摘 要:重点分析某高速公路养护施工中现场热再生技术的应用,该技术的主要施工流程为施工准备、路面加热、路面耙松、喷洒再生剂、制备新混合料、摊铺、碾压、开放交通等,施工完成后,结合本次施工对现场热再生技术的特性进行分析,希望可以为同类工程提供参考。
关键词:高速公路;现场热再生;养护施工;
作者简介:吴建强(1979—),男,工程师,从事公路养护工作。;
1 工程概况某高速公路全长35.4km,路面结构为4cm厚的细粒式上面层,6cm厚的中粒式中面层,8cm厚的粗粒式下面层,公路使用过程中,由于当地经济的发展,导致该公路超载现象较严重,对路面造成了破坏,影响人们的行车安全,结合工程实际情况,从多角度考虑,决定采用热再生技术对公路进行养护施工。
2 现场热再生技术的应用2.1 施工准备(1)材料准备:本工程现场热再生养护施工前,需要先准备原材料,本次施工采用的原材料有沥青、集料、矿粉、水等,其中沥青采用SBS改性沥青,集料选择石料,矿粉应选用优质矿粉,不得采用回收粉,水选用干净的饮用水,原材料进场前,要检查材料的合格证、出厂证、质量证明等文件,并对材料的数量、型号等进行验收,进场后的材料需要进行分类存放,做好材料的防雨、防潮等措施。
(2)场地准备:工程开工前,施工单位应先安排勘察人员对施工现场的周边环境进行调查与分析,对可能影响施工正常进行或对其造成破坏的构筑物进行保护和处理;对原路面上存在的严重病害进行预处理,如裂缝深度≥30mm,车辙深度≥50mm的病害,采用的处理方法为铣刨,处理完成后要对路面进行清理,使其保持干净整洁、无杂物且路面平整[1]。
2.2 路面加热准备工作完工后,在施工现场安装加热设备并对路面进行加热施工,路面加热通过加热设备中的多组红外加热器实现,加热器的温度可以实现独立调节,使加热温度升高或降低,加热器底部设置有保温装置,保证加热后的位置温度不会扩散过快,加热过程中,施工现场设置多组加热装置,每组加热装置的距离要控制在2m,路面加热后的温度要控制在145~175℃,使原路面的沥青混合料可以逐步软化,加热施工从施工路段的一侧开始,根据设定的移动速度向另一侧匀速行驶,加热完成后,需要对混合料的状态进行检测,使其保持在固体形态。
2.3 路面耙松加热完成后,需要在路面温度下降之前进行耙松施工,耙松施工是指将路面的混合料打散,使其保持松散均匀的状态铺设在原路面上,以便于后续与再生剂的充分混合,耙松施工使用专用机械来完成,施工人员需要在施工前调整机械的施工气压,使其均匀前行,在耙松施工过程中,需要控制在好耙松的深度和宽度,如施工深度小于设计要求,应及时进行调整,加大施工深度,如施工深度大于施工要求,则应立即停止施工,采取措施进行处理,以免对公路下方的结构层造成破坏[2]。
2.4 喷洒再生剂路面耙松完成后,需要对耙松后的混合料喷洒再生剂,选择的再生剂要经过试验对其性能进行分析,使其满足提升旧路混合料性能的要求,同时要经过试验确定再生剂的用量,明确再生剂的规格和类型后,采用喷洒的方式进行施工,喷洒施工中要使再生剂与旧路混合料充分混合,保证喷洒均匀。
2.5 制备新混合料(1)再生剂喷洒完成后,采用螺旋收集器将旧路混合料进行回收,将收集到的混合料呈带状堆放,以降低热量的散失速度,保证再生剂与旧混合料的充分混合,旧混合料回收完成后,结合设计文件的要求,需要向旧料中添加适量的新混合料,进一步提升旧料的性能,新混合料的添加量要严格控制。
(2)新混合料准备完成后,将旧料与新料集中于一处,分次将其投料至双轴拌和器中进行拌和,拌和时间持续45s,拌和机过程中要注意温度的控制,使混合料的温度保持在165~175℃,拌和施工在施工现场进行,拌和后的混合料应保持均匀,无离析现象。
2.6 摊铺新混合料在现场拌和完成且检验合格后,即可开始摊铺施工,本工程热再生摊铺施工采用加铺型再生热摊铺机,热再生摊铺施工流程与沥青路面的摊铺基本一致,在正式摊铺前需要进行200m长的试验段进行试铺,确定摊铺施工的参数,再结合确定的参数进行摊铺,摊铺过程中,摊铺机速度要控制在1.2~1.5km/h,混合料的温度宜控制在155~165℃,摊铺施工全程要保持匀速行驶,摊铺完成后,检查其平整度。
2.7 碾压施工碾压完成后应立即进行碾压,热再生施工碾压也分为初压、复压、终压3个阶段。初压采用钢轮压路机进行,碾压遍数为2~3遍,碾压方式为静压,复压采用胶轮压路机进行,碾压遍数为4~6遍,碾压方式振动碾压,终压采用钢轮压路机进行,碾压遍数为2遍,碾压方式为静压,碾压过程中,热再生路面的温度要控制在145~155℃,碾压机械施工时全程要保持匀速行驶,同时要做好接缝位置的碾压[3]。
2.8 开放交通碾压施工完成后,需要对路面进行检测,检测内容包括路面的美观度、压实度、平整度、接缝位置等,经检测路面的压实度为96.3%,大于设计值的95%,路面平整度为1.22mm,满足3mm以内的要求且路面美观,因此,待路面温度自然降至50℃左右,方可解除交通限制并开放交通,但是仍要做好交通管制,严禁超重车辆行驶。
3 现场热再生技术特性分析3.1 热再生技术优势(1)施工简单:本工程施工热再生养护施工多为机械化施工,施工人员数量少,同时所有的机械设备组成一条完整的施工线路,混合料的拌和在施工现场即可完成,无需进行运输,相比于其他养护施工技术,现场热再生养护施工技术的操作简单、施工流程不复杂,经过简单培训,施工人员便可熟练掌握施工工艺,因此,具有施工简单的优点。
(2)交通影响小:本次施工过程中,先对高速公路的一侧进行封闭,待热再生施工完成后,再进行另一侧的施工,整个施工过程中无需对公路进行全面的交通限行,极大地缓解了当地的交通情况,此外,热再生技术施工完成后,待路面自然冷却至50℃后即可开放交通,无需进行长时间的养护管理,因此,热再生养护技术对交通的影响小。
(3)节约时间:本工程现场热再生施工技术的应用中,混合料的制备均在施工现场完成,与厂拌热再生养护施工相比,可以节约混合料运输的时间,此外,工程养护施工完成后即可投入使用,与其他养护施工技术相比,可以节省不必要的养护时间,因此,现场热再生技术可以有效地节约施工时间。
(4)养护成本低:本次施工中,采用的混合料大多为原路面的旧料,只需要向旧料中加入适量的再生剂,然后与适量的新混合料进行拌和即可,施工完成后经统计,采用的旧路混合料用量约为总混合料的80%,这为施工企业降低了绝大部分的材料费用,此外,该养护方法施工中施工人员少,也可以减少人工费用的支出,降低企业的养护成本[4]。
(5)环保:沥青材料是有害物品,如将废弃的沥青材料随意丢弃,会造成严重的环境污染,而本次施工采用的热再生养护施工技术,将需要废弃的旧路混合料进行回收再利用,有效地避免了此类污染环境的现象,因此,该技术具有环保型。
3.2 热再生技术的不足热再生技术的缺陷也较为明显。首先,该方法的使用条件要求严格,旧路的路基需要具有良好的稳定性,一旦路基受损,则无法采用此技术;其次,该方法对环境要求严格,气候温度过高或过低都会直接影响养护施工的质量,且一旦遭遇雨天,可能会导致施工混合料受损;最后,采用该技术施工,对施工温度的控制苛刻,要求施工过程中严格控制好每个环节的温度,以本工程为例,需要控制加热温度、材料温度、拌和温度、摊铺温度、碾压温度、开放交通的温度等。
4 结语现场热再生技术在高速公路沥青路面养护工程中的应用,可以有效延长沥青路面的使用寿命,但采用现场热再生施工时,施工单位应合理设计混合料比例,并做好每个施工环节的监督管理,以充分发挥该技术的应用价值。
参考文献[1] 胥世杰.沥青路面热再生修补技术在高速公路养护中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(5):3594.
[2] 赵树生,杨进伦.沥青路面热再生修补技术在高速公路养护中的应用[J].公路交通技术,2006(3):33-34.
[3] 胡博.沥青路面热再生修补技术在高速公路养护中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):856.
[4] 李新海,余非.热再生新工艺在高等级沥青路面养护中的应用[J].科技创业家,2012(10):58.
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