高速公路经过长时间的运营使用之后,往往公路表现由于车载原因导致其出现路面裂缝、坑槽等路面病害问题,这些病害往往会造成公路使用性能降低。现场热再生技术就是针对路面病害这一情况,采用专用的现场热再生设备,对旧路面的沥青混凝土进行加热使其软化,并对其进行适当的翻松,而且可以通过掺入适量的改性沥青,通过搅拌之后再加入适量的新拌沥青,再对其采取充分搅拌,然后采用将材料加入到再生机中进行摊铺,然后对沥青采取压实处理。经过施工再生技术可以有效的恢复高速公路的路用性能,使其达到原有的设计要求。
工程概况
本工程为某省一高速公路沥青混凝土路面车辙病害处理工程。本工程一共包括2416m的路段,总面积达到7733.2m2。本公路的路面结构为AK-16A抗滑表面层4cm厚,AC-20I中粒式中面层厚6cm,AC-25I粗粒式下面层厚8cm,然后其最上层为AH-70普通沥青。根据现场的调查情况,本工程中路面受损较严重的路段车辙的深度可达到80mm,这对行车的安全造成了严重的影响,特别是在下雨天气,车辙中的积水会对车辆的制动效果产生不利的影响。
施工方案和施工设备
(1)在本工程中,沥青混凝土路面的病害主要是集中在上面层中,针对这一情况,为了能够快速的完成路面处理,减少对交通的影响,本工程经过分析,最终针对本工程路面的病害情况,对其采取现场热再生处理。鉴于本工程路面的油石比满足规范以及设计要求,因此不需要再添加沥青,只需要添加适量的再生剂,同时为了有效的改善上面层的混合料级配,需要添加适量的粗骨料。
(2)本工程进行现场热再生,采用的是英特公司热再生机组。
现场热再生施工技术
施工工艺流程
本工程采用现场热再生技术,其具体的施工工艺流程为:路面加热→喷洒再生剂→耙松、添加部分新料→拌和→整平→碾压→开放交通。
施工步骤
(1)施工前准备工作。在现在热再生施工之前,应做好各项相关的准备工作,其中主要的准备工作采取如下:对施工段的交通管控、对存在病害段的路面采取预先处理、调试所有施工所采用的施工设备以及对施工材料的配备。
(2)路面加热施工。当相关的准备工作完成之后,即可开始运行现场再生系列机组,首先进行的路面加热作业。在路面进行加热施工处理中,为了能有效地确保施工质量,必须对其加热工艺施工采取严格控制,同时还应当要求加热车辆必须保持相同而且均匀速度行驶。车辆之间的间距应尽量减小。在本工程实际的加热施工过程中,为了能够有效的提高加热的效果,可以根据现场施工环境的温度,适当的调整加热设备的数量。同时在车辆的底部和车辆之间的空隙中可以安装保温板,这样可以有效的降低热水的散失程度。
(3)对再生剂的喷洒处理。首先应当准确地定取再生剂喷洒量,同时还应当结合材料的检测结果进行分析,从而使沥青路面性能还原到最佳的状态。当进行再生剂的喷洒时,应确保计量的准确,同时确保均匀。
(4)旧路面耙松。本工程采取液压气动复合式疏松耙对旧路面进行耙松处理。当加热路面充分后,则可以进行再生剂喷洒,即可对其进行耙松,耙松过程确保匀速。在耙松之前施工人员应根据工程的具体情况调整松耙装置的气压,同时确保耙松的深度和宽度满足工程要求。采用这种方式进行路面的耙松,不会对集料的形状和尺寸造成改变,不对集料造成不必要的破坏,同时也能很好的保持旧路面混合料的级配。当耙松路面后,则结合路面的实际混合料情况,加入合适用量的粗骨料,并对其进行搅拌,确保均匀。
(5)沥青混合料拌和。沥青混合料的拌合是首要的沥青混合料施工环节,本工程对施工所采用的粗、细集料进行分类堆放处理,同时严格控制集料选取,要求选用的集料必须保证其具有足够的烘干时间。为了进一步确保材料选用质量,在进行混合料拌合前,还需要对集料采取含水量试验。对已经烘干处理的材料还需要对其采取抽检,以进一步保证材料的含水量符合规范要求。拌和时,还应当严格控制材料的计量,确保材料剂量误差要控制在规定的范围内。拌合过程中还应当控制好拌合时间,以混合料拌和均匀,所有矿料里颗粒全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定。对于集料级配发生明显变化情况下,应当对混合料配合比采取调整,从而可以保证沥青混合料的均匀性;当材料配合比发生变化情况,则应当重新试拌处理。试拌完成后,还应当对混合料的沥青含量以及相关指标进行抽样检查。
(6)运输沥青混合料施工。本工程采用大吨位的自卸汽车运输热拌沥青混合料,运输车辆必须清扫干净其车厢,同时在堆放沥青混合料前还需要涂一薄层隔离剂或防粘剂,而且应当保证车厢底禁止积聚余液。为了能有效地确保沥青混合料在运输过程中免受污染,运料车采取蓬布覆盖。摊铺过程中,还需要对运输车辆采取空挡处理,为了能有效地避免摊铺机遭到运输车辆的撞击,应当由摊铺机推动前进开始缓缓卸料。
(7)整形施工。路面耙松完成之后,应对路面进行适当的整形。通常情况下,采用再生设备本身所自带的熨平板和前导板即可实现对路面材料的整平工作。通过导料板可以将车辙拥起到波峰的沥青混合料推回到车辙带的波谷。机械整平的同时,还应搭配人工进行修正,对于接缝处的混合料采用人工的方式进行平整,这样可以有利于下一步的摊铺作业。
(8)摊铺、碾压施工。本工程采用的是加热型就地热再生施工工艺,这种工艺首先需要对原路面再生层进行加热,接着在其上摊铺一层新沥青混合料,厚度浇薄,这样可以有效的保持原路面的设计标高和各项路面参数,同时满足新建路面的检验标准。进行就地热再生施工其摊铺工艺基本与一般的新建路面的摊铺工艺相同。加铺层的混合料碾压施工完成之后,对该层和下面的热再生层一起进行碾压施工。在碾压施工过程中,沥青混凝土中的集料在碾压作用下相互之间会产生挤嵌传热作用,从而促使加铺层和再生层之间出现粘结的效果。
碾压施工应紧跟随在摊铺施工之后,同时确保碾压的施工稳定满足要求。当进行第一阶段的初压时,采用的是钢轮压路机,前进时进行半遍的静压,后退时进行半遍的弱振。初压完成之后,则进行第二阶段的复压施工,采用的是胶轮压路机,进行2遍的碾压,之后采用钢轮压路机进行2遍的振压。当进行第三阶段的终压施工时,采用的是钢轮压路机,进行10遍的静压。在施工中应特别注意接缝处的碾压作业,做好处理,确保满足要求。
(9)开放交通。碾压施工完成之后,为了能保证车辆在公路行驶的可行性,必须确保路面温度低于40℃才允许通车。施工后还需要清理干净施工现场,确保路面上不存在任何的杂物和隐患。
施工质量和效果
(1)对于本工程的施工质量进行检查,主要检验的内容针对混合料的级配情况以及路面的实际压实情况。同时应当根据试验结果,判断本工程路面的混合料级配以及压实度是够满足规范和设计要求。结合以往的工程实施效果,对于连续式平整度检测仪检测路面平整度时,则检测结果小于1.15mm为满足要求。
(2)本工程的路面车辙病害问题进行处理之后,车辙基本消除,同时路面的平整度得到了有效的提高,因此该高速公路的路用性能和行车安全性均得到了显著的改善。
本工程针对沥青混凝土路面车辙病害问题,采用就地热再生技术处理后,该处理工艺的整体费用为61.71元/m2,相对于以往所采用的冷铣刨加工再摊铺新的沥青混合料方案来说,其造价节约了18.29元/m2,由此可以很明显的知道,采用现场热再生施工工艺具有非常显著的经济效益。
结语
文章通过针对某公路热再生施工实例,系统地探讨了该工艺的实施过程。从工程实施效果来看,与传统的路面修补技术相比较可以发现,热再生技术不仅能有效地确保沥青路面维修质量,同时还可以较大地节约时间以及工程造价。
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