瀝青路面就地冷再生技術(shù)與施工工藝探析

王樹(shù)剛

摘要:瀝青再生技術(shù)的研究、推廣和相關(guān)專用設(shè)備的開(kāi)發(fā),對(duì)降低建設(shè)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及對(duì)我們國(guó)家的公路建設(shè)都有極大的意義。

關(guān)鍵詞:瀝青路面 就地冷再生技術(shù) 施工工藝

0 引言

隨著人們對(duì)環(huán)保、社會(huì)效益的關(guān)注及技術(shù)的進(jìn)步,瀝青路面再生利用技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。就地冷再生作為一種新興的施工技術(shù),與傳統(tǒng)筑路方法相比,就地冷再生技術(shù)可縮短工期、提高作業(yè)效率,完全利用廢舊材料,大大節(jié)省施工成本,對(duì)交通的干擾最小等優(yōu)勢(shì),在我國(guó)公路事業(yè)飛速發(fā)展的今天,將會(huì)以其獨(dú)特的施工工

藝、特點(diǎn)、牢固立足于公路施工工藝的競(jìng)爭(zhēng)行列之中。

1 就地冷再生施工技術(shù)特點(diǎn)

道路就地冷再生屬于道路維修、改造的范疇,不僅適用于高等級(jí)公路的維修與改造,也適用于一般道路及鄉(xiāng)間公路的維修與改造。它主要解決瀝青路面上基層破損的問(wèn)題。具體講,過(guò)去主要是用于等級(jí)低的道路或鋪筑基層使用,國(guó)外多用于鄉(xiāng)村道路的翻修,近幾年已開(kāi)始應(yīng)用于重交通道路上。該設(shè)備主要由瀝青路面銑刨裝置、乳化瀝青噴灑裝置、螺旋分料裝置、熨平裝置及行走系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。其工作過(guò)程為:隨著設(shè)備的行走,銑刨裝置將舊路面銑削并破碎,噴灑裝置按照配比的要求噴入乳化瀝青,同時(shí),銑刨裝置將各種材料攪拌均勻,經(jīng)過(guò)分料螺旋在攤鋪寬度范圍內(nèi)均勻分料,再經(jīng)過(guò)熨平裝置熨平,最后用壓路機(jī)壓實(shí)路面成型。對(duì)于低等級(jí)公路特別是鄉(xiāng)村公

路,這種路面就是最終路面;對(duì)于高等級(jí)公路,這種路面可作為高等級(jí)公路的基層。

2 就地冷再生施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 成本低。道路就地冷再生由于全部利用了舊的鋪層材料,從而減少了道路維修或改造時(shí)舊鋪層材料的挖起運(yùn)輸、廢置和新材料的購(gòu)置,節(jié)約能源,從而導(dǎo)致成本大幅度下降。據(jù)國(guó)外施工資料介紹,與在舊鋪層上加鋪新料的維修方法相比,淺層就地再生約可降低成本20%,深層就地冷再生約可降低成本46%。

2.2 效率高。道路就地冷再生機(jī)械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪,從而簡(jiǎn)化了施工程序,縮短施工工期。使用就地冷再生機(jī)械,每天施工可完成5000～8000m2的工作量。創(chuàng)造了道路改造快速施工的一里程碑。

2.3 質(zhì)量好。就地冷再生可以根據(jù)不同道路舊鋪層材料的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇不同的添加劑,配比準(zhǔn)確,可以保證再生材料的優(yōu)秀品質(zhì)和施工質(zhì)量,形成施工成型厚而均勻的粘結(jié)層,從而保證了維修后道路的使用期限,使再生后的瀝青路面與新鋪瀝青路面性能基本相當(dāng)。同時(shí)由于對(duì)舊材料進(jìn)行重復(fù)利用,施工過(guò)程中路面的幾何線形及厚度能得到很好地保持。

2.4 污染少。使用傳統(tǒng)的道路維修方法,瀝青路面廢棄量十分巨大,對(duì)環(huán)境造成污染大量新材料的開(kāi)采,也會(huì)造成資源減少和環(huán)境的破壞。采用冷再生技術(shù)則可完全避免上述問(wèn)題。由于舊料得以充分再生利用,從而大大減少了新筑路材料的開(kāi)采量;也不存在舊料的運(yùn)輸與存放問(wèn)題,是一項(xiàng)綠色環(huán)保技術(shù)。它不僅可以節(jié)約大量投資,更有利于環(huán)境保護(hù),因此被人們稱之為“綠色”施工技術(shù)。

2.5 干擾低。冷再生施工的特點(diǎn)是大型機(jī)械,密集施工,將因施工而造成的交通干擾降到了最低。該機(jī)械具有封閉式自動(dòng)控制添加系統(tǒng),可以防止粉塵飛揚(yáng),有利于文明施工。 不像新建道路施工項(xiàng)目那樣,許多施工可在整個(gè)工地同時(shí)進(jìn)行,冷再生施工只是集中在一定特定的區(qū)域。整個(gè)冷再生機(jī)械組合可以處于同一條車道內(nèi),不影響另一條車道車輛通行,可進(jìn)行開(kāi)放式施工,特別適用于交通量較大或路寬較窄情況下的道路的施工。

3 就地冷再生技術(shù)施工工藝

就地冷再生技術(shù)施工主要有兩種方式。一種是利用專用再生機(jī)械在就地銑刨、破碎、加入新料(包括乳化瀝青或其它再生劑、穩(wěn)定劑,必要時(shí)還要加入集料)、拌和、攤鋪和預(yù)壓,再由壓路機(jī)進(jìn)一步壓實(shí)。這種再生路面主要用于低等級(jí)公路路面和高等級(jí)公路路面基層(但將會(huì)提高路面高程),不適用于高級(jí)路面的面層,一般用于二級(jí)以下的公路。另一種方式是在舊路面上灑布再生劑封層,再生劑能滲入路面5～6mm,恢復(fù)表層被氧化瀝青的活性,并形成抵抗燃油泄漏的封層,可延長(zhǎng)路面的使用壽命2～3年。這種再生方式其實(shí)屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)范疇,適用范圍窄,并且應(yīng)充分考慮其對(duì)路面抗滑性能的影響。就地冷再生添加的穩(wěn)定劑水泥、水泥稀漿、泡沫瀝青、乳化瀝青等的施工工藝如下:

3.1 再生二灰穩(wěn)定碎石基層或水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí)可摻加水泥作為穩(wěn)定劑,再生得到的混合料作為路面的基層使用。水泥(應(yīng)選擇具有緩凝性的礦渣硅酸鹽水泥,以便再生混合料在初凝前碾壓密實(shí))可以采用以下三種添加方式:①將粉狀水泥撒布在再生機(jī)前的被再生路面上,再生機(jī)經(jīng)過(guò)時(shí)可將水泥與被銑刨下來(lái)的舊混合料進(jìn)行拌和。②用專用水泥稀漿攪拌輸送車將水泥與水拌和成稀漿狀,水泥稀漿可以直接噴灑到再生機(jī)的拌 和罩殼內(nèi)。這樣不僅可以保證水泥用量的精確性,同時(shí)也防止了因刮風(fēng)等而損失水泥材料。③采用專用水泥撒布車撒布水泥,撒布車作為再生機(jī)組的一部分。不論采用粉狀水泥方式或水泥稀漿方式添加,水泥用量一般控制在2%～4%(重量百分比)之間。

3.2 再生瀝青面層混合料可摻加乳化瀝青或泡沫瀝青,再生得到的混合料可作為瀝青碎石基層或?yàn)r青下面層使用。

乳化瀝青可以提高混合料的粘結(jié)力和承載力,有助于使舊路面中老化的瀝青復(fù)原、軟化。使用乳化瀝青的好處是其粘度低,易于用再生設(shè)備中的液體噴灑裝置添加,再生材料與乳化瀝青拌和后,乳化瀝青破乳后瀝青有較高的粘度,因此可以提高舊材料的粘結(jié)性。

泡沫瀝青是通過(guò)在熱瀝青中加入少量的水(約為瀝青用量的2%～3%)產(chǎn)生的。使用的瀝青為普通針入度級(jí)的瀝青,如AH-70號(hào)普通瀝青。當(dāng)水注入熱瀝青時(shí),水會(huì)迅速蒸發(fā),從而引起瀝青在飽和蒸 氣內(nèi)產(chǎn)生爆炸泡沫,體積膨脹至原來(lái)的15～20倍。泡沫瀝青大大增加了瀝青的體積和表面活性,在發(fā)泡的過(guò)程中,瀝青的粘度顯著降低,從而使瀝青能充分地?cái)U(kuò)散進(jìn)骨料中去。

泡沫瀝青由再生機(jī)上的泡沫瀝青輸送及噴灑系統(tǒng)產(chǎn)生并直接噴灑進(jìn)再生機(jī)的拌和罩殼內(nèi)。在粒料中,泡沫瀝青的用量一般為3%～5%(重量百分比)。當(dāng)被再生的混合料中本很含有較多瀝青時(shí),其用量可降低為2%～3%。在采用泡沫瀝青作為穩(wěn)定劑時(shí),加入少量水泥(一般為1%～2%)是有好處的,它可以使再生混合料結(jié)構(gòu)層獲得所需強(qiáng)度的同時(shí),提高表面質(zhì)量,防止裂紋的發(fā)生。泡沫瀝青的優(yōu)點(diǎn)在于其適合幾乎所有的骨料和原道路上再生的筑路材料,與普通瀝青相比,提高了瀝青的裹覆能力,能理想地裹覆冷的和潮濕的骨料。

4 結(jié)束語(yǔ)

瀝青路面在服務(wù)幾年后其破壞速度會(huì)大大加快,但及時(shí)的維修,如重新罩面或再生利用等方法可以保持路面的質(zhì)量并延長(zhǎng)道路的使用壽命。根據(jù)世界銀行的調(diào)查,路面質(zhì)量下降40%時(shí)需花費(fèi)1美元進(jìn)行修復(fù),若因?yàn)樾迯?fù)不及時(shí)而導(dǎo)致路面質(zhì)量喪失了80%,此時(shí)修復(fù)就得花費(fèi)4～5美元。從目前的工程實(shí)踐來(lái)看,瀝青路面冷再生技術(shù)在道路再生中具有明顯的優(yōu)勢(shì),隨著我國(guó)陸續(xù)建成的等級(jí)公路進(jìn)入大、中修期及鄉(xiāng)村公路的升級(jí)改造,瀝青路面就地冷再生技術(shù)將得到普遍重視。

參考文獻(xiàn):

[1]潘飛鵬.關(guān)于瀝青路面冷再生技術(shù)的運(yùn)用討論[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2006.