就地热再生施工技术在公路养护中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-12-22
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就地热再生施工技术在公路养护中的应用研究

米夏阳

河南同济路桥工程技术有限公司

摘要:随着社会的快速发展我国交通事业取得了令人瞩目的成绩。在公路工程建设力度不断加大的同时,公路交通流量也与日倍增凸显了公路养护问题。就地热再生施工技术作为一种新型的养护方法,具有节约资源、减少环境污染、提高养护质量等优点,在公路养护中具有广泛的应用前景。本文在全面了解就地热再生施工工艺特点的基础上,阐述了施工技术要求,并结合具体案例,对就地热再生施工技术在公路养护中的应用要点进行深入探讨。

关键词:就地热再生;公路养护;特点;技术要求

引言

就地热再生施工技术起源于20世纪80年代,随着公路交通量的增加和路况质量的提高,公路养护需求日益增长。传统的养护方法由于对交通影响大、耗费资源多等问题,已不能满足现代公路养护的需求。而就地热再生施工技术通过利用专门的设备,在现场对沥青路面进行加热、耙松、摊铺等操作,实现路面的快速修补和养护,具有高效、环保、节约等优点,对提高公路养护质量以及延长公路使用寿命具有重要意义。

一、就地热再生施工工艺特点

1、提高路面修补质量。就地热再生施工技术可以实现对旧沥青路面的就地修复,避免了传统修补方法中出现的接缝不连续、修补后路面不平整等问题,提高了路面修补的质量。

2、缓解半刚性基层反射裂缝。就地热再生施工技术通过对旧沥青路面进行加热、耙松、再生的过程,可以有效地缓解半刚性基层反射裂缝的问题。这是因为加热过程中可以使沥青路面软化,耙松可以去除原有的沥青面层,再生的过程中可以添加新的沥青混合料,从而改善了路面的受力状况,减少了反射裂缝的产生。

3、恢复原有沥青混凝土柔韧性。在行车荷载和自然因素的长期作用下,沥青混凝土路面的各项性能下降,比如,延度降低、沥青老化、针入度下降、软化点及粘度增加等等,因此很容易出现路面开裂问题。就地热再生技术的应用,能够恢复沥青的路用性能,进而恢复原有沥青混凝土的柔韧性,延长路面使用寿命。

4、改善路面级配、降低孔隙率。集料级配不合理,势必会出现路面空隙过大等,加重路面早期破坏。就地热再生技术能够优化再生后的级配,降低孔隙率。

二、就地热再生施工工艺的技术要求

作为一种新型的沥青路面养护技术,就地热再生施工技术具有相应的适用范围,按照现行规定要求,就地热再生技术的适用条件如表1所示。

项目名称

适用条件

应用时应注意的问题

原沥青混凝土的平均厚度(cm)

>5

施工时不可将非沥青混合料翻松

车辙深度

沥青混合料向两侧
的挤压变形(cm)

<5

采用加铺法时,沥青混合料向两侧挤压所形成的车辙深度不超过3cm;采用复拌法时,沥青混合料向两侧挤压所形成的车辙超过3cm时,应先削去超过3cm的部分。

磨耗(cm)

<3

当面层的沥青混合料的质量满足使用要求时,可采用加铺法。事前应进行切削或整平时,车辙上限可达7cm。

龟裂率(%)

<40

表面的龟裂将不受限制;当局部破坏达到连接层以下时,需事先修补。

旧路面沥青的针入度(0.1mm)

>20

若采用重铺法时针入度不小于30

表1  就地热再生技术的适用条件

三、工程概况

某公路工程通车运营多年,随着沿线交通量逐年递增,以及在自然因素的长期作用下,本路段路面出现了不同程度的病害,主要病害包括:车辙、裂缝、坑槽等,这些病害不仅会对公路的美观性造成影响,甚至还会危害行车安全,缩短公路使用年限。为了改善路面使用性能,提高行车舒适性和安全性,决定对路面进行养护维修施工。基于节能、环保的发展理念,本工程最终决定选择就地热再生施工工艺。

四、就地热再生施工工艺流程

1、施工前准备

在施工前,需要先进行场地清理,确保施工现场整洁,没有杂物和障碍物。同时,要对施工设备进行检查和调试,确保设备能够正常运行。此外,还要对旧沥青路面进行勘察,了解路面的状况和特点,根据旧路面病害实际情况,合理选择病害处治措施,保证路面质量。

2、旧沥青路面加热

在加热环节,一般采用加热机对旧沥青路面进行加热。加热机通常配备有加热板和加热管,能够对路面进行大面积、高效率的加热。加热时间需要根据实际情况进行调整,通常需要将路面加热到一定的温度,以确保后续的耙松和再生沥青混合料的拌和效果。本工程在沥青路面加热之后,需确保路表面温度在160-195℃之间,翻松后,底层表面温度应在100℃以上。

3、旧沥青路面铣刨

加热沥青路面且软化后,若由于加热装置亦或是铣刨装置间隔等问题,导致路面温度不均匀,需要在铣刨施工前,再次进行加热施工,从而满足铣刨耙松混合料温度可达到再生施工规定。铣刨施工,应分两次进行铣刨,直至达到再生深度,防止底层骨料损坏。铣刨后,再次加热底面,增强连接层之间的热粘结效果。

4、再生沥青混合料拌和

在拌和施工中,将旧沥青路面材料与新的沥青材料、砂石等材料进行均匀搅拌。拌和过程中需要注意加热温度和拌和时间的控制,以确保再生沥青混合料的质量和性能达到要求。此外,还需要对再生沥青混合料的级配和孔隙率等进行检测和控制,以确保其符合相关标准和设计要求。

5、摊铺施工

摊铺施工在公路养护中扮演着至关重要的角色。在摊铺环节,再生沥青混合料被均匀地摊铺在旧沥青路面上,这一过程需要借助专门的摊铺机械来完成。根据实际情况,可以选择自动摊铺机或人工摊铺机进行操作。自动摊铺机具有高度的自动化和智能化功能,可以大大提高摊铺效率和准确性。它的工作原理是利用加热装置将再生沥青混合料加热到适宜的温度,然后通过刮板将混合料摊铺在路面上。同时,自动摊铺机还具有调整摊铺厚度和均匀性的功能,从而确保路面的平整度和质量。人工摊铺机则是一种较为传统的摊铺方式,需要依靠人力将再生沥青混合料均匀地铺设在路面上。虽然效率相对较低,但人工摊铺机对于一些小规模或特殊需求的养护工程来说,仍然具有一定的优势。

在本工程当中,主要采用再生复拌机自带的熨平板摊铺装置就地对完成拌和施工的再生混合料进行摊铺施工,对于摊铺死角位置,则采用人工摊铺机施工方式,保证能够全面摊铺,不留死角。同时,在摊铺过程中,还要控制好摊铺厚度,保证摊铺均匀性,一般来讲,过薄的摊铺厚度会影响路面的承载能力和使用寿命,而过厚的摊铺厚度则会导致路面不平整。因此,需要根据实际情况进行精确的测量和调整,确保摊铺厚度和均匀性符合规范要求。此外,为了确保路面的平整度和质量,还需要注意以下几点:首先,要保证再生沥青混合料的温度适宜,避免出现离析现象;其次,要选择熟练的操作人员进行摊铺操作,避免人为因素导致的不平整;最后,要对旧沥青路面进行充分的清理和修复,以确保与再生沥青混合料的良好结合。

6、碾压施工

采用压路机对摊铺后的路面进行碾压,碾压过程中需要注意控制碾压温度和碾压次数,同时注意避免过度碾压导致路面损坏。碾压分为三个阶段,初压时,采用双钢轮压路机进行静压施工,碾压遍数为2遍;复压采用双钢轮压路机进行2-3遍振压,并通过轮胎压路机进行2遍碾压施工,速度控制在4-5km/h;终压则通过双钢轮压路机进行静压光面施工,速度控制在3.5-4km/h,碾压施工结束后,保证温度控制在90℃以上。

7、养生和开放交通

在完成碾压施工后,需要对路面进行养生处理,以确保路面的质量和性能达到要求。达到养生时间且路表温度低于50℃时,便可开放交通。

五、结束语

综上所述,就地热再生施工技术的引入,不仅可以提高路面修补质量,还能缓解半刚性基层反射裂缝、恢复原有沥青混凝土柔韧性,并改善路面级配、降低孔隙率,这些优势对于解决公路养护中的一系列问题具有重要的实际意义。本文通过深入探讨公路养护中就地热再生施工技术的应用要点,改善了路面的使用性能,为公路养护工作提供了全新的解决方案,进一步延长了公路工程的使用寿命。

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