摘要:瀝青再生技術的研究、推廣和相關專用設備的開發,對降低建設成本、保護生態環境以及對我們國家的公路建設都有極大的意義。
關鍵詞:瀝青路面 就地冷再生技術 施工工藝
0 引言
隨著人們對環保、社會效益的關注及技術的進步,瀝青路面再生利用技術越來越受到人們的重視。就地冷再生作為一種新興的施工技術,與傳統筑路方法相比,就地冷再生技術可縮短工期、提高作業效率,完全利用廢舊材料,大大節省施工成本,對交通的干擾最小等優勢,在我國公路事業飛速發展的今天,將會以其獨特的施工工
藝、特點、牢固立足于公路施工工藝的競爭行列之中。
1 就地冷再生施工技術特點
道路就地冷再生屬于道路維修、改造的范疇,不僅適用于高等級公路的維修與改造,也適用于一般道路及鄉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題。具體講,過去主要是用于等級低的道路或鋪筑基層使用,國外多用于鄉村道路的翻修,近幾年已開始應用于重交通道路上。該設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和控制系統等組成。其工作過程為:隨著設備的行走,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,銑刨裝置將各種材料攪拌均勻,經過分料螺旋在攤鋪寬度范圍內均勻分料,再經過熨平裝置熨平,最后用壓路機壓實路面成型。對于低等級公路特別是鄉村公
路,這種路面就是最終路面;對于高等級公路,這種路面可作為高等級公路的基層。
2 就地冷再生施工技術的優點
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舊鋪層材料的挖起運輸、廢置和新材料的購置,節約能源,從而導致成本大幅度下降。據國外施工資料介紹,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。道路就地冷再生機械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪,從而簡化了施工程序,縮短施工工期。使用就地冷再生機械,每天施工可完成5000~8000m2的工作量。創造了道路改造快速施工的一里程碑。
2.3 質量好。就地冷再生可以根據不同道路舊鋪層材料的實際情況進行設計,選擇不同的添加劑,配比準確,可以保證再生材料的優秀品質和施工質量,形成施工成型厚而均勻的粘結層,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。同時由于對舊材料進行重復利用,施工過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。使用傳統的道路維修方法,瀝青路面廢棄量十分巨大,對環境造成污染大量新材料的開采,也會造成資源減少和環境的破壞。采用冷再生技術則可完全避免上述問題。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采量;也不存在舊料的運輸與存放問題,是一項綠色環保技術。它不僅可以節約大量投資,更有利于環境保護,因此被人們稱之為“綠色”施工技術。
2.5 干擾低。冷再生施工的特點是大型機械,密集施工,將因施工而造成的交通干擾降到了最低。該機械具有封閉式自動控制添加系統,可以防止粉塵飛揚,有利于文明施工。 不像新建道路施工項目那樣,許多施工可在整個工地同時進行,冷再生施工只是集中在一定特定的區域。整個冷再生機械組合可以處于同一條車道內,不影響另一條車道車輛通行,可進行開放式施工,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 就地冷再生技術施工工藝
就地冷再生技術施工主要有兩種方式。一種是利用專用再生機械在就地銑刨、破碎、加入新料(包括乳化瀝青或其它再生劑、穩定劑,必要時還要加入集料)、拌和、攤鋪和預壓,再由壓路機進一步壓實。這種再生路面主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層(但將會提高路面高程),不適用于高級路面的面層,一般用于二級以下的公路。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,可延長路面的使用壽命2~3年。這種再生方式其實屬于預防性養護范疇,適用范圍窄,并且應充分考慮其對路面抗滑性能的影響。就地冷再生添加的穩定劑水泥、水泥稀漿、泡沫瀝青、乳化瀝青等的施工工藝如下:
3.1 再生二灰穩定碎石基層或水泥穩定碎石基層時可摻加水泥作為穩定劑,再生得到的混合料作為路面的基層使用。水泥(應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)可以采用以下三種添加方式:①將粉狀水泥撒布在再生機前的被再生路面上,再生機經過時可將水泥與被銑刨下來的舊混合料進行拌和。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的拌 和罩殼內。這樣不僅可以保證水泥用量的精確性,同時也防止了因刮風等而損失水泥材料。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瀝青下面層使用。
乳化瀝青可以提高混合料的粘結力和承載力,有助于使舊路面中老化的瀝青復原、軟化。使用乳化瀝青的好處是其粘度低,易于用再生設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性。
泡沫瀝青是通過在熱瀝青中加入少量的水(約為瀝青用量的2%~3%)產生的。使用的瀝青為普通針入度級的瀝青,如AH-70號普通瀝青。當水注入熱瀝青時,水會迅速蒸發,從而引起瀝青在飽和蒸 氣內產生爆炸泡沫,體積膨脹至原來的15~20倍。泡沫瀝青大大增加了瀝青的體積和表面活性,在發泡的過程中,瀝青的粘度顯著降低,從而使瀝青能充分地擴散進骨料中去。
泡沫瀝青由再生機上的泡沫瀝青輸送及噴灑系統產生并直接噴灑進再生機的拌和罩殼內。在粒料中,泡沫瀝青的用量一般為3%~5%(重量百分比)。當被再生的混合料中本很含有較多瀝青時,其用量可降低為2%~3%。在采用泡沫瀝青作為穩定劑時,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構層獲得所需強度的同時,提高表面質量,防止裂紋的發生。泡沫瀝青的優點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 結束語
瀝青路面在服務幾年后其破壞速度會大大加快,但及時的維修,如重新罩面或再生利用等方法可以保持路面的質量并延長道路的使用壽命。根據世界銀行的調查,路面質量下降40%時需花費1美元進行修復,若因為修復不及時而導致路面質量喪失了80%,此時修復就得花費4~5美元。從目前的工程實踐來看,瀝青路面冷再生技術在道路再生中具有明顯的優勢,隨著我國陸續建成的等級公路進入大、中修期及鄉村公路的升級改造,瀝青路面就地冷再生技術將得到普遍重視。
參考文獻:
[1]潘飛鵬.關于瀝青路面冷再生技術的運用討論[J].中國高新技術企業.2006.