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摘要:提高高速公路质量的关键在于提高高速公路养护施工质量和高速公路养护工程质量。采用再生技术可以有效提高高速公路的养护效果,延长高速公路的使用寿命,保证人们的安全出行。本文就青再生技术在高速公路养护工程中的应用进行了研究。
关键词:沥青再生技术;高速公路;养护治理;应用
前言
采用沥青再生技术,用于公路的沥青面层的修复并可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。目前沥青路面再生技术在我国还处于试验推广一阶段,在强调可持续发展的今天,进一步加强研究沥青路面再生技术,对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。
1沥青再生技术的概念及重要意义
1.1沥青再生技术的主要概念
沥青再生技术是指对不能满足使用要求的沥青混凝土路面废料通过各种措施进行处理后重新利用的技术,包括对旧沥青混凝土路面进行翻挖、破碎、筛分,再与新集料、新沥青再生剂(必要时)重新混合,形成具有预期路用性能的混合料,并重新铺筑成路面的各种结构层(包括面层和基层)。
1.2沥青再生技术的重要意义
沥青再生技术通过重复利用沥青混合料(主要为砂石料和沥青材料)达到节约资源和保护生态环境的目的。国外的应用实践证明,沥青再生技术是公路建设可持续发展战略的重要组成部分,在我国现阶段也具有重要的实际意义。
2现有沥青再生技术及其优缺点
2.1现有沥青再生技术
①厂拌热再生。将旧沥青混凝土路面面层,经过翻挖等方法回收集中到再生拌和厂,根据需要进行破碎筛分预处理,再掺入一定比例的新股料、新沥青、再生剂等,用改装或特制的再生沥青混凝土搅拌设备进行加热拌和后,运至施工现场,热铺成为新的沥青混凝土路面结构层。
②现场热再生。将旧沥青混凝路路面上面层,经过表面加热翻松等,并依据情况掺入一定比例的新沥青、再生剂、和新骨料等,利用移动式现场拌和设备,热铺成新的沥青混凝土路面面层。
③厂拌冷再生。将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过翻挖、回收。破碎、筛分,掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料等,利用工厂拌和设备进行冷态拌和,铺设成为新的沥青混凝土路面结构层。
④现场冷再生。将旧沥青混凝土路面面层或基层,经过冷破碎、翻松,掺入一定比例的新粘结剂(乳化沥青、泡沫沥青、水泥等)、新骨料,利用利用现场移动式拌和设备在需要再生的路面上进行冷态拌和施工,铺设成为新的沥青混凝土路面结构层。
2.2现有沥青再生技术的优缺点分析
①厂拌热再生法的优点:可以重复使用旧沥青路面材料,具有较高的经济性;与传统的热拌沥青混合料相比,该法的施工成本不会显著增加。存在的不足:废旧沥青混合料回收率低;混合料生产效率低,加工成本高,工期长;施工对交通的干扰较大、运输费用较高;旧沥青路面用铣刨破坏了原混合料中的部分石料。
②现场热再生发法的优点:工序少,工期短;节约运输成本,降低工程造价能保证路面的高程。存在的不足:只能处理表层病害;要求有大的工作平面;施工中产生烟雾污染环境。
③厂拌冷再生法的优点:可用于修复而层和基层的病害;不改变路而几何特性;生产率高,RAP材料用量大;节约能源,减少空气污染。存在的不足:主要是用于基层或底基层;施工对交通的干扰较大、运输费用较高。
④现场冷再生法的优点:能够彻底的解决各种路面则当钢管混凝土为圆形时病害延长路面的使用寿命,行车舒适性高。使用该法旧料利用率高,降低工程造价,节约能源。存在的不足:需加铺热拌沥青混凝土罩而层,施工质量控制难以控制,养护时间长;在施工时,要求相对暖和、干燥的施工环境,气候条件要求较高;新路而的水稳定性较差。
3沥青路面再生技术在高速公路养护工程中的应用
3.1冷再生技术在高速公路养护工程中的应用
冷再生技术在高速公路养护工程中的应用主要分为以下几方面内容:
一是对高速公路的主车道和超车道进行厚度加铺,上层、中层和下层分别加铺4厘米、8厘米和2厘米。同时,在加铺的基础上要对基层的病害进行处理,全部完成后再铺设一层碎石封层。
二是充分搅拌混合料。一般情况下经过5-8秒就能使材料搅拌均匀,但是在第一次搅拌均匀之后要加入再生剂进行二次搅拌,这次搅拌时间在45秒左右,有效保证搅拌物质的性能。完成搅拌操作后,要利用冷再生技术通过摊压机械对混合料进行摊压,同时对摊压材料进行自动找平。在初压、复压和终压环节中都有不同的要求,初压时要先进行静压再进行震压,并且摊压速度较低从两边向中间进行,能够有效减少液体外溢。复压和终压要保持一定的速度,保证压实度。
三是结合高速公路的实际气候情况确定科学合理的养生时间,其对公路的质量和使用寿命会起到至关重要的作用。具体来说,若所处路段的气温高于20℃,则养生的时间不可以少于24个小时;若当时高速公路所处路段的气候条件相对湿润,且温度高于7℃,那么其养生时间应该控制在3天至5天之内,实践表明,在此种气候条件下,3-5天的养生时间是提高高速公路保养质量的最佳时间;若对高速公路进行养生时,当地温度处于上面两种气候情况之外,那么则要根据情况对养生时间进行合理调整。
3.2热再生技术的应用
众所周知,高速公路一旦出现裂痕、车辙以及大面积龟裂等病害,若不及时处理,则不仅会影响到公路的使用寿命,也会严重威胁到交通安全,因此必须对高速公路的养护工程予以高度重视,而笔者认为在所有的养护手段中,热再生技术是治理此种病害的首要选择。一般情况而言,此技术对于公路出现的大面积裂缝等病害的修护效果相当有效。笔者认为,此技术的应用流程及注意事项大致如下:
一是加热并耙松病害待治理区域,然后在沥青表面喷洒适量的热沥青和再生剂,以为后续施工准备条件,接下来要充分收集公路表面上的混合料,同时在收集的过程中,要注意再生剂和沥青必须融合充分,以有效提升老沥青的使用效能,并保证这些混合料完全处于待治理车道,也就是说,要以混合料带的形式出现。
二是在新旧沥青混合料的融合添加过程中,新旧混合料的混合比例必须要经过科学而严格的测算,充分保证混合料性能;按照确定比例混合之后,要确保新旧沥青混合料搅拌均匀、融合充分,方可通过摊铺机进行摊铺作业。
三是选择科学合理的施工机械对高速公路养护工作会带来事半功倍的效果,因此,在选择机械时必须充分参考此次施工中沥青材料的混合比、具体参数及铺设厚度等具体内容标准。但笔者认为,在摊压作业中,无论选择何种机械,其运行都应该控制在2~3km/h的合理速度区间之内,同时确保匀速,摊压次数为1~2次;在摊铺作业按照要求完成后,要对所铺设路面的渗水系数、压实程度及其平整程度等指标进行严格检测,即使只有一项指标不符合施工标准,也不得交付使用,必须及时进行整改,直到符合养护施工要求,方可正式投入使用,从而不断提升高速公路的养护质量,确保交通安全,有效延长高速公路的使用寿命。
结束语
综上所述,水泥稳定就地冷再生具有降低施工成本、节约石料、不提高原路面的标高、保护环境、节约能源等优点,适合二级公路的大中修养护工程。温拌再生沥青混合料的路用性能远优于泡沫沥青混合料,不低于新拌沥青混合料,有利于进一步提高再生路面使用寿命。采用再生沥青路面结构能够充分利用公路养护作业中产生的废料,实现变废为宝,大大节约了养护成本,同时产生了巨大的环境效益,降低公路养护作业对环境产生的破坏。
参考文献:
[1]孔斌.水泥稳定碎石冷再生基层应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2017.
[2]王洪波.旧沥青路面温拌再生技术的研究[D].大连:大连海事大学,2017.