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厂拌冷再生技术特性及施工工艺

厂拌冷再生技术特性及施工工艺

随着我国经济的快速发展,公路运输发挥着越来越重要的作用。伴随的是交通流量的迅猛增长,交通荷载的日益重型化,超载车辆日趋严重,这些都对路面造成了极大损坏。很多路面在投入使用后不久,就出现了早期损坏,严重的甚至影响路面的正常使用。我国每年都有大量公路需要大中修养护,实现每年产生的数以万吨计的废旧沥青路面材料的有效利用是公路养护部门的重要课题。近年来,我国早期修筑的公路陆续进入维修阶段,同时,新建路面的养护工作量越来越大。我国公路建设进入了“建养并重”的阶段,通过翻修、重建或改扩建来提高路面的使用功能和服务水平是我国公路建设和发展的主流。路面修筑中的主要材料沥青和石料急剧增大,这些都不可再生,环境代价巨大。参考国外先进经验,充分利用废旧路面材料再生来生成新路面,能有效减轻环境污染,降低能源消耗。路面材料再生是解决废旧沥青路面材料利用的一个重要途径。再生技术分为热再生技术和冷再生技术。按照施工场地的不同,冷再生技术又分为厂拌冷再生技术和就地冷再生技术。在本文中,主要以厂拌冷再生技术为例,说明了再生技术具有的显著环保和经济特性。

1厂拌冷再生技术的特性

厂拌冷再生技术,先使用铣刨设备将旧沥青路面破松后收集铣刨料,将铣刨料运回拌合厂进行破碎和筛分形成再生料。再根据新筑路面的设计要求进行配合比设计,将适当比例的新集料、沥青、再生剂及水掺入再生料中拌和形成新混合料,经过摊铺、碾压等工序成为新的沥青路面,从而实现旧沥青路面的再生利用。厂拌冷再生技术的特点:

1)再生工艺易控制,再生料性能优越。

与厂拌热再生相比,厂拌冷再生可将废旧沥青路面的旧料全部回收利用,利用率高达100%。废旧沥青料作为一种集料使用,施工质量不会因使用了废旧料而降低,具有良好的施工和易性。与沥青路面就地冷再生相比,厂拌冷再生路面平整度高,再生新路面与新沥青混合料路面基本一样,可保持原路面标高,并能及时发现和处理下承层病害,完全恢复路面的承载能力,平整、美观,确保路面质量。

2)能耗低、污染小。

相对于热再生技术,冷再生不需要对旧料加热,能够有效减少废气排放,减轻环境污染和节省能源。

3)适应性强。

对各等级公路的旧沥青路面材料均可实现再生利用,再生后的新混合料可供高等级公路的基层和低等级公路的面层使用,使用范围广泛。厂拌冷再生技术在充分发挥旧料本身所具有的物理性能的前提下,还能使再生混合料达到新路面结构层对混合料的要求,可有效解决路面材料废弃后造成的污染问题,变废为宝,达到保护环境、节约资源的目的,社会和环境效益显著。

2旧沥青混合料的再生机理

厂拌冷再生技术具有适应性强、工艺简便的特性,且绿色洁净,污染较少,材料利用率高,产生的新混合料承载力大,利于提高路面的平整度,确保新筑路面的使用性能。新混合料的使用范围广泛,适用于作为沥青路面的中、下面层及柔性基层,用于高等级公路和其他等级公路的维修、升级和改扩建工程。厂拌冷再生的机理,经过筛分处理的旧沥青混合料颗粒,通过拌和使含有沥青再生养护剂的沥青溶液裹附到其表面,在这些颗粒吸附作用和沥青溶液渗透作用下,颗粒中的老化沥青被激活还原,恢复其原有性能。激活后的沥青与其他颗粒材料一起,在经过一定加工处理后,就变成了可直接用于铺筑沥青路面的沥青混合料。

3施工工艺

由于再生过程中使用的粘结料不同,我国目前常用的冷再生技术主要有以下三种类型:分别是泡沫沥青冷再生、乳化沥青冷再生和水泥冷再生。在本文中,以乳化沥青冷再生技术为例进行施工工艺的介绍。厂拌冷再生技术的施工工艺:将原路面冷铣刨得到废旧路面材料→废旧料运输至拌和厂→破碎和筛分后掺入新料进行拌制→将新混合料运至施工现场→摊铺→碾压→养生→加铺罩面层。

1)废旧沥青料的堆放和存储。

将旧沥青路面使用专用设备破松、用运输车辆运回搅拌厂储存备用。回收的废旧沥青混合料按照以下要求进行存储:a.按照不同料源、品种、规格分开堆放,不得混杂,保证材料均匀一致。b.堆放高度以材料不结块成团为宜。堆放场地具有良好的排(防)水设施,露天存放必须覆盖帆布防雨防晒。

2)使用专用设备进行拌合。

a.矿粉、水泥、水和乳化沥青的添加设备必须经常检查,保持畅通,确保进料的精确计量和均匀拌合。料仓应装配机械振捣设备,必要时加以人工振捣,确保各种材料均匀出料。b.停止拌和冷再生混合料后,在拌和机停机前应用水冲洗干净拌缸和乳化沥青输送管道。

3)新混合料的运输。

a.装料时,应从车厢前、后、中部分三次装料,每次汽车应至少移动两次,以减少离析现象。运输途中不得随意停留,卸料前方可撤除覆盖物。b.运输车的数量应根据拌和机的生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定,施工过程中摊铺机前方应确保有三辆运料车等候。c.卸料时,为防止运输车撞击摊铺机,运输汽车应在摊铺机前一定距离处停车,挂空挡等候摊铺机推动前行。d.对出现的离析、结块、卸料时滞留于车上的冷再生混合料,以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的冷再生混合料都应废弃。

4)混合料摊铺。

a.摊铺前,使用扫帚或鼓风机清扫下层表面,对污染使用高压水冲洗干净,并待下层表面的水分基本蒸发后再铺筑。对不平整表面进行处置,使用铣刨或用水稳料或冷再生料铺筑整平层。b.现场铺摊。通常采用两台性能接近的摊铺机组成梯队联合摊铺,两幅之间应有一定宽度的搭接,确保接缝为湿接缝。摊铺速度应与供料速度平衡,缓慢、均匀、连续不断的摊铺。摊铺过程中,不应随意变换速度或中途停顿。c.派专人清扫干净摊铺机两条轨链板的行驶路线,确保摊铺平整度。安排专人紧跟摊铺车,对出现的离析、平整度不足等部位进行人工修补。

5)碾压。

再生料的压实度是决定路面性能的重要因素之一。压实效果差时,在行车载荷下会导致早期车辙出现,严重的甚至导致强度不足,从而影响路面的使用寿命。a.初压。采用1台~2台8t~12t钢轮压路机静压1遍、中或低档位振压1遍,紧跟摊铺机进行碾压,并保持较短的初压长度,一般不超过50m。b.复压。先采用2台35t以上单钢轮压路机低或中档位振压3遍,不宜开高档振动。再采用2台30t以上轮胎式压路机揉压3遍,以基本消除轮迹。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过60m~80m。在复压过程中,用3m直尺连续检测碾压平整度。复压应紧跟在初压后开始,不得随意停顿。c.终压。采用1台8t~12t双钢轮压路机静压1遍。终压应紧跟复压,经终压后已无明显轮迹时,可完成终压。

6)养生、开放交通。

a.铺筑好的冷再生层应严格控制交通,做好保护,保持整洁,不得造成污染,一般养生期为3d~7d。养生期头72h,禁止一切车辆行驶。72h后,可视情况允许小型车辆匀速慢行通过,车速不高于20km/h,不得急刹车和原地掉头。b.养生过程中应及时检测路面含水量,当路面含水量小于2%或者用钻孔取芯机能取出完整样时,方可进行下道工序的施工。c.养生期间做好防雨准备,在下雨前应将养生路段冷再生层覆盖严密,并做好路肩排水。

4结语

厂拌冷再生实现了对废旧沥青混合料的集中加工与处理。与传统铣刨加铺维修技术比较,在不影响路面使用性能的前提下,可有效消除原路面较深层位病害。同时,节省加热能源,减少废气排放,显著提高旧路面材料的利用率。沥青路面再生技术节能减排效果显著,特别是将其应用于高等级公路和其他等级公路的维修和改扩建工程,可有效延长路面使用寿命,具有明显的经济效益和社会效益,极具推广应用前景。

作者:李逢源 单位:山西长兴路桥工程有限公司

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