【摘 要】瀝青再生技術(shù),隨著公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展越來越受到重視,瀝青冷再生技術(shù)是其中一項。本文就瀝青冷再生技術(shù)的性質(zhì)、特點以及施工工藝做了詳盡的闡述。
【關(guān)鍵詞】瀝青;公路工程;冷再生技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,公路建設(shè)也呈突飛猛進(jìn)的態(tài)勢,每年投資規(guī)模已經(jīng)超過億元。同時,在20世紀(jì)90年代以后陸續(xù)建成的公路已進(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,另一方面是一種資源的浪費。因此,瀝青再生技術(shù)的研究與應(yīng)用,對于生態(tài)環(huán)境和公路建設(shè)都有著十分重要的意義。
1.瀝青冷再生技術(shù)的定義和特點
瀝青路面的冷再生技術(shù),是將舊瀝青路面經(jīng)過翻挖、回收、破碎、篩分并加入穏定劑,并分析舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、集料級配等指標(biāo),根據(jù)瀝青路面不同結(jié)構(gòu)層的質(zhì)量要求,與水泥或石灰,粉碳灰,乳化瀝青,泡沫瀝青等再生新集料按一定比例重新拌和混合料,最后碾壓成型,使之能夠滿足一定的路用性能,并用其重新鋪筑路面基層的一套工藝技術(shù)。舊瀝青路面再生利用,能夠大量節(jié)約筑路材料,即降低工程造價,據(jù)專家估算冷再生技術(shù)可降低成本40%-50%。施工工藝簡便,縮短工期,適合不中斷交通半幅施工。同時減少廢料處理、保護(hù)環(huán)境,尤其適合于城市道路的維修與改造。
2.瀝青冷再生技術(shù)的工藝流程及技術(shù)參數(shù)
2.1首先對冷再生材料路用性能進(jìn)行試驗研究
舊路瀝青混凝土:不同粒徑的瀝青骨料,油石比為3.5%。舊路石灰土基層:舊路石灰土在車輛負(fù)荷長期反復(fù)作用下,形成了部分膠結(jié)塊,這種膠結(jié)塊具有一定強(qiáng)度。材料的耐久性是試驗的重要環(huán)節(jié),水穩(wěn)定性試驗進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層的水使基層含水量增大、強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致瀝青路面過早破壞。對冷再生材料而言,其水穩(wěn)定性不僅僅是對不同飽和時間的適應(yīng)度,同時還包含了不同失水-吸水干濕循環(huán)次數(shù)對其力學(xué)性能的影響。有試驗表明,10cmx10cmx10cm試件在標(biāo)準(zhǔn)條件條件下養(yǎng)生28d,然后進(jìn)行干濕循環(huán)試驗,用于對比試驗的非干濕循環(huán)試件,在到達(dá)齡期的前一天先泡水一晝夜,然后測定其抗壓強(qiáng)度;對于干濕循環(huán)試件采用id飽水,2d風(fēng)干為一干濕循環(huán),進(jìn)行5次干濕循環(huán),最后飽水24h進(jìn)行抗壓試驗。結(jié)果表明冷再生材料具有較好的水穩(wěn)定性,介于二灰土和二灰砂礫之間。采用試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)生25d,然后進(jìn)行凍循環(huán)試驗。用于對比試驗的非凍融試件,在到達(dá)齡期的前一天先飽水一晝夜,然后在20+5C的水中融凍4h,經(jīng)5次循環(huán)后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗。經(jīng)過凍融循環(huán)的冷再生試件,表面沒有發(fā)生崩解現(xiàn)象,其質(zhì)量損失率為0.25%,可以視為沒有損失,冷再生材料與其他半鋼性基層材料抗凍性能對比為:冷再生配合比為6:60:40水穩(wěn)定系數(shù)0.84%;水泥砂礫配合比為6:94水穩(wěn)定系數(shù)0.84%;二灰砂礫配合比為5:15:80水穩(wěn)定系數(shù)0.81%;石灰土配合比為10:90水穩(wěn)定系數(shù)0.44%;二灰土配合比為10:40:50水穩(wěn)定系數(shù)0.74%。從以上對比可以看出,冷再生材料與其他半剛性基層材料相比具有較好的抗凍穩(wěn)定性,這主要是由于舊路面材料中含有瀝青。使得混合料內(nèi)部的毛細(xì)孔隙較少,甚至有一部分會變成封閉孔隙,并且舊材料經(jīng)過水泥穩(wěn)定后,隨著水化物的增加,其內(nèi)部孔隙進(jìn)一步減少造成的。通過以上試驗可以得出如下結(jié)論:水泥穩(wěn)定冷再生材料具有較好的路用性能,能滿足公路設(shè)計、規(guī)范要求。
2.2然后在各代表性的路段試鋪以此對組成設(shè)計進(jìn)行施工驗證
2.2.1試驗路段破碎拌和
舊瀝青路面、基層、底基層再生采用WR2300型冷再生機(jī),該機(jī)最大銑刨工作寬度23m,最大實際該工程設(shè)計寬度為8.2m,利用四趟鋪筑為40cm寶平線大中修工程設(shè)計深度為16cm,能保證連續(xù)拌和,具有很高的生產(chǎn)率,能精確控制鋪筑厚度,工作深度一旦設(shè)定,則轉(zhuǎn)子的切削深度和旋轉(zhuǎn)速度將由傳感器及控制系統(tǒng)保證,從而獲得精確的冷再生厚度;由于不能全幅冷再生施工,為避免出現(xiàn)條梗,相鄰兩幅重疊20-30cm,施工時,先劃好線后,沿線開始拌和,從第二幅開始每幅重疊20-30cm工作時,冷再生機(jī)需一輛灑水車配合保證拌和用水,拌和過程冷再生施工的組成設(shè)計要求的含水量加水,隨拌隨檢查含水量,拌和 行進(jìn)速度8-10m/min,有專人隨時跟機(jī)檢測拌和深度,詳細(xì)記錄設(shè)備的技術(shù)參數(shù),作為舊路面再生混合料分析時設(shè)備參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。
2.2.2舊路面混合料分析
拌和后的舊料分析包括舊料的篩分結(jié)果、最佳含水量、最大干密度以及松鋪量的確定作業(yè)段合理長度確定。實驗人員從現(xiàn)場均衡取料,通過對拌和 料的篩分、擊實實驗,確定粒料的最大干密度和最佳含水量、松鋪系數(shù)及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。通過冷再生的延遲時間對強(qiáng)度的影響實驗,確定延遲時間。施工中嚴(yán)格控制從加水和水泥開始拌和 到碾壓完成的時間,通過試驗段確定工作段的合理長度。
3.全面進(jìn)行冷再生基層施工工藝及質(zhì)量控制要點
3.1施工機(jī)械
冷再生機(jī)、水車、平地機(jī)、20噸輪胎壓路機(jī)、YZ14振動壓路機(jī)、YZ18振動壓路機(jī)、、三輪壓路機(jī)、30裝載機(jī)。
3.2施工過程
經(jīng)室內(nèi)試驗確定冷再生摻加水泥用量為4%,施工過程中按其控制。首先根據(jù)每平方米基層水泥用量4%和基層寬度、長度合理計算水泥用量,確保水拌和均勻、一致、等厚。按實驗路段破碎拌和的方法進(jìn)行再生拌和,施工過程中技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場情況隨時取樣,根據(jù)實際路況及時調(diào)整外加材料用量,保證冷再生質(zhì)量滿足規(guī)范和設(shè)計要求,其中含水量按大于設(shè)計含水量0.5-1%控制。破碎后的舊路瀝青材料,邊銑刨邊加水泥和水一次性鋪筑成型,再用振動壓路機(jī)穏壓兩遍。測量人員根據(jù)設(shè)計縱斷高程和橫坡度,每10m為一斷面分左中右及1/4處5個點測出高程,按試驗段計算出的松鋪系數(shù),工人找出基準(zhǔn)點,相鄰兩個點用石灰連成線,高程不足時及時調(diào)節(jié)富余路段材料,高處灰線及時用平地機(jī)刮平通過舊路。整形達(dá)到“調(diào)坡”、“調(diào)拱”的目的,同時保證其平整度。破碎拌和 鋪筑成型后,經(jīng)檢測各項指標(biāo)符合設(shè)計要求,用振壓路機(jī)穩(wěn)壓兩遍,表面要保證平整、濕潤。
3.3底基層養(yǎng)生
碾壓檢測合格后,及時復(fù)蓋草簾或土工布灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生期內(nèi)中斷所有交通,杜絕灑水車以外的任何車輛進(jìn)入;養(yǎng)生期不少于7d,要使冷再生基層表面始終保持濕潤,做到每天及時灑水,專人看管,發(fā)現(xiàn)表面裸露及時用草簾工布復(fù)蓋,確保再生層不因裸露曝曬產(chǎn)生微裂紋。
4.結(jié)束語
目前對舊瀝青路面再生利用技術(shù)的應(yīng)用還處在初級階段,如何正確利用該項技術(shù)對我們的舊瀝青路面,進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)的技術(shù)規(guī)范和相關(guān)經(jīng)驗還非常有限。通過瀝青冷再生路面的施工,繼續(xù)完善冷再生技術(shù)的施工方法和步驟??偨Y(jié)施工經(jīng)驗,以大力推廣此項新技術(shù),更好的利用舊有瀝青路面廢舊材料,真正達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高道路質(zhì)量的目的。