文/河北北方公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司 萬智勇
受車輛荷載、環(huán)境等影響,瀝青路面長時(shí)間使用后,會(huì)出現(xiàn)諸如車轍、坑槽等病害,影響車輛行駛質(zhì)量。瀝青路面大修、重建等成本較高,如何二次利用老舊瀝青混合料,成為了國內(nèi)外學(xué)者研究課題。廠拌熱再生技術(shù)可高效地利用老舊瀝青混合料。該技術(shù)不僅能適用于不同的面層,同時(shí)其再生瀝青混合料的性能可以達(dá)到新瀝青混合料的性能水平,因此,廠拌熱再生技術(shù)成為目前我國乃至世界主流的再生技術(shù)手段。本文首先探討瀝青混合料機(jī)理,然后從施工角度入手,基于實(shí)際瀝青高速公路建設(shè),通過檢測(cè)其平整度、滲水系數(shù)與抗滑擺值,評(píng)價(jià)廠拌熱再生瀝青路面質(zhì)量。
在氧氣、陽光等外界影響因素下,瀝青材料容易發(fā)生氧化、脫氫、脫硫等過程。經(jīng)過該過程,瀝青中輕質(zhì)油組分逐步揮發(fā)。在瀝青路面運(yùn)營過程中,暴露在外部的瀝青路面上面層更容易發(fā)生老化。目前,針對(duì)瀝青再生的機(jī)理分析原理一般認(rèn)為,要將老化瀝青轉(zhuǎn)化為原瀝青,應(yīng)該先比對(duì)老化瀝青與原瀝青中改變的組分,再將含有這些組分的再生劑添加入老化瀝青之中,通過瀝青之間相互融合,形成性能優(yōu)良的再生瀝青。
瀝青混合料再生情況各有不同。瀝青作為黏附于集料上的黏結(jié)劑,新舊瀝青互相融合程度一部分取決于混合料分散均勻性,因此,考慮瀝青混合料再生時(shí),一般需要添加新瀝青與再生劑,并確定最佳瀝青用量。
某高速公路全長19.8km,寬度為15m,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為4cmAC-13上面層+6cmAC-16中面層+8cmAC-20下面層。該路段通車運(yùn)營時(shí)間已超7年,路面出現(xiàn)明顯車轍、裂縫、麻面等病害,嚴(yán)重影響了路面施工質(zhì)量?,F(xiàn)對(duì)該路段銑刨重建,以延長路面使用年限。
RAP銑刨回收
采用熱銑刨方式破碎原路面。施工前,封閉施工區(qū)域車道,徹底清潔路面,然后加熱原路面。加熱時(shí),所有加熱設(shè)備依次前進(jìn),車輛前進(jìn)時(shí),車輛行駛導(dǎo)桿沿標(biāo)線行駛,中途不能改變行駛速度與方向,盡可能控制車輛之間的間距;在車輛底部和車輛之間空隙處安裝保溫板,以減少熱量的散失。路面加熱到所需溫度后,銑刨機(jī)對(duì)路面銑刨作業(yè),銑刨機(jī)兩側(cè)銑刨鼓銑刨已軟化瀝青路面,同時(shí)刮板將翻松的混合料刮向路面中央,路面銑刨深度控制在4cm,銑刨寬度為4m,銑刨厚度需準(zhǔn)確均勻,必要時(shí)可配備專人負(fù)責(zé)檢查,銑刨深度誤差大于5mm時(shí)需及時(shí)調(diào)整。
RAP破碎與篩分
由于需要運(yùn)輸與存儲(chǔ),回收過后的RAP會(huì)產(chǎn)生結(jié)塊板結(jié)現(xiàn)象。因此,要對(duì)其實(shí)行破碎并按級(jí)配篩分。破碎前,為保證RAP級(jí)配穩(wěn)定性,應(yīng)針對(duì)銑刨料分檔,再逐一破碎篩分。為減少施工揚(yáng)塵,RAP破碎施工時(shí),應(yīng)保證處于封閉環(huán)境下。RAP破碎施工時(shí),不可避免地會(huì)同時(shí)破碎石料,整個(gè)級(jí)配會(huì)細(xì)化,因此需要添加一定量的新集料,用以保證級(jí)配不變。
RAP預(yù)熱
為保證RAP質(zhì)量達(dá)標(biāo),拌和前需要加熱。預(yù)熱裝置一般為連續(xù)式再生設(shè)備和間歇式再生設(shè)備兩類。加熱RAP時(shí)需嚴(yán)格控制溫度,溫度過高會(huì)導(dǎo)致RAP二次老化,過低達(dá)不到目的。需要將溫度控制在120℃至130℃之間為宜。
添加再生劑
再生劑添加方式主要分為以下三種:
將再生劑加入新瀝青中,再一并加入新集料與RAP攪拌。該方法因再生劑與老化瀝青接觸較少,因此效果不佳。
拌和施工前,將再生劑噴灑于RAP表面,拌和混有再生劑的RAP與新瀝青集料。該法相比第一種效果較好,但由于溫度不高,導(dǎo)致再生效率較低。
加熱RAP并噴灑再生劑,使RAP與再生劑充分融合,再填入新瀝青與集料拌和。該法由于溫度高,效果最佳。
表1 路面平整度檢測(cè)結(jié)果
表2 滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果
表3 抗滑擺值檢測(cè)結(jié)果
拌和施工
采用間歇式拌和設(shè)備,拌和時(shí)投入材料順序?yàn)椋篟AP與再生劑→新骨料→新瀝青→礦粉→出料。拌和溫度應(yīng)控制稍高于普通瀝青混合料拌和溫度,但不應(yīng)超過200℃。由于每種RAP材料中石料種類不同,含水量不同,因此要試拌每種RAP材料,用以確定拌和時(shí)間與拌和溫度,確保滿足規(guī)范要求。
攤鋪施工
攤鋪機(jī)保持相同運(yùn)行速度緊跟復(fù)拌機(jī)作業(yè),以銑刨后路面為基準(zhǔn),按路面設(shè)計(jì)的橫坡就地?cái)備仯瑪備佀俣葹?.5m/min至5m/min,攤鋪溫度保持在120℃至150℃。攤鋪機(jī)運(yùn)行時(shí),復(fù)拌機(jī)盡量保持不間斷供料,以防止螺旋布料器不能均勻地向兩側(cè)輸送混合料,產(chǎn)生集料的離析;復(fù)拌機(jī)向攤鋪機(jī)送料時(shí),兩者間應(yīng)保持合適距離,避免復(fù)拌機(jī)碰撞攤鋪機(jī),造成攤鋪機(jī)混合料受力狀態(tài)改變而產(chǎn)生礦料離析。
碾壓施工
碾壓施工分為3個(gè)階段,初壓時(shí)采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)路面靜壓1遍后振壓1遍,碾壓速度為2km/h至3km/h,碾壓溫度控制在125℃以上;復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī)對(duì)路面碾壓3遍,碾壓速度為3km/h至5km/h,碾壓溫度保持在75℃以上;終壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)路面碾壓2遍至無明顯輪跡,碾壓速度控制在3km/h至6km/h,碾壓溫度不低于65℃。碾壓過程中如發(fā)生黏輪現(xiàn)象,可用菜油涂抹壓輪。
為檢測(cè)該高速公路再生瀝青路面質(zhì)量,本文通過檢測(cè)平整度、滲水系數(shù)與抗滑擺值對(duì)其評(píng)價(jià)。
平整度
采用連續(xù)式平整度儀檢測(cè)該高速公路施工前、施工完成時(shí)路面平整度,路面平整度檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
由表1可知,路面就地?zé)嵩偕┕ず螅访嫫秸鹊玫矫黠@改善,路面平整度能夠完全滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。
滲水系數(shù)
采用滲水儀測(cè)定路面滲水系數(shù),測(cè)試結(jié)果如表2所示。
由表2可知,路面施工后滲水系數(shù)較原路面有明顯下降,路面抗?jié)B水性能得到改善,路面滲水系數(shù)滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。
抗滑擺值
采用擺式儀測(cè)定路面擺值評(píng)價(jià)路面抗滑性能,路面抗滑擺值檢測(cè)結(jié)果如表3所示。
由表3可知,就地?zé)嵩偕笫┕ず舐访婵够瑪[值較原路面有所提高,路面抗滑性能得到改善,路面抗滑性能完全滿足規(guī)范要求。
本文基于某高速公路實(shí)際工程銑刨重建項(xiàng)目,探討廠拌熱再生瀝青路面施工技術(shù),并通過檢測(cè)其平整度、滲水系數(shù)與抗滑擺值評(píng)價(jià)其質(zhì)量。結(jié)果表明,重建路面行車舒適性、抗滑、滲水性能指標(biāo)達(dá)標(biāo),對(duì)我國再生瀝青路面建設(shè)水平提高有積極意義。