1 现场热再生技术原理及适用范围
沥青路面现场热再生技术是一种一次性成型的路面施工方式, 其原理主要是利用热再生成套设备对需要维修的沥青路面实施现场加热、连续翻松、摊铺碾压完成。这种施工方式具有节约资源、环保、施工周期短、有效延长路面使用年限以及不会给交通造成严重的干扰等多种优点。所以当路面出现裂缝、剥落、坑洞、车辙、涌包以及推挤现象的时候都可以采用该项技术对其进行修复。我国目前常用的热再生技术主要包括复拌型热再生、表面型热再生以及加铺型热再生几种。具体内容详见下表。
2 工程概况
海南省环岛高速公路东线段是海南省公路网的主骨架公路之一, 公路全长245km, 始建于1998年, 经过多年的使用路面总体技术状况大幅衰减, 出现了网裂、沉陷、纵横向裂缝、车辙、坑槽等不同种类不同程度的病害, 路面破损较为严重, 严重影响行车的安全和舒适。2008年至2009年对府城至琼海段左幅进行了大修, 部分路段采用了沥青路面现场热再生技术维修。原路面结构为4cm AK-16普通沥青上面层+11cm AC-25I中下面层+34cm水稳基层+20cm级配碎石底基层, 再生路面采用复拌型, 再生4cm原路面+AC-13普通沥青上面层。
3 配合比设计
3.1、原路面状况调查
在开始施工之前, 相关的工作人员应该对现场路面具体情况进行详细的勘查和了解, 只有原路面的强度符合要求才能采用现场热再生技术, 一般情况下原路面的病害都集中在表面层, 利用再生技术可以对其进行有效的修复, 再生深度通常情况下都控制在20到50毫米左右。在实际勘查过程中, 主要是对原路面的结构方案和设计参数进行详细的了解和掌握, 还有原路面的病害情况和结构实际承载力, 在本次工程当中, 原路面的容许弯沉值为0.337毫米, 经过调查, 原路面的实测弯沉代表值大部分比设计年限所允许的弯沉值小, 只有部分破坏比较严重的路段弯沉值较大需进行预处理, 其他病害集中在表面的路段PCI值在80以上, 可以利用热再生技术对其进行修复处理。
3.2、再生沥青混合料配合比设计
在本工程实施过程中, 采用人工挖掘法进行取样, 并将路面损害程度分为差、一般和较好三个级别分别进行取样, 通常情况下只取表层的沥青混合料, 取样之后对样本当中的旧沥青进行提取和回收, 其中差、一般以及较好路段所回收的沥青含量比例为4.0%、4.2%和4.5%。
在对原路面的沥青含量确定之后, 工作人员就可以利用沥青常规试验确定再生剂的初步掺量, 在本工程中要求再生沥青满足AH-50型号的沥青技术要求。在具体操作过程中, 先将回收到的沥青和再生剂混合均匀, 然后放置24小时, 之后就可以对其进行软化点试验和针入度试验操作, 随着再生剂的掺入量的不断增加, 沥青会不断软化, 同时针入度也会有一定程度的提升, 经过试验结果表明这三种路段的再生剂用量分别为30%、29%和28%时可以很好地满足AH-50相关标准的要求。在这次试验过程中, 热再生不掺入新料来改善沥青混凝土的级配, 经过试验发现再生剂的掺入量应该控制在1.2%到1.6%之间。
4 现场施工控制
4.1、施工前局部处理
在开始热再生施工处理之前, 针对一些特殊部位应该进行局部处理, 以保证热再生处理后的路面质量。
4.1.1、纵横缝处理
若裂缝为中等或轻微程度, 可以将挖掘宽度控制在2米左右, 挖掘的长度应该充分结合施工现场的具体情况来进行确定, 在上层挖除之后, 采用钢筋钎沿着裂缝凿开一道深约4厘米, 宽约4厘米的缝口, 并将其彻底清理干净, 然后从缝口处将乳化沥青灌入其中, 在对开口进行填实处理的时候一般都采用贫油沥青砂。
4.1.2、TST伸缩缝处理
在对沥青路面进行热再生处理之前, 还应该对路面的TST伸缩缝进行有效的处理, 一般都会将表面的4cm×50cm的沥青混凝土挖除, 并将坑内的杂物进行彻底的清除, 然后在开始重新铺筑4cm AC-20沥青混凝土。
4.1.3、面层病害处理
在对沥青路面病害进行处理的范围, 应该充分结合路面的具体情况来确定, 根据病害的深度对沥青混凝土的面层进行铣刨, 然后利用热风机吹净处理, 再做CRS-IP改性乳化沥青粘层, 最后回铺新的沥青混凝土并对其进行压实处理。
4.2、施工放样
再生复施工拌机的摊铺装置和普通的摊铺机也基本一样, 具有较好的找平系统, 在具体施工过程中, 再生横坡仍然采用以往原路面的横坡, 如果有特殊情况可以对其加以改善。另外还应该为复拌机配备配置导梁支架, 一般情况下每隔6m设置一个支架, 并充分结合道路的实际纵断高程来对支架高度进行调整, 这样可以有效提升路面的行车舒适度, 如果局部存在沉陷病害还应该人工适当增加摊铺量以确保摊铺碾压效果。
4.3、原路面加热
在对原路面进行翻松处理之前应该进行充分的加热处理, 这样可以有效减轻在翻松过程中对碎石的破坏, 同时也可以使得旧沥青和再生剂更好地融合, 利于后期的摊铺和碾压处理。在对路面进行加热过程中, 会受到风力风向、原路面的油石比、气温、原路面的空隙率、加热器的发热量和温度以及原路面内部含水量等多个方面的影响。其中含水量和油石比的影响是最大的。所以对各种因素综合考虑, 选用最为经济合理的加热机数量配置, 在确保路面施工质量的同时做到经济合理。加热机的施工速度一般应该控制在1.5~5m/min, 摊铺温度应该控制在120到150℃, 最低不能低于110℃。
4.4、再生剂喷洒
再生剂的喷洒装置一般都在再生复拌机上, 在实际作业过程中和复拌机实现自动联动控制, 很好地实现了喷洒计量的准确度。再生剂首先应该喷到翻松装置里面, 在翻松的过程中就完成了沥青混合料和再生剂之间的初步拌和。需要注意的是, 工作人员一定要对再生剂的用量进行准确的把控, 同时还应该注意翻松深度, 应该随着深度的变化对再生剂的具体用量进行适当的调整以确保再生的质量。由于以往的旧沥青路面均匀性不够好, 所以还应该根据其含油量对再生剂的用量进行一定的调整。
4.5、翻松
在对翻松宽度进行确定的时候一般都是以车道的具体宽度来进行设计, 如果是复拌型现场热再生施工段, 翻松的宽度通常情况下都设置为4.25m;如果是加铺型现场热再生施工段, 翻松宽度一般都设置为4.1m。在本工程施工过程中, 将松铺系数设置为1.13, 再生厚度设计值为4cm, 翻松厚度控制值为4.52cm, 为了更好地保证原道路中面层和再生层之间的粘结性, 工作人员还应该充分结合实际情况来确定翻松的厚度。
4.6、拌和
旧沥青混合料和再生剂之间的拌和通常情况下都分为两次完成, 一次是和翻松操作同步进行;另一次是强制拌和, 在此过程中将再生剂喷入到沥青混合料当中, 之后再将沥青混合料送入再生复拌机搅拌锅内进行拌和。同时, 还应该充分利用红外线枪对拌和温度进行实时监控, 如果混合料的温度不够高应该适当降低摊铺速度, 反之则应该加快摊铺速度。
4.7、摊铺
在具体的摊铺过程中, 应该充分结合施工现场的具体情况选择最为科学合理的找平方式, 一般都会选用拉钢丝、走滑靴、路面上放置铝合金找平梁或者是超声波找平系统等等, 保证修复路面的行车舒适度。
4.8、碾压
在碾压过程中一般分为初压、复压还有终压三个过程, 在这几个过程当中都采用跟进摊铺碾压操作, 尽可能降低路面温度发生降低或者是热量过多散失, 碾压速度应该控制在2到3千米每小时, 首先应该对纵缝进行压实处理, 之后再从路边向着路中间逐步碾压。再生摊铺速度比普通的沥青路面摊铺一般情况都慢很多, 而且初始摊铺密度也比较高。
综上所述, 沥青路面现场热再生施工技术要做好原路面技术状况调查, 根据调查结果做好配合比设计, 施工前需对局部破坏严重的路段进行预处理, 施工过程中要做好加热、再生剂喷洒量、翻松、拌和和碾压等的控制。
摘要：沥青路面现场热再生技术具有施工周期短、节约材料以及环保等各种优势, 现如今已经被广泛应用到公路工程的建设过程中。本文结合海南高速公路工程实例, 对现场热再生技术施工工艺以及质量控制要点进行了简单的分析, 以期可以为相关项目提供一定的参考与帮助。
关键词：沥青路面,现场,热再生,施工工艺,质量控制
参考文献
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