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高速公路路面维修中的热再生技术探讨

时间:2012年09月05日 分类:推荐论文 次数:

热再生技术可以节约大量的沥青、碎石等原材料,同时有利于环保。对道路进行维修时,开放交通快,对交通影响小。通过实际工程的施工,更充分的论证了热再生技术在高速公路改性沥青路面的养护维修中的可行性

  摘要:热再生技术可以节约大量的沥青、碎石等原材料,同时有利于环保。对道路进行维修时,开放交通快,对交通影响小。通过实际工程的施工,更充分的论证了热再生技术在高速公路改性沥青路面的养护维修中的可行性。

  关键词:热再生, 高速公路, 改性沥青, 路面工程应用

  中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

  Abstract: The hot regeneration technology can save a lot of asphalt, gravel and other raw materials, and it is helpful to the environmental protection. For road repairs, open traffic fast, small effects of traffic. Through the practical engineering construction, more fully demonstrates the hot regeneration technology in highway modification of the asphalt pavement maintenance of feasibility.

  Key Words: hot regeneration, expressway, modified asphalt, road engineering application

  近年来,我国公路建设事业发展迅速。到2007年全国高速公路里程已超过5万公里,其中绝大部分是沥青路面。而且每年大约有10%的路面进入大、中修期,造成旧沥青路面混合料的废弃量近200万吨/年。若能加以利用,每年可以节约材料费用几亿元,还可环保减少污染。20世纪70年代以来,欧、美、日等国家相继推出了沥青混凝土路面热再生工艺,即采用热再生设备对需要维修的路面进行就地加热、翻松、搅拌、摊铺等工序,最后碾压,形成新路面的施工工艺。我国在2002年京津塘高速公路最早使用热再生技术,同年又在沪宁高速上海段3万平方米路段上进行热再生施工,随后几年,很多省份相继进行了热再生施工。

  一、热再生概念

  热再生:采用专用的热再生设备,对沥青路面进行加热、铣刨,就地掺入一定比例的新沥青、新沥青混合料、再生剂等,经加热伴和、摊铺、碾压等工序,一次性对一定深度范围内旧沥青混凝土路面重新再生技术。

  二、热再生技术优点比较分析

  是一种在沥青路面发生严重损坏前、道路表面质量出现较小程度下降时所进行的浅层(25—60mm)处治方法。与传统的冷铣刨一摊铺新混合料工艺相比较,热再生技术具有以下优点:1。可将老化的、破损的路面转化为新的、平整的和耐久的面层;2。重新利用原有路面的骨料和沥青,节省了原材料和材料费,就地再生还节省了材料运输费用;3。较好地处治路面裂缝,延缓反射裂缝的发生;4。可全面处治坑槽、车辙、搓板等路面病害;5、可解决排水问题;6、恢复路面横截面和坡度;7、选择适当的材料可再生老化沥育、校正骨料级配。

  三、热再生方式

  1。耙松整形再生

  先用加热机组设备把旧沥青路面烤热软化,然后用设备本身自带的耙松装置将路面耙松整形,同时添加再生剂,然后用压路机碾实。

  2。重铺再生

  先用加热设备把沥青路面烤热软化,接着热铣刨旧沥青层,不同的是将铣刨下来的沥青料直接进行摊铺,紧接着在其上面再摊铺一层新的沥青混合料,然后用压路机碾实。

  3。复伴再生

  先用加热设备把沥青路面烤热软化,再用铣刨机铣刨旧沥青层,然后按一定比例加入再生剂再添加用来调整集配的新料,搅伴后将混合料收集排放到摊铺机上进行摊铺,最后用压路机碾实。

  四、热再生的基本工艺比较

  1、耙松整形工艺

  将旧路面翻松后重铺,以便消除原有路面的车辙和病害等。同时改善旧沥青路面的横坡度与排水状况。将翻松的材料经搅拌器搅伴可获得均匀的沥青混合料,使旧路面得到良好的改善,因为搅伴器后面的刮板影响材料的混合及路面和坡度的改善。根据ARRA协会颁布的沥青再生标准,表面再生工艺最适合路面修整(整形)和改善行驶质最的养护作业,也能很好地适用于处治轻度坑槽、泛油、车辙、搓板就(皱纹)、推挤(拨量)、裂缝及其它路面病害。

  2、路面重铺工艺

  路面重铺该是将原路面翻松,同时在添加摊铺新材料层,然后将两材料层同时压实成型的一种工艺。此工艺用于恢复路面摩擦性,改善横坡度,消除车辙,提高路面弧。实践证明,重铺法也适用于市政维修工程。根据沥青再生协会的沥青再生基本指导手册,重铺法是最适合处治沥青路面松散、坑槽、各种裂缝绒抗滑性能差、行驶质量恶化等病害。

  3、路面复伴工艺

  通过添加新热混合料、沥青或再生添加剂,经现场搅伴、摊铺、压实,以改善现有路面特性的热再生方法。此工艺对于处治沥青路面车辙、松散、老化及其它在50mm以内的路面病害用此热再生技术是最经济有效的解决方案。在此施工工艺中,预加热机、加热铣刨机共同可加热旧路面37—50mm深度。根据再生协会发布的基本再生指导手册,复伴法最适合于处治坑槽、泛油、搓板、痛包,以及车辙、脱皮、老化等发生在50mm深度以内的路面病害。

  五、热再生加热机组的加热装置比较:

  路面加热机的功能部件是加热装置,其使原路面软化至一定深度,又不能使其过热燃烧、损坏骨料质地。常用的加热装置分为四种。1)红外线辐射加热方式:通过液化石油气(LPG)的燃烧激发金属板绒金属网产生红外线,利用红外线的发热原理来加热地面。2)热风循环加热方式:通过燃烧燃料油对空气加热,然后通过循环装置使热空气不断地循环加热,利用循环的热空气对地面加热。3)红外线一热风并用加热方式:此加热方式即上述两种方式的结合。

  六、热再生技术的应用:

  热再生工艺的适用性:由于就地分子式处理的是路面表层部分,因此,路面结构和路基应当坚固并具有良好的排水系统。热再生技术适用于路基良好、路面结构坚固的道路维修。由于热再生处治的是路面表层部分,因此,路面结构和路基应当坚固,并具有良好的排水系统。再生添加料配比设计取决于原路面沥青含量、沥青的物理特性和骨料的质量与级配。正确的混合料设计可保证新再生路面的成本效益、平整度和耐久性。

  七、工程案例

  通过对北戴河连接线K12+688—K17+589段实施热再生技术及后期的跟踪调查,路面裂缝得到了有效的阻隔和填塞,车辙和坑槽得以填充,提高了路面平整度;老化和脆弱的沥青经再生剂结合重新恢复了原有性能;集料级配和沥青含量得到合理调整;抗滑性能也得到提高;增加了路面的安全性能和使用寿命。同时,热再生技术维修速度快,热拌、摊铺、碾压一次完成,减少了交通中断带来的不利影响。另外,减少了废弃料的产生,有效控制了环境的再次污染。直至2009年由河北省交通规划设计院对路况进行检测,结果表明,路面使用性能指数(PQI)95.4,路面车辙深度指数(RDI)92.7,路面抗滑性能指数(SRI)98.2,评价等级为优。

  八、 结论

  高速公路大修工程就地热再生的成功应用,充分证实了沥青路面就地热再生技术作为一种新型的施工工艺对改性沥青路面施工的可行性。开展资源综合利用,是我国一项重大的技术经济政策,也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针。因此,沥青再生技术的研究对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的高速公路的养护维修提供了既节能环保又降低施工成本的有效手段。

  参考文献

  [1] 张小林. 高速公路改性沥青路面施工机械作业特点[J]. 湖南交通科技 , 2004,(02)

  [2] 戴光铭. 沥青玛蹄脂碎石(SMA)在沪芦高速公路中的应用[J]. 中国市政工程 , 2005,(05)

  [3] 中国高速公路[J]. 现代交通管理 , 2003,(06)