李娟(开封市通许县公路局,河南通许475400)
中图分类号:U415.52+8文献标识码:A文章编号:1673-0992(2010)07-116-01
摘要:泡沫沥青冷再生技术是一项科学环保的实用工艺,它不仅可以将废弃的沥青路面中的老化沥青重新激活变废为宝,而且可以将废旧路面材料再生使用,从而达到保护环境、节约资源的目的。泡沫沥青冷再生确实是一项环保节约的好技术,但是在泡沫沥青冷再生过程中也有几个问题应注意。
关键词:泡沫沥青;厂拌;冷再生;施工工艺
一、实施泡沫沥青冷再生的可行性分析
“泡沫沥青冷再生技术”是利用沥青发泡技术将铣刨后废弃的沥青材料重新稳定,并在压实的作用下形成具有一定路用性能的路面结构层,按设计要求整形,然后用振动压路机进行初步碾轧,最后用轮胎压路机轧实。经后期养生后,再生路面基层便能达到设计路面的各种技术指标。废弃的沥青路面材料不仅可以通过此项技术的应用变废为宝,而且可将其中的老化沥青重新激活再生利用,从而达到保护环境节约资源的目的。另外通过泡沫沥青再生技术的应用,可将刚性路面结构改造成相应柔性的基层路面结构,起到优化路面结构组合形式延长路面使用寿命的效果。这项节能环保的新技术不仅节省工期,在施工过程中还能吞掉一座“垃圾山”。
二、泡沫沥青冷再生与道路就地冷再生技术对比
技术创新一直是我市交通公路部门一项常抓不懈的基础工作和任务,2010年5月郑汴路开封段大修工程中,一项名为“道路冷再生”的新工艺正在如火如荼地进行,这是开封市首次在公路大修中使用环保技术。通过该项技术在郑汴路的应用实践,我们对该项技术有了深入的了解,并总结了其优缺点与泡沫沥青冷再生技术的优缺点对比如下:
(一)道路就地冷再生技术的优点。
1.是原路面材料的重复利用,能较大程度地节约资源,保护环境。“道路冷再生”充分利用了原路面的废旧材料,减少了废渣清运和另外取土,仅此一项就比传统工艺节省外运、内运土方量上万立方米。资源是不会再生的,过度的开采会导致资源的枯竭。从节约资源出发,是一项行之有效的措施。
2.冷再生技术由于重复使用原有路面材料,减少了新材料用量,运输量大为减少,极大地降低了能源消耗及运输车另加给路网的损害,有效避免了因开采料场等所造成的地表断痕。同时公路质量并没有因材料的节省而降低标准,相反现有材料与水和稳定剂的连续、高质量的拌和确保了再生层的质量。避免了传统施工方法中有时出现的较薄路面间的薄弱界面。
3.“道路冷再生”技术效率高污染小。道路冷再生施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺,“道路冷再生”技术运用后每天施工率可以达到5000-8000平方米的工作量,从而简化了施工程序,缩短施工工期。由于冷再生施工采取的是密集施工,是将施工集中在一定特定的区域,因此可以将施工而造成的交通干扰降到了最低。
(二)泡沫沥青冷再生技术的优点。
1.由于泡沫沥青冷再生采用沥青拌合楼强制式拌和,不仅仅依靠添加剂、骨料等进行配比调配,拌和效果相对理想;
2.采用道路冷再生技术时一些材料不能被铣刨机彻底破碎,这些超粒径材料用于再生,会给再生材料的性能带来不利影响,再生材料的质量得不到保证。但泡沫沥青由于采用强制性拌和,不能被铣刨机彻底破碎的超粒径材料可以滤除,保证了再生材料的质量。
3.铣刨后通过配备调配的拌和料使用沥青摊铺机施工,道路平整度相对较高。
4.由于使用沥青摊铺机施工,道路标高可以有效控制,局部标高不会增加;
5.道路下承层存在的病害容易发现并得到有效处理。
总之泡沫沥青冷再生技术通过将原路面铣刨后的材料集中厂拌后再生使用,与就地再生相比特点突出,可以有效避免就地再生的诸多问题和缺点。
三、泡沫沥青冷再生技术中的关键环节和实践经验
(一)获取理想再生材料要控制好铣刨速度。
泡沫沥青冷再生技术运用的关键要取得良好的质量取决于理想再生材料的获得,泡沫沥青冷再生材料的原材料主要来自于旧路面材料,是通过专用铣刨机将旧路进行铣刨获取原材料,控制铣刨机的速度是获取理想再生材料的首要控制手段。集料级配是决定混合料路用性能的重要因素,集料级配的质量取决于铣刨速度。铣刨机四种不同的铣刨速度出来的级配是不同的,当铣刨速度超过10m/min时,铣刨料的级配明显偏粗,表现在4.75mm以下材料通过率偏低;而处于6~8m/min的铣刨速度时,铣刨材料的级配差异性不大,材料的级配比较稳定。因此当铣刨速度控制在6~8m/min是集料级配质量较好。
(二)铣刨料供应充足与否决定了再生材料的质量。
沥青拌合料的拌合生产率不宜调的过高,因为拌和设备储料仓容量和装载机的装载速度事有限的,如果拌合速率过高,会因为铣刨料供应不足,导致铣刨料和添加材料的比例失衡。因此建议将厂拌设备的生产率调整为110~130t/h。
(三)集料的嵌锁作用决定了泡沫沥青混合料的稳定性。
通过现场泡沫沥青混合料级配调整实验发现,集料的嵌锁作用决定了泡沫沥青混合料的稳定性。因此加入适当的粗集料有利于形成一定的骨架结构从而增强材料的稳定性及强度,适当降低细集料的含量可以改善再生层的表面粗糙度。目前国际上通用的泡沫沥青再生材料级配比为:初始材料配合比为80%的铣刨料+18.5%的石屑(0~3mm)+1.5%的水泥,而将此级配方案改为:79.0%的铣刨料+19.0%的石屑(0~3mm)+2.0%水泥比较理想。
(四)成品料二次翻拌后再装运可以有效解决材料的离析问题。
在成品料通过输料皮带运送至卡车的过程中,由于粗细集料重量不等,粗集料惯性大,被皮带抛出较远,而细集料容易黏附在皮带上,造成在卡车装运时料仓中粗细集料分布不均,最终导致摊铺机两个搅龙之间出现成品料离析现象。如何解决这个问题呢,如果先将成品料输送到地面上,然后再用装载机进行简单翻拌后再装运卡车,可以有效解决卡车中材料的离析问题。
(五)配备足够大的水泥料仓和沥青罐可以有效提高工作效率。
有时会因水泥料仓和沥青罐车容量偏小,而需频繁添加水泥和更换沥青,造成连续工作停顿影响施工效率。因此配备足够大的水泥料仓和沥青罐就可避免工作中断,提高工作效率。
泡沫沥青厂拌再生技术实在是一项节约资源、缩短工期、节省资金、保护环境的好项目,该技术的推广应用是科学合理地进行旧路改造的一种新方法。尽管泡沫沥青厂拌再生技术技巧性很强,但通过不断的实践和总结也是不难掌握的,希望同行能在此基础上深入探讨,以总结出更多更好的使用经验。