現(xiàn)場復(fù)拌熱再生瀝青混凝土施工質(zhì)量控制

董月霞

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城 048000)

1 概述

目前，我國高速公路路網(wǎng)較成熟，且大多數(shù)高速公路瀝青路面采用半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式，這種類型的瀝青路面比較典型的路面病害是車轍、裂縫和水損壞。針對這些路面病害形式，在病害早期采用一些預(yù)防性的措施進(jìn)行處治，即現(xiàn)場熱再生技術(shù)，可延長路面使用壽命，且具有節(jié)約成本，減少環(huán)境污染，施工簡便，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然其運(yùn)用也有局限性:再生深度最大為6 cm;對天氣敏感性強(qiáng)，冷天氣不適宜施工;不適合再生的舊料無法除去，調(diào)整級配有限等。

隨著高速公路交通量的增加，養(yǎng)護(hù)維修工程已經(jīng)不可能進(jìn)行全封閉施工，只能采取封閉部分車道的交通組織方案，而且盡量減少封閉車道數(shù)和封閉時(shí)間，減小養(yǎng)護(hù)維修工程造成的不良社會影響。相對于銑刨重鋪方案而言，現(xiàn)場熱再生技術(shù)采用現(xiàn)場多設(shè)備組合實(shí)施的方案，集各項(xiàng)工序于一體，需要一次性通過養(yǎng)護(hù)維修路段，因此，我們要嚴(yán)格控制其施工工藝，使熱再生養(yǎng)護(hù)技術(shù)能不斷完善，達(dá)到各項(xiàng)施工指標(biāo)要求。

2 工藝控制

2.1施工工藝

工藝流程:舊料組成分析→新料配合比設(shè)計(jì)→施工現(xiàn)場準(zhǔn)備→加熱→銑刨→添加新料、再生劑→復(fù)拌→攤鋪→碾壓→處理接縫→開放交通。

2.2 具體控制方案

2.2.1 施工準(zhǔn)備的控制

1)配合比控制。現(xiàn)場熱再生瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，需要確定各種材料的組成比例，首先需要掌握舊料的材料組成比例，然后通過相關(guān)性能試驗(yàn)確定各種材料的比例，其試驗(yàn)步驟包括:a.舊瀝青材料組成分析。對舊瀝青混合料進(jìn)行抽提分析，得到舊料中瀝青含量及舊料礦料顆粒組成，作為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)依據(jù)。b.回收瀝青材料性能分析。將抽提出來的舊瀝青溶液按現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程中的試驗(yàn)方法回收瀝青，并測定回收舊瀝青的針入度、軟化點(diǎn)、延度、60℃的動力粘度等關(guān)鍵指標(biāo)。c.再生劑的選擇及摻配比例的確定。根據(jù)舊料中含有的瀝青材料性能，初定幾個(gè)不同摻量的再生劑比例，進(jìn)行瀝青材料再生試驗(yàn)(包括針入度、軟化點(diǎn)、延度、60℃的動力粘度等指標(biāo))，對照相關(guān)指標(biāo)要求，選定再生劑及摻配比例。d.新瀝青混合料組成設(shè)計(jì)。依據(jù)舊瀝青混合料的級配、目標(biāo)級配以及預(yù)估新料的用量，確定新瀝青混合料的級配，并依據(jù)瀝青膜的厚度進(jìn)行瀝青用量的估算。e.新瀝青材料摻量確定。選擇 0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5% 等幾個(gè)不同新瀝青摻配比例，成型馬歇爾試件，并進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，按馬歇爾試驗(yàn)方法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)確定新瀝青材料最佳用量。f.性能驗(yàn)證試驗(yàn)。在確定最佳瀝青材料組成的基礎(chǔ)上，成型試件進(jìn)行試驗(yàn)論證，驗(yàn)證再生瀝青混合料路面性能的同時(shí)，最終確定再生瀝青混合料的材料組成。2)施工現(xiàn)場控制。施工機(jī)械:熱再生機(jī)組(3臺路面加熱機(jī)、1臺加熱銑刨機(jī)、1臺加熱復(fù)拌機(jī)、4臺專用設(shè)備、1臺通用攤鋪機(jī)、3臺壓路機(jī))。a.開工前必須配備齊全的施工機(jī)械和配件，做好開工前的保養(yǎng)、試機(jī)工作，并保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進(jìn)度和質(zhì)量的故障，施工機(jī)械主要包括拌合、運(yùn)輸、再生機(jī)組、攤鋪和壓實(shí)機(jī)械。b.對原路面用清掃車、森林滅火鼓風(fēng)機(jī)將浮塵吹凈或人工清掃，確保表面層無污染，表面干凈、無灰塵和雜物。c.依據(jù)舊路混合料類型、現(xiàn)場氣候條件確定再生機(jī)組中加熱機(jī)組的功率和行進(jìn)速度。

2.2.2 加熱方式及溫度控制

瀝青路面現(xiàn)場熱再生技術(shù)加熱方式主要有:明火加熱、遠(yuǎn)紅外加熱、循環(huán)熱風(fēng)加熱。明火加熱:明火加熱是使用柴油燃燒產(chǎn)生明火直接對路面進(jìn)行加熱，由于火焰溫度非常高，原路面瀝青老化嚴(yán)重，且加熱時(shí)間不能過長(易引起路面起火燃燒)，加熱深度在2 cm～3 cm，所以一般施工時(shí)需要銑刨2 cm，只對剩余的2 cm面層進(jìn)行熱再生來彌補(bǔ)加熱的不足，然后通過添加50%左右的新料進(jìn)行施工，成本較高。遠(yuǎn)紅外加熱:使用丙烷氣燃燒產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外射線對路面進(jìn)行加熱，這種方式比明火加熱方式有所改善，不需要銑刨直接加熱，但是同樣的不足是表面溫度過高，原路面瀝青老化嚴(yán)重，若加熱時(shí)間過長，在老路面容易起火燃燒，加劇瀝青老化。同時(shí)由于燃料為燃?xì)猓瑧?yīng)加強(qiáng)對燃料的貯運(yùn)及施工安全保障，以免其對公共交通安全造成潛在危險(xiǎn)。

循環(huán)熱風(fēng)加熱:是使用柴油通過燃燒器產(chǎn)生熱風(fēng)，對老路面進(jìn)行重復(fù)多次加熱，可以做到在路表溫度不超過195℃的情況下對4 cm～6 cm的上面層進(jìn)行全層加熱，瀝青老化程度大幅降低，同時(shí)由于全層溫度較高，銑刨過程中對骨料沒有破壞，再生混合料的級配不會偏細(xì)，從而保證了再生路面質(zhì)量。

溫度控制是現(xiàn)場熱再生施工中質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格控制。我們在施工中，采用循環(huán)熱風(fēng)加熱方式，速度控制在3 m/min～4 m/min，加熱寬度控制在4 m左右。由于采用先進(jìn)的熱風(fēng)循環(huán)大面積連續(xù)加熱技術(shù)，使表層路面溫度快速達(dá)到再生施工的要求，以供機(jī)組中的后續(xù)設(shè)備對路面進(jìn)行熱銑刨、翻松、復(fù)拌作業(yè)。熱風(fēng)的余熱可循環(huán)使用，既提高了熱效率，又節(jié)省了大量燃料，具有加熱均勻、滲透深度深等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場熱再生瀝青混合料的熱能主要靠再生機(jī)組前部的3臺加熱機(jī)控制，加熱溫度過高將造成原路面瀝青過度老化，溫度過低將使原路面級配在銑刨過程中破壞而產(chǎn)生大量花白料，并嚴(yán)重影響路面壓實(shí)度和滲水系數(shù)，從而不能保證路面質(zhì)量。第1臺加熱機(jī)路表溫度控制在160℃左右，第2臺加熱機(jī)路表溫度控制在180℃左右，第3臺加熱機(jī)路表溫度控制在195℃左右，在施工過程用遠(yuǎn)紅外測溫儀隨時(shí)檢測加熱后路表溫度，保證加熱溫度全程受控。

2.2.3 銑刨控制

加熱機(jī)組后緊跟銑刨機(jī)組，銑刨深度與寬度可自動控制、調(diào)整，銑刨中骨料無破碎，再生劑添加量控制精確。

銑刨機(jī)下部的加熱板對原路面再次加熱后進(jìn)行熱銑刨，銑刨深度控制在4 cm左右。該機(jī)組分為左、中(后)、右三個(gè)銑刨部件，采用旋轉(zhuǎn)滾筒式翻松銑刨裝置，翻松銑刨刀頭螺旋布置，兼具翻松、收集功能。首先左、右兩個(gè)側(cè)銑刨裝置將再生車道兩側(cè)各1/3路面銑刨并收集在中間的1/3路面上，同時(shí)再生劑添加裝置按設(shè)計(jì)量添加再生劑，中間的后銑刨裝置在銑刨剩余路面時(shí)將舊料和再生劑充分拌合，自動在再生車道中間形成連續(xù)梯形料壟，此時(shí)料壟溫度控制在90℃以上。

銑刨的深度要均勻，如果銑刨深度深淺不一，會影響路面的平整度和再生劑用量的準(zhǔn)確性，從而造成再生瀝青混合料的性能不均勻，影響再生路面質(zhì)量。在施工過程中隨時(shí)用3 m直尺配合鋼尺檢查銑刨深度。同時(shí)為了提高加熱效果，每臺機(jī)組間距盡量接近(約1 m)。

2.2.4 復(fù)拌控制

緊跟銑刨機(jī)的料車將新瀝青混合料卸在復(fù)拌機(jī)料斗里。在銑刨后形成的梯形料壟上按設(shè)計(jì)量添加新瀝青混合料以改善原路面的級配，新瀝青混合料的添加方式是利用復(fù)拌機(jī)前端類似于攤鋪機(jī)的料斗通過刮板按設(shè)計(jì)量直接添加在梯形料壟上。通過加熱板前端的布料器將梯形料壟攪拌松鋪在再生車道上，復(fù)拌機(jī)中部的加熱板對混合料再次加熱，加熱板后端提升機(jī)把混合料收集至拌缸內(nèi)，攪拌后跌落至攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。

2.2.5 攤鋪控制

攤鋪機(jī)采用非接觸式超聲波自動找平基準(zhǔn)梁控制，攤鋪機(jī)夯錘振動等級為4級。攤鋪前下承層、路槽側(cè)面的表面溫度控制在90℃左右，保證中上面層、縱縫完好熱粘結(jié)。攤鋪機(jī)一定要保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，專人指揮，以3 m/min～4 m/min的速度勻速行駛，以保證混合料均勻、不間斷地?cái)備?，不得隨意變換速度，避免中途停頓，影響施工質(zhì)量，并派專人測量攤鋪溫度，溫度控制在130℃左右。爭取做到每天只在收工時(shí)停機(jī)一次，確保工程質(zhì)量。

2.2.6 碾壓控制

碾壓方案:再生瀝青混合料的碾壓采用鋼輪初壓、膠輪復(fù)壓、鋼輪終壓的組合，對于單車道的現(xiàn)場熱再生各碾壓工序采用一臺壓路機(jī)，碾壓過程中初壓要緊跟攤鋪機(jī)，各碾壓工序必須緊密配合。初壓溫度大于120℃，前靜后振2遍，碾壓順序?yàn)橄葔和鈧?cè)接縫，再壓兩側(cè)，最后壓中間。復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行，膠輪壓路機(jī)靜壓4遍，使其達(dá)到要求的壓實(shí)度。終壓時(shí)鋼輪壓路機(jī)靜壓2遍，直至無輪跡。碾壓終了溫度不低于70℃。為避免碾壓時(shí)混合料推擠產(chǎn)生壅包，壓路機(jī)碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變，不準(zhǔn)剎車制動;壓路機(jī)啟動、停止必須減速緩行;同時(shí)也不得在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓，以防磨掉石料棱角或壓碎石料。

2.2.7 施工檢測控制

外觀檢測:表面平整密實(shí)，不應(yīng)有泛油、松散、裂縫、粗細(xì)集料離析等現(xiàn)象;接縫處應(yīng)緊密平順，燙縫不得枯焦;施工車道與相鄰車道應(yīng)順接，高差應(yīng)符合規(guī)范要求;表面無明顯輪跡。

內(nèi)在質(zhì)量檢測:每天至少抽檢一批新瀝青混合料的抽提以及再生瀝青混合料的抽提和馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)混合料的瀝青含量、礦料級配以及穩(wěn)定度和流值、孔隙率等指標(biāo)，并對成品路段的壓實(shí)度、滲水、厚度、構(gòu)造深度等指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測。

3 結(jié)語

現(xiàn)場熱再生技術(shù)是公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)之路，也是一項(xiàng)較為成熟的前瞻性養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。它能夠很好的處理瀝青路面表面層的車轍、裂縫、表面平整度差和坑塘等病害。在節(jié)能減排作為我國一項(xiàng)國策的今天，現(xiàn)場熱再生技術(shù)也順應(yīng)了這項(xiàng)國策，根據(jù)近些年來現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)的應(yīng)用，調(diào)查資料顯示舊瀝青路面現(xiàn)場熱再生利用的舊料比例為100%，節(jié)約費(fèi)用50%，養(yǎng)護(hù)后的路面具有接近于新路面的良好路面性能，符合部頒新建路面規(guī)范要求，作為一種有效的舊瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)方案，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益優(yōu)勢。

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