瀝青路面的冷再生研究
2015-07-15
到2007年底全國(guó)等級(jí)公路里程253.54萬(wàn)公里，其中高速公路5.39萬(wàn)公里，隨著公路事業(yè)飛速發(fā)展，交通量的增加，使得瀝青路面破壞嚴(yán)重。現(xiàn)如今我國(guó)的瀝青公路大多進(jìn)入維修養(yǎng)護(hù)期，在這一背景下瀝青路面再生利用問(wèn)題受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
在我國(guó)瀝青路面在高級(jí)和次級(jí)公路所占的比例是很大的，所以我們國(guó)家每年都會(huì)有將近10%的瀝青路面需要翻修，預(yù)計(jì)總量會(huì)達(dá)到200多萬(wàn)噸，如果處理不好將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，這對(duì)于材料本身來(lái)說(shuō)也是一種浪費(fèi)。
在這種情況下，我們?nèi)绾魏芎玫氖乖械臑r青路面得到再利用就值得我們深入研究，綜合試驗(yàn)我們覺(jué)得瀝青冷再生是一個(gè)很好的選擇。
據(jù)數(shù)據(jù)分析，西方主要發(fā)達(dá)國(guó)家路面再生利用率達(dá)到甚至超過(guò)80%，而荷蘭比利時(shí)等國(guó)家甚至能夠?qū)崿F(xiàn)100%完全再生利用；由于日本的能源匱乏，所以一直非常重視路面再生技術(shù)，從1976年至今路面廢料再生利用率均已超過(guò)80%。相對(duì)來(lái)說(shuō)我國(guó)的瀝青路面再生技術(shù)還不夠成熟。
近些年，隨著我國(guó)高級(jí)公路大部分進(jìn)入大修、重建階段，以及國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保的重視，廢舊路面的再生利用又受到了人們的高度重視。
瀝青路面冷再生技術(shù)是指在常溫下使用冷再生專用機(jī)械連續(xù)銑刨和破碎包含面層和部分基層在內(nèi)的舊瀝青路面結(jié)構(gòu)層，并添加再生材料、拌和、攤鋪、碾壓等一系列作業(yè)過(guò)程。從而形成具有一定承載力的結(jié)構(gòu)層的一種工藝。冷再生技術(shù)與熱再生技術(shù)相比，節(jié)約能源和資源，很好的利用舊瀝青混合料，延長(zhǎng)施工季節(jié)，改善施工人員工作條件，減少環(huán)境污染，因此冷再生技術(shù)更符合當(dāng)下社會(huì)需求。
如上所述冷再生技術(shù)有著很好的發(fā)展前景，但瀝青路面在利用生產(chǎn)中有著不少技術(shù)難點(diǎn)，如瀝青路面使用一段時(shí)間后，面層結(jié)合料受太陽(yáng)光的紫外線輻射而逐漸老化、硬化，與集料的粘附性降低了。因此舊瀝青路面材料需要加入一定量新結(jié)合料，也就是穩(wěn)定劑，這能使原有面材料能夠形成一個(gè)新的整體作為路面的結(jié)構(gòu)層。因此穩(wěn)定劑的選擇就顯得尤為重要了。
泡沫瀝青是一種很好的穩(wěn)定劑，通過(guò)對(duì)泡沫瀝青的穩(wěn)定處理，可以增強(qiáng)材料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及耐久性；泡沫瀝青結(jié)構(gòu)層在施工時(shí)無(wú)揮發(fā)物產(chǎn)生，更加環(huán)保，并且受季節(jié)、氣候影響小；泡沫瀝青的結(jié)構(gòu)層早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，施工后便可立即通車。因此泡沫瀝青是路面冷再生穩(wěn)定劑中一種很好的選擇。
但考慮到資金等其他問(wèn)題，現(xiàn)以水泥作為穩(wěn)定劑。經(jīng)過(guò)反復(fù)大量的實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)基面層比例為50：50，水泥用量是6%的時(shí)候其強(qiáng)度大于2.5MPa，能夠很好的滿足基層施工規(guī)范中二級(jí)以及二級(jí)以下公路基層強(qiáng)度要求。而隨舊料用量降低，7d抗壓強(qiáng)度增加，但是增加幅度并不大；且舊料的用量對(duì)28d強(qiáng)度影響更加的小，甚至說(shuō)基本沒(méi)有影響。因此要想達(dá)到舊料的100%利用不是不可能的。
冷再生施工工藝及流程：預(yù)先撒布水泥、骨料；舊路面銑刨拌合，并且在拌合中加入水；穩(wěn)壓；整平；碾壓；養(yǎng)生。其中養(yǎng)生工作應(yīng)由專用灑水車完成，灑水要求保證公路表面濕潤(rùn)為準(zhǔn)。養(yǎng)生期為7天，養(yǎng)生期間應(yīng)封閉道路，養(yǎng)生期滿后適當(dāng)?shù)拈_(kāi)放交通，以便增強(qiáng)結(jié)構(gòu)表面與瀝青混凝土面層粘結(jié)。
具體操作步驟如下：
1.水泥的擺放
據(jù)計(jì)算結(jié)果擺放水泥的縱橫間距，并將水泥均勻攤開(kāi)，注意每袋水泥撒布的面積要相等，水泥撒布完后，表面應(yīng)無(wú)空白位置，也不能過(guò)分集中，冷再生機(jī)拌合速度和撒布時(shí)間要配合好，應(yīng)盡量在撒布水泥后立即進(jìn)行拌合，保證施工連續(xù)性。
2.冷再生機(jī)銑刨與拌合
（1）推著水車的冷再生機(jī)在原路面上行走，一般行走距離控制在6m/min-12m/min能很好的保證銑刨料的級(jí)配波動(dòng)幅度不大，嚴(yán)重網(wǎng)裂地段應(yīng)適當(dāng)降低再生機(jī)組的行進(jìn)速度以提高銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
（2）再生機(jī)組應(yīng)配有專業(yè)人員跟隨，做到隨時(shí)檢查再生深度，含水量再配合再生機(jī)調(diào)整。深度的檢查以相鄰再生或原路面為準(zhǔn)，用鋼釬測(cè)量其刺入深度，檢查其深度是否合格。
?。?）如若進(jìn)行多刀施工應(yīng)時(shí)刻關(guān)注搭接寬度，保證其寬度，拌和鄰刀應(yīng)重疊10-20cm拌合，以保證沒(méi)有漏刀的現(xiàn)象。
?。?）再生機(jī)后宜安排4到5人處理邊線、清理混合料中的雜質(zhì)和每刀起始位置的余料，這樣可以很好的減少影響縱、橫向接縫的平整度和密實(shí)性。
?。?）帶有熨平板的再生機(jī)應(yīng)常檢查以保證混合料的厚度。
?。?）每次再生的長(zhǎng)度應(yīng)以保證后讀作業(yè)的正常進(jìn)行為宜，認(rèn)真組織施工，使得再生長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)從而減少橫向的接縫。一次再生長(zhǎng)度150m-200m為宜。
?。?）每段再生結(jié)束后要檢查機(jī)組是否有損壞，如發(fā)現(xiàn)有損壞應(yīng)立即更換。
3.碾壓整形
由于瀝青材料是從原有路面中篩選所得的，并添加再生劑從而實(shí)現(xiàn)了再生混合料的利用，因此基層的厚度應(yīng)適當(dāng)，否則易引起路面瀝青性質(zhì)的不穩(wěn)定。根據(jù)再生規(guī)范要求，水泥再生瀝青路面其厚度應(yīng)小于220mm，因此在碾壓需按一定標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故在施工時(shí)，先用羊角碾靜壓1遍，強(qiáng)振4遍，從而保證混合料的整體穩(wěn)定性。
4.養(yǎng)護(hù)
碾壓成型并檢測(cè)合格后應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)不小于7天，水應(yīng)均勻噴灑。
5、質(zhì)量控制
瀝青路面就地連續(xù)冷再生施工應(yīng)遵照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）的規(guī)定。
在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的國(guó)情下，冷再生技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。冷再生技術(shù)不僅能在短期內(nèi)使瀝青路面等級(jí)得到提升，而且在我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件下得到實(shí)現(xiàn)并非不可能。因此冷再生技術(shù)在我國(guó)有望得到廣泛推廣。
