段敏靜
(河南中原路橋建設(集團)有限公司,河南南陽 473000)
公路作為國家的交通大動脈對經(jīng)濟建設發(fā)展具有舉足輕重的作用,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,高速公路建設事業(yè)也取得了前所未有的成就,截止2011年年底,我國高速公路里程數(shù)位居世界第二[1]。伴隨著高速公路的日益發(fā)展,在后期使用養(yǎng)護過程中:如何有效養(yǎng)護、節(jié)約能源成本使之產(chǎn)生長久效益已經(jīng)成為了高速公路建設的重中之重。瀝青路面在長期使用過程中,瀝青結合料在各種外界因素如溫度、水和紫外線以及車輛荷載等的共同作用下老化及集料的變異,加上車輛荷載反復作用形成的永久性車轍,使得路面需要經(jīng)常維修以滿足順利通行要求。據(jù)有關資料統(tǒng)計,截止2006年,我國每年有約30%公路需要不同程度的維修養(yǎng)護,每年需要更換的瀝青材料約2×106t[2]。然而采用傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護措施,大量的瀝青路面被銑刨而丟棄,這不僅造成了瀝青和石材的極度浪費增加維修成本,而且被廢棄的瀝青還會對環(huán)境造成一定程度的污染[3]。瀝青混凝土路面再生包括廠拌再生工藝和就地熱再生工藝,下面將分別介紹就地熱再生技術的優(yōu)點及其在公路養(yǎng)護中的應用。
就地熱再生是指采用專用設備對需要修復的瀝青路面進行加熱、現(xiàn)場銑刨,并根據(jù)需要加入適量新瀝青、新瀝青混合料和再生劑等,就地加熱攪拌、攤鋪、碾壓成型的再生技術[4]。瀝青路面就地熱再生工藝一般分為表面再生、復拌型再生和加鋪型再生三種工藝[5]。表面再生工藝:僅對老化的瀝青混凝土進行加熱、翻松,然后加入再生劑加熱拌勻后攤鋪壓實,該工藝適用于表面老化瀝青路面修復。復拌就地熱再生:先向舊瀝青混凝土中加入再生劑,然后加入新瀝青混合料,將新舊料拌合均勻、攤鋪、壓實成型,該工藝主要適用于改善原路面材料級配不合理的狀況。加鋪再生:向舊瀝青混凝土中摻加一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料和再生劑,攤鋪、壓實形成再生混合層,然后再在再生混合層上面就地攤鋪一層新瀝青原料,形成上表面層,壓實成型,該工藝可以恢復路面的抗滑阻力并改善道路橫坡度和加強瀝青路面強度。
瀝青混凝土路面就地熱再生只對舊路面表層3 cm~5 cm厚的瀝青混合料進行再生,所以應用就地熱再生的瀝青混凝土路面必須滿足:1)舊瀝青混凝土路面平均厚度應該大于5 cm;2)瀝青混合料向兩側的擠壓變形小于5 cm;磨損消耗小于3 cm;3)龜裂率小于40%。但由于目前應用于瀝青混凝土路面就地熱再生工藝的都是大型專用機械,因此施工現(xiàn)場應有足夠的再生場地[6]。
就地熱再生技術具有以下優(yōu)點:1)重新利用了破損路面的瀝青原料,做到了變廢為寶,顯著降低了養(yǎng)護的成本并且實現(xiàn)了資源的再生利用;2)由于就地進行加熱和攪拌因而消除了新舊路面之間的冷熱不均導致的裂縫;3)將老化的、破損的路面轉化為新的、平整的和耐久的面層;4)就地熱再生具有最小的交通占用時間,斷路施工的時間最短;5)可有效修護坑槽、車轍、搓板等路面病害;6)通過添加合適的再生劑、新瀝青原料及聚合物等來恢復路面橫截面和坡度,改善路面性能;7)再生路面達到壽命期還可繼續(xù)再生利用[8]。但是就地熱再生工藝也具有如下缺點:1)當路面損壞波及到基層以下時,則不能應用該技術;2)該工藝受氣候因素影響較大;3)不適合于小型維修工程[2]。
瀝青路面再生技術從二十世紀七八十年代開始在美國推廣,到1985年再生瀝青混合料差不多占到全部路用瀝青混合料的1/2。20世紀80年代之前,國外瀝青路面再生技術主要采用廠拌再生工藝。20世紀80年代后,德國、加拿大、意大利及芬蘭等國開始對就地熱再生工藝技術進行了深入研究。20世紀90年代后期,研發(fā)了成套的就地熱再生設備并形成了較完整的就地熱再生技術和工藝方法,并在世界各國得到了很好的推廣應用[9]。
中國從20世紀70年代初就開始進行了廢舊渣油路面材料再生利用試驗研究,在80年代初,一些地方開展了瀝青路面再生技術的相關試驗研究[10]。20世紀90年代初國內(nèi)主要進行了就地熱再生技術和工藝方法和部分配套設備的研究[11]。21世紀初,河北和江蘇等省公路部門先后引進了德國維特根Remixer 4500和加拿大馬泰克AR2000等就地熱再生設備,并應用在京滬高速和京津塘高速等的養(yǎng)護工程中。2004年中國自主研發(fā)出了就地熱再生機配套設備加熱車如中聯(lián)重科LR4500和美的威特6S等,并在高速公路就地熱再生維修中進行了配套施工,取得了良好的效果[2]。英達瀝青路面就地熱再生成套設備及施工技術2009年通過了交通運輸部組織的技術成果鑒定,專家一致認定該技術已經(jīng)達到了國際先進水平。英達就地熱再生技術適用于瀝青路面表層出現(xiàn)裂縫、泛油、磨損、車轍、坑槽等病害或路用性能下降等損傷,已經(jīng)在我國許多省市應用并得到了使用單位的一致好評[12]。
就地熱再生技術既滿足了環(huán)保的要求,同時又是瀝青混凝土路面最經(jīng)濟的養(yǎng)護方式,已在一些省市得到了推廣和應用,但是應用的范圍相比發(fā)達國家還較少,因此應該大力研發(fā)和推廣就地熱再生技術。就地熱再生技術由于施工機械大型化導致一些較小的路面養(yǎng)護無法進行,因此就地熱再生成套設備國產(chǎn)化和小型化應該是未來的一個研究方向。
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[3] 黃治湘.就地熱再生技術在衡大高速公路的應用[J].湖南交通科技,2012,38(1):45-49.
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[5] 劉 興,向 燁.瀝青路面就地熱再生技術適用性分析[J].北方交通,2010(8):6-9.
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[10] 陳啟宗.加速中國瀝青路面再生技術發(fā)展的建議[J].筑路機械與施工機械化,2004,21(6):4-7.
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[12] 張曉強.談英達就地熱再生技術在道路養(yǎng)護中的應用[J].山西建筑,2012,38(29):184-185.