论沥青路面再生技术在海南高速公路养护工程中的适用性

时间:2022-10-15 08:34:32

论沥青路面再生技术在海南高速公路养护工程中的适用性

摘要:沥青路面再生技术不仅使其重新满足路用性能要求,而且在节约大量材料资源的同时避免环境污染,实现可持续发展。本文介绍了沥青路面再生技术的常用方法,以及海南省在高速公路大修工程中应用的事情情况,简要分析了不同再生技术的适用性,为今后的设计和施工提供参考。

关键词:沥青路面;再生技术;高速公路

中图分类号:TF526文献标识码: A

近年来,为了适应建设资源节约型、环境友好型社会的要求,沥青路面再生技术在我国公路建设和养护中逐步推广应用,并在借鉴和总结国内外相关应用经验和研究成果的基础上编制了相关规范,由此推动了再生技术在高等级路面维修中的应用。海南省在借鉴江苏等省份的先进施工经验的基础上,结合本省实际情况应用了就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生技术,本文总结了几种再生技术在海南的实际应用情况,简要分析了不同再生技术的适用性。

1 沥青路面再生技术的简介

1.1 沥青路面再生技术分类

沥青路面再生技术包括:厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生4类技术,其中就地冷再生技术按照再生材料和厚度的不同分为沥青层就地冷再生、全深式就地冷再生两种方式。沥青路面热再生采用道路石油沥青作为再生结合料,必要时掺加再生剂;沥青路面冷再生可根据需要选择乳化沥青、泡沫沥青、水泥等作为再生结合料。采用沥青作为再生结合料的再生工程,宜在10℃以上的气温条件下进行施工;采用水泥等作为再生结合料的再生工程,宜在5℃以上气温条件下进行施工。

1.2 沥青路面再生技术的适用范围

厂拌热再生适用于对各等级公路沥青路面经铣刨、挖除下来的再生利用,再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况可用于各等级公路的沥青面层及柔性基层。就地热再生适用于仅存在浅层轻微病害的高速公路及一、二级公路沥青路面的就地再生,再生层可用作上面层或中面层。厂拌冷再生适用于各等级公路旧沥青路面材料的再生利用,再生后的混合料适用于高速公路和一级、二级公路的沥青路面的中、下面层及柔性基层和三级、四级公路的面层,当用于三级、四级公路的面层时应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。就地冷再生适用于一般用于病害严重的一级、二级公路的沥青路面的翻修、重建,冷再生路面一般需要加铺一定厚度的沥青罩面。

1.3 沥青路面再生技术的优缺点

各种再生技术有其各自的优缺点,如表1所示:

表1 各种再生技术的优缺点

序号 技术名称 优点 缺点

1 厂拌热再生 再生工艺易于控制,再生沥青混合料性能较好,适用范围较广,技术成熟,质量控制比较简单,应用最为广泛。 旧料运输增加运费;回收沥青混合料的用量较少,不超过50%;对于沥青老化严重的回收材料不适宜采用。

2 就地热再生 实现了就地沥青路面再生利用,节约运费;100%利用旧料。 再生深度较浅,适用范围有限;级配调整幅度有限,难以改善路面结构强度。

3 厂拌冷再生 对回收沥青路面材料质量要求较低;再生工艺易于控制,再生后的沥青混合料性能较好;适用范围较广,能耗低、污染小。 再生混合料强度的形成需要较长的时间;一般不能直接用于表面层,需要加铺一定厚度的罩面层。

4 就地冷再生 节约运费,100%利用旧料;能耗低、污染小;对回收沥青路面材料质量要求较低;适用范围较广。 施工质量控制的难度较大;一般不能直接作为沥青路面的表面层,需要加铺罩面层。

各类再生技术具有不同的适用范围以及自身的优缺点,要根据工程实际情况选择相适宜的再生技术。

2 海南省再生技术的应用

近年来,海南省相继在高速公路大修工程中采用了就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生等技术,节约了大量资源、提高了生产效率,降低了成本,具有良好的经济社会效益,但在应用过程中也总结了一些经验,对各再生技术的应用性进行了分析,具体应用情况介绍如下。

2.1就地热再生技术的应用

海南省从2008年至2011年针对环岛高速公路部分普通沥青混凝土路面和PE改性沥青混凝土路面进行了再生,此段道路整体使用状况良好,仅在上面层存在裂缝、车辙等病害,原路面结构为4cm上面层+5cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土,采用了复拌型和加铺型两种就地热再生方式,复拌型再生为直接再生原路面上面层4cm,加铺型再生为再生原路面上面层4cm,同时添加新沥青混合料加铺罩面3cm。通过再生达到了处理病害的效果,至今使用性能良好。

从道路现状考虑,就地热再生厚度仅为4cm,对路面结构强度要求高,再生沥青混合料级配改善有限,我省高速公路通车使用10-20年,期间经过分期分段大中修,路面状况较为复杂,且大部分路段病害都涉及到中下面层甚至基层,因而能采用就地热再生修复的路段较少;从施工角度考虑,施工质量控制有一定难度,需要熟练的施工队伍;从经济效果考虑,施工设备价格昂贵,工程量较少的情况下成本较高;综合考虑我省沥青路面状况和经济效益,就地热再生技术推广较难。笔者认为厂拌热再生更适合海南,应该优先发展。

2.2厂拌冷再生技术的应用

2012年在环岛高速公路部分路段大修工程中考虑到旧料利用率和再生料养生期选择了泡沫沥青厂拌冷再生技术。该技术再生混合料控制要点有发泡沥青的特性、矿质混合料的级配组成、强度试验和最佳沥青用量。再生工艺易于控制,摊铺过程中严格控制压实度,从而保证再生料路用性能。养生期短一直是泡沫沥青厂拌冷再生技术的优势之一,结合海南省热带季风气候条件,即时雷雨较多,日照时间长,养生采用了薄膜覆盖、封层以及自然养生的方式。再生混合料摊铺施工现场发现,碾压完成后几个小时就发白变干,2-3天即能取出完整芯样,施工效果良好。

海南省部分高等级路面面层为10cm沥青混凝土,由于通车使用年限较长,路基和基层基本趋于稳定,综合考虑其使用范围广和再生工艺简单,应积极推广。

2.3就地冷再生技术的应用

海南省某高速公路通车使用14年后进行大中修,原路面结构为10cm沥青面层+30cm水稳基层+20cm级配碎石,通过现场勘查和检测,对局部基层破坏较为严重,存在网裂、松散等病害的路段采用了水泥就地冷再生的方式进行处理,一方面解决了基层破损问题,改善路面整体强度,另一方面充分利用原水稳基层材料,避免开挖节约施工时间。

采用水泥就地冷再生后,基层强度明显改善,但均匀性一般,变异系数较大,一方面是就地冷再生过程中再生料离析,另一方面是旧路基层变异性大,因此在材料就地冷再生施工时要严格控制施工质量。综合考虑其旧料利用率和能耗等因素,该技术值得推广。

3 结论

总结几种再生技术的应用情况,可知沥青路面再生技术的选择要综合考虑道路使用状况和技术的使用范围,对于海南省而言,就地热再生对路面结构要求高,施工难于控制,应谨慎发展;厂拌热再生是最成熟和应用最广泛的技术,也是使用价值最高的技术,应该优先发展;冷再生,包括厂拌冷再生,尤其是现场冷再生, 应该加速发展;全深再生应在先做研究的基础上逐步发展 。

参考文献:

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