趙正軍
(貴州省銅仁路橋工程公司)
目前我國(guó)公路中瀝青路面占絕大部分,隨著道路使用年限的不斷增加,大量網(wǎng)裂、松散、坑槽、車(chē)轍等公路路面病害不斷出現(xiàn)。每年在公路養(yǎng)護(hù)和維修方面都要消耗大量的資金,同時(shí),大量的廢舊瀝青混合料被廢棄或作填料處理,廢舊瀝青混合料的閑置會(huì)造成環(huán)境污染,另外也會(huì)造成資源的浪費(fèi)。廢舊瀝青混合料的再生技術(shù),將廢舊的路面材料再生循環(huán)應(yīng)用于道路新建路面和養(yǎng)護(hù)工程當(dāng)中,從而避免了廢棄材料的堆放造成土地的占用和對(duì)環(huán)境造成的污染,也可以重復(fù)利用廢舊的瀝青、石料、水泥材料,節(jié)省工程的投資成本,降低能源的浪費(fèi),降低了由于砂石材料的開(kāi)采造成的森林植被減少、水土流失等生態(tài)環(huán)境破壞,具有顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)一般初擬一個(gè)水泥劑量和乳化瀝青用量,試驗(yàn)過(guò)程中保持混合料的乳化瀝青用量不變,通過(guò)變化外加水量來(lái)確定冷再生混合料的最大干密度和最佳含水量。
最佳含水量的確定方法依據(jù)《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》中的重型擊實(shí)試驗(yàn)方法進(jìn)行。一般進(jìn)行5 組不同含水量的混合料擊實(shí)試驗(yàn),就可以獲得冷再生混合料干密度隨含水率變化的曲線,通過(guò)含水率的變化曲線就可以求得最大干密度對(duì)應(yīng)的含水率,這就是冷再生瀝青混合料的最佳含水量。
在確定最佳瀝青用量的試驗(yàn)中以預(yù)估一個(gè)乳化瀝青用量為中值,按照1%的間隔變化形成3 個(gè)乳化瀝青用量,根據(jù)得到的瀝青混合料的相關(guān)體積指標(biāo)來(lái)確定在家瀝青用量,同時(shí)穩(wěn)定度、劈裂強(qiáng)度等指標(biāo)均滿足要求。另外也要適當(dāng)考慮工程造價(jià)的要求。
一般冷再生混合料的空隙率仍遠(yuǎn)高于熱拌瀝青混合料(通常設(shè)計(jì)空隙率為4%左右),這主要是因?yàn)殂娕倭现杏写罅康拈]口孔隙以及混合料中的水泥發(fā)生水化作用時(shí)會(huì)放出大量的熱,使混合料的體積產(chǎn)生微膨脹。如果乳化瀝青冷再生混合料的空隙率過(guò)高,混合料性能特別是強(qiáng)度和抗水損害能力會(huì)較差;如果冷再生的空隙率過(guò)小,也會(huì)存在很多不利的影響,如冬季的低溫抗裂性較差。因此,在冷再生混合料的設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分重視混合料的空隙率。
銑刨回收和開(kāi)挖回收的廢舊瀝青混合料要分開(kāi)堆放、不能混雜。瀝青混合料的銑刨回收一般采用冷銑刨方法,開(kāi)挖回收料可采用機(jī)械開(kāi)挖與破碎方式相結(jié)合的方法,廢舊瀝青混合料回收中要保證控制材料的差異性。瀝青面層的銑刨料在回收和存放過(guò)程中要單獨(dú)堆放,不能混入雜物。使用推土機(jī)、裝載機(jī)等機(jī)具將一個(gè)料堆的銑刨回收料充分混合,先篩分出超粒徑顆粒,后用破碎機(jī)破碎。
在鋪筑下面層之前要對(duì)舊路進(jìn)行處理,做到表面平整,在攤鋪冷再生混合料之前應(yīng)在舊瀝路面表面噴灑乳化瀝青粘層油。及時(shí)清除路面表面的臟物。當(dāng)有粘的土塊時(shí),應(yīng)用水刷凈,待表面干燥以后澆灑粘層油。
冷再生瀝青混合料的拌和設(shè)備可以采用間歇式或者連續(xù)式拌和設(shè)備,其中連續(xù)式生產(chǎn)效率高,再生瀝青混合料品質(zhì)穩(wěn)定,是一種發(fā)展的方向。
為保證再生瀝青混合料中廢舊瀝青混合料與新瀝青和集料拌和均勻,可以適當(dāng)延長(zhǎng)瀝青混合料的拌和時(shí)間,但并非越長(zhǎng)越好,要結(jié)合乳化瀝青的破乳速度來(lái)合理的確定。對(duì)于乳化瀝青如果存放的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),在使用之前要進(jìn)行適當(dāng)攪拌,防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
乳化瀝青冷再生廠拌設(shè)備的工藝流程如下:利用裝載機(jī)或者其他上料機(jī)械將所需的集料、RAP 等分別裝入各自的配料料斗中;通過(guò)給料機(jī),采用體積計(jì)量或者質(zhì)量計(jì)量的方法,分別對(duì)RAP 和各新集料按照配合比進(jìn)行配料;將配好的各種集料、水泥輸送到攪拌機(jī)中;水通過(guò)供水系統(tǒng)經(jīng)計(jì)量泵送到攪拌機(jī)中與其他材料拌和;乳化瀝青通過(guò)瀝青添加系統(tǒng)進(jìn)入攪拌機(jī)中拌和;拌和好的混合料從攪拌機(jī)出料端泄入出料倉(cāng)或者送料載貨汽車(chē)上。
(1)要適當(dāng)選擇冷再生瀝青混合料的拌和站的位置,保證運(yùn)距不要過(guò)長(zhǎng),以便保證乳化瀝青的破乳時(shí)間。
(2)運(yùn)輸車(chē)輛在裝料的過(guò)程保證混合料不產(chǎn)生明顯的離析。
拌和機(jī)向運(yùn)料車(chē)放料時(shí),汽車(chē)應(yīng)前后移動(dòng),分幾堆裝料,以減少粗、細(xì)集料的分離現(xiàn)象。
(3)冷再生瀝青混合料層在攤鋪的過(guò)程中,要合理調(diào)配運(yùn)輸車(chē)輛,避免出現(xiàn)停機(jī)等料現(xiàn)象出現(xiàn)。
(1)廠拌冷再生混合料應(yīng)采用攤鋪機(jī)攤鋪,熨平板不需加熱。
(2)廠拌冷再生混合料的攤鋪氣溫不能低于5 ℃,如果在攤鋪中遇雨應(yīng)停止攤鋪,防止乳液流失。應(yīng)該在天氣晴朗,溫度適宜的條件下攤鋪。
(3)攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)必須緩慢、均勻、連續(xù)不斷地?cái)備?,不能隨意變換速度或者中途停頓,攤鋪速度宜控制在2 ~4 m/min 范圍內(nèi)。
(4)冷再生混合料集料的最大粒徑與攤鋪層厚度應(yīng)相匹配。單層厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的3 倍,當(dāng)攤鋪厚度超過(guò)150 mm 時(shí),應(yīng)分層進(jìn)行攤鋪,以保證攤鋪質(zhì)量及壓實(shí)度滿足要求。如發(fā)現(xiàn)有超大粒徑粗集料應(yīng)人工清除。
(5)松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)混合料類型試鋪試壓確定。攤鋪過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡,并按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的方法由使用的混合料總量與面積校驗(yàn)平均厚度,一般松鋪系數(shù)在1.2 ~1.3。
(1)壓實(shí)是保證施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟。由于回收料的強(qiáng)度低于石料,在碾壓過(guò)度的時(shí)候,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)碎裂的現(xiàn)象,從而使混合料的強(qiáng)度降低。因此,應(yīng)采用中等噸位的壓路機(jī)壓實(shí)。
(2)廠拌冷再生混合料的碾壓遍數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)段確定,既要滿足壓實(shí)度,又不能造成過(guò)壓推移現(xiàn)象,一般可參照表1 中的參數(shù)進(jìn)行。
表1 廠拌冷再生混合料的碾壓參數(shù)
(3)冷再生混合料的強(qiáng)度形成需要一定的時(shí)間,所以其初期強(qiáng)度較低,為避免出現(xiàn)推擠,碾壓時(shí),必須注意控制壓路機(jī)行進(jìn)的速度。
由于冷再生混合料中含有乳化瀝青、水泥、水等,所以其強(qiáng)度需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間來(lái)形成,所以冷再生瀝青混合料在加鋪上層結(jié)構(gòu)前必須進(jìn)行養(yǎng)生。壓實(shí)完成之后的冷再生混合料養(yǎng)生期一般不宜少于7 d。當(dāng)需要盡快鋪裝上層結(jié)構(gòu)時(shí),可以以再生層中的含水率降低至2 ﹪以下來(lái)控制養(yǎng)生時(shí)間;南方潮濕地區(qū)再生層含水率達(dá)到2%以下在短期內(nèi)可能難以實(shí)現(xiàn),可以以能夠取出完整的芯樣來(lái)控制養(yǎng)生時(shí)間。
冷再生瀝青混合料在封閉交通的情況下養(yǎng)生可進(jìn)行自然養(yǎng)生,一般無(wú)需采取措施。對(duì)于開(kāi)放交通的條件下養(yǎng)生,要保證在再生瀝青混合料在完成壓實(shí)1 d 后再開(kāi)放,需要注意控制通過(guò)車(chē)輛的荷載,嚴(yán)格限制重型車(chē)輛通行,行車(chē)速度應(yīng)控制在40 km/h 以內(nèi),禁止車(chē)輛在再生層上掉頭以及急剎車(chē)??梢栽谠偕鷮由暇鶆驀姙⒙讶榛癁r青,來(lái)保證養(yǎng)生的效果。
冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中有著廣闊的應(yīng)用前景,在實(shí)際施工過(guò)程中要不斷加大對(duì)再生技術(shù)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí),細(xì)化配合比設(shè)計(jì),有針對(duì)性的開(kāi)展對(duì)冷再生技術(shù)路用性能的研究,注意冷再生瀝青混合料在施工過(guò)程中的特殊性,保證混合料的施工質(zhì)量,以不斷成功的案例來(lái)推動(dòng)冷再生技術(shù)的發(fā)展。
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