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沥青路面厂拌冷再生施工技术

  一、厂拌冷再生概念
  沥青路面厂拌冷再生是将旧沥青路面铣刨后运到拌合厂,通过破碎、筛分,并根据旧料中沥青含量、沥青老化度、集料级配等指标, 掺入一定数量的新集料、再生结合料(泡沫沥青或乳化沥青、水泥、矿粉)、进行常温拌和,按常温沥青混凝土的施工工艺重新铺筑,形成路面半柔性、柔性基层或者下面层的一种技术。
  二、厂拌冷再生应用方式
  厂拌再生按再生形式分:油层再生、基层再生、复合式再生;按再生稳定剂分:泡沫沥青再生、乳化沥青再生、水稳再生。
  其用于沥青路面裂缝、坑槽、唧浆等结构性损坏的修复,基层材料、面层材料循环利用,用做基层或下面层。可用于高等级公路和其他等级道路维修,以及道路升级和改扩建。
  以目前的施工试验数据看,油层料泡沫沥青再生或乳化沥青再生,可以用在基层和下面层。基层料的泡沫沥青再生或乳化沥青再生能满足基层的使用要求。二级以下公路可以把应用层面提高一个层次。
  三、厂拌冷再生设备研发
  由于发泡技术的因素,目前国内乳化沥青冷再生应用较多,泡沫沥青冷再生设备主要是维特根提供,由于设备价格和生产能力等因素的影响,泡沫沥青冷再生应用较少。我们用了半年时间,于2010年2月研制了一台试验用沥青发泡机,操控性与发泡质量均优于进口机,填补了沥青发泡设备的国家空白。在此基础上,去年6月份制造了一套沥青发泡系统,配合发泡技术的特点,对拌和站进行了必要的改造。同时制作了一套乳化沥青喷洒计量系统,加装在同一套拌和站上。通过施工使用,泡沫、乳化两套系统工作稳定,计量准确,拌合均匀。
  本套厂拌再生设备的特点:特点一,生产能力大、效率高。本套再生设备生产能力600t左右/h,大大加快施工进度,缩短工期方面优势明显;特点二,拌合质量好,多级筛分,级配细化,6个料仓可同时添加新料和旧料。对铣刨回收的旧料进行筛分,旧料经筛网过筛后分成3-4种规格的料,分开堆放存储。设备配有六个冷料仓,根据生产配比细分添加新料和旧料,保证了再生混合料级配,提高了再生混合料质量及路用性能;特点三,配备水泥、矿粉两套系统,两个过渡仓。配有一个矿粉罐和一个水泥罐,能同时添加水泥、矿粉。粉料计量采用溢流绞刀稳定输送,计量绞刀连续动态计量。采用两个过渡仓,降低粉料压力差,计量更精确。提高了再生料质量和性能。
  四、施工工艺
  1、旧路面铣刨:路面铣刨根据再生方案采用传统铣刨方式进行,铣刨时严格控制铣刨用水量,用水要均匀。铣刨料分类运输至拌合站统一存放。
  2、旧料筛分、存放:对铣刨回收的旧料进行筛分,分成3-4种规格,分开堆放存储,根据生产配比利用旧料,生产前测其含水量。
  3、新料、旧料同时添加:设备配用六个冷料仓,根据生产配比细分添加,确保混合料级配良好。
  4、水泥、矿粉添加:同时添加水泥和矿粉,保证混合料早期及后期强度和胶结料的形成。
  5、沥青添加:设备配置大沥青发泡量的沥青发泡系统,(12-18吨沥青),确保沥青添加准确、均匀。
  6、拌和:严格控制拌和时间及拌和均匀。
  7、再生料运输:运输过程中用蓬布覆盖,防止水分散失。
  8、透层:再生料摊铺前,在下承层表面洒布透层油。
  9、摊铺:连续、均匀、不间断的摊铺,随时检查再生松铺厚度。
  10、压实:初压:采用单钢轮静压1遍,重振4遍;复压:采用双钢轮轻振3遍,终压:采用胶轮碾压6遍。
  11、养生:养生采用自然养生和洒布透层油后养生两种养生方式。 采用后种养生方式时,为保证层间粘结效果和透层油质量,施工后应及时洒布。
  12、取芯检测:泡沫沥青再生养生1-2天后取芯;乳化沥青再生养生3-4天后取芯。
  13、面层铺筑:当再生层含水量≤2%时,可铺筑上面的结构层,或养生期间再生层取出完整的芯样可铺筑上面的结构层。铺筑前,洒布热沥青封层。
  五、施工质量控制
  1、含水量
  1.1、原材料含水量
  现场原材料包括沥青路面铣刨料、水稳基层铣刨料、外加集料及矿粉的含水量是个非常重要的指标,直接关系现场混合料施工质量及各项路用性能,应做好现场检测并及时调整拌合外加用水量。
  为控制好拌合后再生料含水量符合规定的要求,现场料堆应做好防雨水工作,表面应进行覆盖,每天定期检测各档原材料含水量,及拌合后冷再生混合料的含水量,实验结果及时反馈。含水量具体测试方法参照有关实验规程。
  1.2、混合料含水量
  再生混合料含水量过低或过高都不利于现场压实,因此应定期做好再生料含水量的检测,检测方法参照有关实验规程。合理安排施工计划,确保摊铺时再生料处在最佳含水量状态。
  2、材料级配
  2.1、原材料级配
  与含水量相同,原材料级配也是关系拌合后再生料质量的一个非常重要的因素,现场应做好检测,定期检测现场各档料的级配,并及时作出调整,保证拌合后混合料级配在规定要求范围内,同时应采取措施,尽量减小现场原材料级配的变异,保证生产出的混合料级配的稳定性。
  2.2、混合料级配
  定期检查料仓混合料级配及抽提后集料级配,并及时作出调整。
  3、再生剂用量
  为使再生混合料性能与和易性最佳化,需要合适的再生剂掺量。再生剂掺加过量易造成混合料不稳定,易产生车辙与拥包,容易使料堆中沥青与胶粉结成胶团;太少则会导致开放交通后混合料离析与表面松散。同时化学添加剂也应添加适量,在规定范围内,掺量太少易造成薄弱层及混合料耐久性差,太多则可能导致压实后混合料变脆,抗疲劳性能降低。
  4、施工后质量检测
  4.1、压实度
  再生材料的压实度是决定维修路面未来性能的重要因素之一。压实效果差的材料承受交通荷载后会变得越来越密实,导致早期车辙的出现,若再生材料没有得到适当的压实,则问题会更加严重,除强度达不到要求外,还会增加透水性,加速水损害、沥青类稳定剂的老化。
  使用灌砂法测定现场施工完成后再生层的干密度,通过与实验室测得标准密度进行比对,得出混合料的空隙率,进而得出现场混合料的压实度。
  4.2、劈裂试验
  现场取拌合再生料后,现场试验室成型马歇尔试件,测试件干湿劈裂强度、冻融劈裂强度,与室内实验室实验结果进行对比,也可选用现场所取芯样,进行15度室内干湿劈裂强度试验及冻融劈裂试验。
  4.3、马歇尔稳定度试验
  选用现场所取芯样,进行马歇尔稳定度和残留稳定度试验。
  4.4、模量
  现场取芯,带回室内实验室,进行静态回弹模量及动态回弹模量实验。
  六、再生应用
  2010年7-10月份在国道206莱州段进行了大面积的泡沫沥青、乳化沥青厂拌、就地再生等八种方案的冷再生施工。我们联合高速公路养护技术交通行业重点实验室、山东省交通科研所、山东建筑大学等科研机构和高校,开展冷再生的技术试验、应用与研究。与其建立良好的横向工作关系及横向质量评价体系。通过试验,评价再生质量的优劣,通过试验检测,再生质量均满足技术规范要求。
  2011年6月份在京台高速泰安段分别进行了泡沫沥青、乳化沥青厂拌冷再生试验段施工,试验检测数据均满足规范要求,为下步大面积推广积累了宝贵经验。
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