交通运输论文沥青路面施工方向论文范文六
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发布时间:2013-08-02 09:43:44 更新时间:2013-08-02 09:11:43
沥青路面施工论文发表期刊推荐科技核心期刊《公路交通科技》,《公路交通科技》自1984年创刊以来,以“报道公路建设科研成果,展示公路建设新产品、新技术”为使命,致力于为公路建设的科研人员、公路建设者们服务。
摘要:本文介绍沥青路面维护施工中热再生法施工的施工工艺。
关键词:沥青路面,施工现场,路面维护,热再生法
前言
沥青路面作为一种高级路面,在高速公路中被广泛应用,在城市道路中也很普遍。它具有平整坚实、抗滑防渗、噪音低、行车舒适、养护维修简单、施工工期短等诸多优点。高速公路中,沥青路面的使用寿命一般为15年,但由于交通流量日益增大、大货车超载、以及长期的日晒雨淋和自然因素的不利影响,随着时间的推移,路面功能渐渐退化,直至丧失。随之而来的是路面出现沉陷、开裂、坑槽、松散、推移、波浪等不同程度的破坏,失去了其原有的优点和行车功能。
依据我国目前的交通状况,新铺沥青路面约6年后就需要进行翻修,交通荷载超大的路面甚至需要进行大、中修,以保障公路的行车功能。但往往在养护维修过程中,传统的施工工艺,如挖补、铣刨重铺,导致大量的沥青混合料被废弃,既污染、破坏了环境,又浪费了大量优质的沥青。我国现有沥青路面约54万公里,如果其中一半的沥青路面旧料被利用再生,将会节约数以千万吨的石料和上百万吨的沥青。
1、现场热再生法技术的引用
1915年旧沥青路面的再生利用在美国就开始了研究,近年来在我国得到了高度重视。它有利于处治废料、节约能源、保护环境,在高等级公路的翻修改建上,能很好的降低建设成本。现场热再生是沥青再生利用的方法之一,该技术作为一种具有国际水平的高等级技术,近年来在我国比较广泛的应用于高等级公路的维修养护中,如福银高速、沪宁高速、京珠高速,以及102国道、S340省道等等。
2、现场热再生法的简介
现场热再生是一种就地修复破损路面的过程,它通过沥青再生设备对旧沥青路面进行加热软化,铲起路面废料,再与再生剂、新结合料、新集料按一定比例重新拌合成一种新的沥青混合料,即再生料,然后将再生料重新铺在原来的路面上。
就地热再生方面,可以一次性实现就地旧沥青路面再生,将原材料和需要翻修的路面重新结合,即:用一台大型的沥青路面热再生联合机组,先把旧沥青路面烤热软化,再将旧沥青层收集起来输送到该机组中的双卧轴连续搅拌机上,添加新骨料、补充新沥青,搅拌后排到机组的摊铺器上,摊铺、整平,再用压路机压实。也可以通过两阶段完成,即:先将再生料重新压实,然后在上面再铺一层磨耗层。
3、现场热再生法的特点
旧沥青路面混合料就地再生利用,省去了废料的搬运过程,节约了运输费用。
不论是直接重铺还是铣刨后再铺,旧沥青路面混合料得到100%的再生利用,无需废料的堆放场地,减少了环境污染。
可节省新的混合料,减少路面材料往返运输量,降低工程费用。
可保存骨料的完好,保留沥青的组成及性能。与传统的维修方式相比,施工速度快、周期短,可快速开放交通。
实施该方法前,必须除掉沥青路面上的大量混合料补丁,喷涂补丁。
该方法适用于基层承载力良好,因面层疲劳而龟裂、车辙、破损的沥青路面面层。当面层损坏程度延伸至基层以下时,必须先对基层进行处理后再选用热再生技术。修复后的路面不会改变排水、路缘、下水道、人行通道、路肩及其他结构物。
施工时,不受交通流量的限制,且产生的振动、噪音小,影响公共交通及周围居民的程度较小,城市沥青路面还可进行夜间作业,施工结束后便可开放交通。
4、就地热再生技术的施工方法及基本工艺
根据路面破损情况和对修复后路面质量等级的不同要求,就地热再生技术的应用主要有整形再生法、重铺再生法、复拌再生法三种。
整形再生法
整形再生法适合2—3cm表面层的再生。其方法是先通过加热机对旧沥青路面加热至一定温度后,然后由再生主机将路面耙松,再将耙松的材料收集到再生机主机的搅拌锅中,同时在搅拌锅中加入适量的沥青再生剂,最后将拌合均匀的再生料重新摊铺到路面上,用压路机压实成型,铺成一条新路。
该方法适合沥青路面上出现的微型裂纹、磨耗层破损以及破损面积较小处。不需要添加新料,修复后能够有效的消除车辙、泛油、小裂缝等病害,恢复路面平整度,改善其使用性能。
重铺再生法
重铺再生法适合4—6cm面层的再生。其方法是用两台加热机分次对旧沥青路面进行加热。首次加热温度为160—180℃,再次加热的温度为180—250℃。通过首次和再次加热,将旧沥青路面材料软化,再由再生机主机耙松,将耙松材料收集到再生机主机的搅拌锅中,并加入适量的沥青再生剂搅拌,将搅拌均匀的再生料摊铺到路面上作为下面层,其上再铺一层新的沥青混合料作为上面层(即磨耗层),最后用压路机压实。
该方法适合路面破损比较严重和路面大面积坑槽的维修翻新和旧路的升级改造。修复后形成的新路面与新建道路路面性能完全相同。不足的是,原路面的标高会因此而有所增加。
复拌再生法
复拌再生法适合4—6cm面层的再生。其加热方式基本上与重铺再生法相同。先由再生机主机将旧路面翻松,再把翻松后的材料、新沥青混合料、再生剂在再生机主机的搅拌锅中拌合均匀,形成新的沥青混合料。然后将拌合成的新品质沥青混合料通过沥青摊铺机摊铺到路面上,最后用压路机压实。
该方法适合中等程度破损的路面。修复后可恢复沥青路面的原有特性。
就地热再生技术的基本工艺
就地热再生技术虽然主要有三种施工工艺,但每种工艺都必须事先对破损的旧路面进行取样检测分析,再根据实际情况选择合适的施工工艺,制定具体的施工方案,并确定应添加的再生剂、新结合料以及新集料的性质和比例。这三种施工工艺施工中略有差异,但其基本工艺流程如下图所示:
5、现场热再生技术的施工方法
原路面清洁
采用清扫车结合人工的方式对原路面进行一次全面、彻底的清扫,必要时采用机械水洗,人工用钢刷清除路面上的附着杂物。
原路面加热
原路面清扫干净后,用加热机对原路面进行加热,加热温度以再生混合料的温度(130—140℃)作为控制温度。加热机操作人员可用加热机上的路面温度仪对路面的加热情况进行监控,设专人用红外线测温仪对路面加热温度进行复核,确保路面加热温度达到最佳值。加热顺序先由弱到强,再由强到弱;加热宽度比再生铣刨的宽度两边各宽处15—20cm。
原路面铣刨
原路面被加热至所需温度后,加热铣刨机对其进行铣刨、耙松,同时按预先设定的比例将再生剂均匀地洒在集料堆上。在铣刨机后面安排料车往再生机主机的搅拌锅中添加新沥青混合料,根据运输里程及新混合料数量、消耗速度选择相当的运输车辆。再生机主机跟进,对原路面进行再次加热,并与新料混合搅拌。
再生摊铺
摊铺前调整好熨平板,检查各个传感器是否灵敏,并在摊铺前60min左右对熨平板进行预热至100℃以上,所有准备工作就绪后即开始摊铺。
摊铺机前方的受料斗将再生机拌合好的新沥青混合料输送到摊铺机料斗中,随着摊铺机的运动,摊铺机后面的熨平板将再生沥青混合料摊铺在铣刨完成的旧路面上。摊铺时严格控制摊铺机料斗中混合料的数量,并随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡以及松铺厚度,当不符合要求时应及时调整。铺筑过程中,还应对熨平板的振动、捣实采用合适的振动频率和振幅,以提高初始压实度。
热再生碾压
热再生碾压采用跟进碾压,用钢轮和胶轮压路机交替碾压,以尽快成型。碾压按初压、复压、终压的程序进行。
初压采用跟进摊铺碾压。用双钢轮压路机静压、振压各一遍,碾压速度控制在2km/h。复压以胶轮压路机进行,以消除裂纹,并追密,碾压速度控制在3km/h。终压紧跟在复压后进行,用钢轮压路机静压,碾压终了温度不低于80℃,压实度达到97%及以上。
当天碾压尚未冷却的沥青混凝土面层,不得在其上停放任何机械或车辆。
接缝及开放交通
横缝采用复拌法热接缝,碾压方法为先采用45°斜向碾压,再采用横向碾压,最后采用纵向碾压。
热再生沥青混合料路面应待摊铺层冷却,且表面温度低于50℃以后,方可开放交通。
6、现场热再生技术的优点与不足
现场热再生技术的优点
通过对现有路面材料的再生,就地修复路面。可完成再生加铺、重铺、重新整形等施工,再生后的路面质量好。
100%再生现有路面材料,极大减少了新、旧材料的运输量,且消除了传统工艺固有的处理问题。
快速、经济、节约资源、保护环境。
对工期、运输费用、能源和原材料综合成本降低约20—50%。
施工时间短,振动、噪音小,开放交通快,对公共交通和周围居民的影响较小。
现场热再生技术的不足
该方法是以沥青面层为施工对象,再生深度通常最大只能达到6cm,不能修复沥青层以下较深位置的伸缩裂缝,也不能纠正任何基层结构上的破坏。
无法除去已经不适合进行再生的旧混合料,级配调整幅度有限。
容易受特殊气温的影响,寒冷季节不宜施工,天冷以及雨天时效率会有所降低。
由于该技术是使用专用机组进行连续机械化施工,不适用于小型维修工程及难以确保连续机械化施工的工程。
结语
随着我国新建高速公路的不断增长和已建高速公路的不断老化,现场热再生技术作为当今解决高等级沥青路面翻新、改造较好的技术方法,将被有效的推广。它能充分利用旧料再生,得到质量相当不错的新混合料,可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。而且响应了国家“可持续发展”的理念和实现了“绿色交通”的目标。同时,热再生机械设备也在不断创新和发展,该技术也将会不断延伸,虽然目前还存在着一些不足之处,但只要不断的研究和探索,对各种错综复杂的病害进行先查明原因,再综合对症施治,定将取得很好的效果。
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