泡沫沥青冷再生技术要求及施工工艺发表时间:2017-10-04 浏览次数:546
传统的维修改造方法有翻挖、铣刨后摊铺新料,或在旧路面上直接加铺新料等。这样不但造成资源的严重浪费,而且使路面“越修越高”、“护栏设施越来越矮”、“路面两侧边沟越来越深”等问题日益严重。为了改善上述问题,国内外专家学者对路面再生技术开展了大量研究,其中以沥青路面冷再生技术应用较为广泛中国沥青网sinoasphalt.com。美国、西欧及日本等一些发达国家的冷再生技术成熟,废旧路面重复利用率较高。我国对沥青冷在生的研究起步较晚,没有成熟的经验可借鉴,缺乏必要的理论研究,先进的配套设备构成不完善,沥青路面再生技术施工工艺的关键步骤及控制要点不够明确,无法保证施工质量,应用具有一定的局限性。因此亟需对冷再生技术要求及施工工艺进行研究,为冷在生技术的推广应用提供理论基础,保证在实际工程中的施工质量。
针对上述问题,本文全面总结了路面泡沫冷再生材料技术要求及施工条件,并以厂拌冷在生施工方法为例,从施工机械、拌合场地、施工流程等方面,提出配套厂拌冷在生设备构成,分析泡沫冷在生施工工艺关键步骤及控制要点,为泡沫冷再生技术在沥青路面中的应用及推广提供科学、规范的理论指导。
材料要求
为保证沥青路面再生施工质量,需对沥青路面再生混合料所使用的各种材料进行检验,其技术要求、质量要求等均应满足规范标准的相关规定。
沥青
根据项目交通等级确定沥青标号,不得使用改性沥青。沥青的技术要求应符合JTGF40的相关规定。
采用膨胀率和半衰期作为评价泡沫沥青性能的技术指标。对拟选用的沥青需要事先进行沥青发泡性能试验来确定最佳发泡条件。在最佳发泡条件下。
水泥、石灰、矿粉
水泥作为再生结合料或者活性添加剂时,可以采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥的初凝时间应在3h以上,终凝时间宜在6h以上,不应使用快硬水泥、早强水泥。水泥应疏松、干燥,无聚团、结块、受潮变质,强度等级可为32.5或42.5。
石灰作为再生结合料或者活性添加剂时,可以采用消石灰粉或者生石灰粉,石灰技术指标应符合规定。石灰在野外堆放时间较长时,应覆盖防潮。高速公路用石灰应不低于Ⅱ级技术要求,高速公路和一级公路的基层,宜采用磨细消石灰。
再生混合料中使用的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,无团料结块,其用量、表观密度、含水量、亲水系数、塑性指数等应符合相关规定。再生混合料中使用的填料严禁使用拌和机回收粉料。
集料
集料包括粗集料和细集料。粗细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有颗粒级配,质量稳定。细集料包括机制砂、石屑。
回收路面材料(RAP)
回收沥青路面材料(RAP)的材料组成应稳定,当回收沥青路面材料中超粒径颗粒含量、材料变异性达不到要求时,应采用再次破碎、过筛重组的办法,使其达到要求。
水
制作乳化沥青、泡沫沥青用水,以及冷再生用水均应为可饮用水,应经试验验证,不影响产品和工程质量时方可使用。当采用自然水源时,抽水管应设有滤网,防止杂草、树根等杂物堵塞再生设备上的喷嘴。
施工条件
根据泡沫沥青冷再生施工特点,深入分析施工过程中环境、材料等不同因素对施工质量的影响,泡沫冷在生应满足以下施工条件。
(1)泡沫沥青冷再生施工应采用专用的路面铣刨和再生设备。宜在气温较高时施工,当气温低于10℃时,不宜进行施工。雨天不应施工。施工时若遇雨则应采取必要的防雨遮盖措施,保护好已完工的再生层免遭雨淋。
(2)沥青发泡温度宜在150~180℃之间,膨胀率不小于10倍,半衰期不小于8s。
(3)泡沫沥青应在混合料中充分分散,一旦发现混合料中存在明显沥青团或大量沥青丝时,必须立即停止生产,查明原因加以解决后方可继续生产。已经生产的存在沥青团或沥青丝的混合料不得使用。当泡沫沥青冷再生混合料中含有水泥等活性填料时,从添加活性填料开始至混合料碾压完成的时间间隔不得超过活性填料的初凝时间。
厂拌冷再生施工工艺
以厂拌冷在生施工方法为例,从施工设备、拌合场地、施工流程等方面,提出配套厂拌冷在生设备构成,分析泡沫冷在生施工工艺关键步骤及控制要点。为泡沫冷再生技术在沥青路面中的应用及推广提供科学、规范的理论指导。
施工准备
在冷再生施工前应进行必要的准备工作,以确保其施工质量。主要内容包括机械准备,场地准备,路面病害的预处理等。
机械准备
在进行冷再生施工作业前,应根据工程概况、道路冷再生作业工程量及作业宽度确定施工设备种类及数量等。厂拌冷再生施工场地设备包括水泥料仓、装载机、热沥青保温罐车、沥青加热罐、自卸车、水车、路面专用铣刨设备、厂拌再生设备等。现场设备包括双钢轮振动压路机(带强弱振动调整,带洒水功能)、单钢轮振动压路机(带强弱振动调整)、胶轮压路机(带洒水功能)、摊铺机等。
场地准备
拌和场地的设置应符合国家有关环境保护、消防、安全等规定,并具有完善的排水设施。拌和场地与工地现场距离符合就近原则。路面铣刨料和需添加的新料必须分隔堆放,细集料应采取防雨措施,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染。
路面病害的预处理
旧路面的铣刨
根据铣刨机的功率及铣刨材料的级配,确定铣刨机的速度范围,一般不宜超过8m/min。铣刨后的路槽应平整、坚实、符合规定的横坡,不得出现薄的夹层。摊铺泡沫沥青冷再生混合料之前,应安排人员(或清扫车)清扫路槽。
病害处理
摊铺泡沫沥青冷再生混合料之前,必须对其下承层进行病害调查。对于满足强度要求,但出现病害的区域应进行相应的处理。对于强度不能满足设计要求的必须进行补强处理。
施工工艺
为指导冷再生技术在实际工程中的应用,需对冷在生技术施工工艺关键步骤及控制要点进行分析,从拌制、运输、摊铺、碾压及成型等方面规范其施工过程,确保冷再生技术在实际应用中的施工进度及质量。
试验路段
在就地冷再生施工前须在施工路段内铺设100~200m试验路段。在试验路段内可根据不同的施工组合方式,确定2~3个试验分段。通过试验路验证现场材料的级配和实际生产配合比,冷再生材料的最大干密度、最佳含水量和添加水量,明确再生层内压实厚度及松铺系数,确定再生机的铣刨深度及速度、各种施工机械的效率及组合方式是否匹配、冷再生施工的效率及作业段的长度等。
再生混合料拌制
若厂拌设备料仓数量所限,添加的石屑、碎石可以事先按设计比例混和均匀后,再将其混合物装载到料仓。经常观测拌和是否均匀,一旦发现沥青出现条状或结团现象,必须立即停止生产。再生混合料取样应符合现行试验规程的要求。每个工作班结束时应打印出一个工作班材料用量和再生混合料拌和量的统计量,计算沥青、水泥及添加新材料的用量,与设计值及容许值的波动相比较,评定是否符合要求。如果不符以上要求时,宜对设定值适当调整。再生材料拌和完成后,应当尽快运输至现场进行摊铺和压实。
再生混合料运输
再生混合料宜采用较大吨位的运料车运输,不得超载运输。运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车等候。运料车宜用苫布覆盖,防止运输材料时水分蒸发或遭雨淋。
再生混合料摊铺
再生混合料宜采用自动找平(钢丝绳引导的高程控制)方式的摊铺机进行摊铺。摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断的摊铺,中途不得随意变换速度或停顿,摊铺速度宜控制在2~5m/min的范围内,以防混合料离析。再生混合料的松铺系数应根据试验路段结果确定,摊铺过程中随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。摊铺过程中的缺陷由人工作局部找补或更换混合料,仔细进行,特别严重缺陷应整层铲除。
结语
(1)泡沫沥青冷再生技术可大大降低路面维修成本,提高公路维修质量,保证路面结构的完整性,缩短路面维修工期,扩大废弃路面材料回收利用,加强冷再生技术在各种路面的研究推广应用,具有十分重要的意义。
(2)总结了泡沫沥青冷再生技术所需材料的技术要求及施工条件,并以厂拌冷在生施工方法为例,提出配套的冷再生设备构成,包括场地设备及现场设备。为泡沫冷再生技术在实际工程中的应用提供理论指导。
(3)通过对泡沫冷再生施工工艺的研究,从拌制、运输、摊铺、碾压等方面,分析冷再生沥青混合料的具体施工步骤及关键控制要点,保证在实际工程中的质量,为泡沫冷再生技术的推广应用提供科学、规范的理论基础。