吳 鵬
虞城縣農(nóng)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(guī)模的公路建設(shè)而忽視了對該技術(shù)的研究。目前我國的公路建設(shè)飛速發(fā)展,每年投資規(guī)模已經(jīng)超過2 000億元。在90年代以后陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)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(huán)境污染,另一方面對于我國這種優(yōu)質(zhì)瀝青極為匱乏的國家來說是一種資源的浪費(fèi),而且大量的使用新石料,開采石礦會導(dǎo)致森林植被減少,水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。按照瀝青的設(shè)計壽命(15~20年),從現(xiàn)在起,每年有12%的瀝青路面需要翻修,舊瀝青廢棄量將達(dá)到每年220萬噸之多,如能加以利用,每年可節(jié)省材料費(fèi)3.5億人民幣,而這個數(shù)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(chǎn)生的舊瀝青混合料將達(dá)到1 000萬噸,屆時通過再生利用每年可節(jié)約材料費(fèi)15億元。否則這些為數(shù)巨大的瀝青混凝土層翻挖后只能白白的廢棄掉,不僅浪費(fèi)了資源,也會對環(huán)境造成嚴(yán)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(jīng)破損的瀝青路面重新恢復(fù)到完好的原始狀態(tài),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(yán)格的講,此工藝應(yīng)該稱之為舊瀝青路面材料的就地再利用。
就地冷再生技術(shù)的主要機(jī)具為集破碎與拌和為一體的冷再生機(jī),冷再生機(jī)的核心是裝有大量專用刀頭的銑刨和拌和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子向上旋轉(zhuǎn)銑刨原路面材料,冷再生機(jī)向前行進(jìn)時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,同時水通過軟管從再生機(jī)連接的水車中運(yùn)送過來,并在再生機(jī)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(tǒng)精確控制。銑刨轉(zhuǎn)子將水與銑刨料充分拌和,并達(dá)到需要的最佳含水量,從而達(dá)到混合料的最大壓實(shí)度。
1)施工啟動快,施工效率高:所需設(shè)備到場后,即可以開工,節(jié)省了建拌合場的時間。
2)成本較低,與傳統(tǒng)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(yùn)、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(qiáng)化了基礎(chǔ)的承載能力,根本上保證了道路等級的提高。這一優(yōu)點(diǎn)對于低等級道路的改造尤為重要。
4)生產(chǎn)效率高:就地冷再生是在自然條件下進(jìn)行的,除了個別嚴(yán)重的坑槽需要簡單的預(yù)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(diǎn),充分地利用了作業(yè)時間。
5)保護(hù)環(huán)境和資源:因?yàn)榕f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(yùn)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(jié)約了資源,保護(hù)了環(huán)境。
1)測量放線:在施工前,應(yīng)根據(jù)圖紙對路線中心線、邊線進(jìn)行測量放線,在路線兩旁布設(shè)臨時水準(zhǔn)點(diǎn)。為便于施工,大概每隔100m左右布置一個。
2)清理現(xiàn)場:在施工前,應(yīng)仔細(xì)檢查原路面施工范圍內(nèi)的各種檢查井和收水井,確定位置和數(shù)量,挖掘并取出井圈和部分磚結(jié)構(gòu),蓋上厚鋼板或強(qiáng)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(yīng)位于再生深度15 cm以下。然后回填土、壓實(shí)至原路面高度。
3)材料試驗(yàn):首先將原路面及基層用再生機(jī)取樣,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),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(yīng)按10m一格人工攤鋪水泥,將水泥均勻布滿方格,此工序應(yīng)注意將水泥布撒均勻、一致、厚度相等。
5)冷再生機(jī)施工:等水泥攤鋪長度達(dá)到100~150 m左右時,即可開機(jī)工作。此工序必須滿足水源的充足。
6)碾壓應(yīng)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(jìn)行。一般以100~150m為一個施工段,平地機(jī)進(jìn)行整平后,即可進(jìn)行初壓。初壓用22 t振動壓路機(jī)碾壓一遍,去時靜壓,返回時振動。復(fù)壓時用26 t振動壓路機(jī)碾壓4遍,高幅低頻2遍,速度控制在每小時1.5~1.7 km,側(cè)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(xiàng)工藝應(yīng)注意的事項(xiàng)為:①在直線段由兩側(cè)向中間碾壓,超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓;②相鄰碾壓應(yīng)重疊30 cm,嚴(yán)禁在已成或正在碾壓的的路段急剎車或調(diào)頭,避免路面有壓路機(jī)輪跡的產(chǎn)生;③在整個碾壓過程中,應(yīng)始終保持表面潮濕;④從加水拌和到碾壓終止的時間不應(yīng)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(yīng)保證接縫平整;橫向兩工作段的銜接處,采用搭接拌和。
8)養(yǎng)生:碾壓后壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后,應(yīng)及時采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)生,養(yǎng)生期不少于7天。
瀝青路面再生技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛、具有良好前景的現(xiàn)代技術(shù)。采用瀝青再生技術(shù),可以充分利用舊料,通過選擇適當(dāng)?shù)呐浔燃靶屡f料摻和比例,可以再生得到質(zhì)量相當(dāng)不錯的再生混和料。因此,瀝青再生技術(shù)的研究、推廣和相關(guān)專用設(shè)備的開發(fā),對降低建設(shè)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及對我們國家的公路建設(shè)都有極大的意義,隨著我國高等級瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)量不斷增加,對瀝青路面再生技術(shù)有必要加強(qiáng)理論研究,開發(fā)合適的再生劑和機(jī)械設(shè)備,為再生舊料在實(shí)際工程中的大量應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。