进行混合料体积性质试验、沥青混合料抽提试验、沥青混合料浸水马歇尔试验、车辙试验、小梁弯曲试验。 |
1) 原路面混合料; 2) 试验室设计混合料(原料+新料+再生剂); 3) 施工过程中混合料检测。
5 施工质量检测
检测内容 |
质量要求 |
检测结果 |
压实度(代表值) |
92~97% |
合格 |
宽度 |
大于设计值 |
合格 |
厚度 |
允许偏差:-5mm |
合格 |
平整度 |
<3mm |
合格 |
渗水系数 |
≥50ml/min |
不合格 |
构造深度 |
≥0.7 |
合格 |
6 存在的问题
1)由于条件限制,部分试验(车辙、小梁、再生剂的添加等)无法完成; 2)后场拌和楼的控制精度不高,致使新料温度、混合料级配不太稳定; 3)由于拌和楼的原因,影响了前场的正常施工; 4)前期调查力度不够; 5)加大对工程技术方面的重视程度。 |