中國混凝土網(wǎng)
當(dāng)前位置: 首頁 » 技術(shù) » 應(yīng)用技術(shù) » 正文

瀝青路面再生技術(shù)的適用性研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-09-03  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:聶濤
核心提示:瀝青路面再生技術(shù)的適用性研究
  早在1915年人們就開始認(rèn)識到,重新利用現(xiàn)有瀝青路面材料是修復(fù)路面的重要方法。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的努力,再生技術(shù)已成為現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛,具有廣闊發(fā)展前景的綜合技術(shù)。就瀝青路面再生技術(shù)而言,有多種設(shè)備、工藝和方法。瀝青路面再生技術(shù)的分類如圖1所示。目前,各種再生技術(shù)都有很大的發(fā)展,顯示出各自的生命力。然而,由于各種再生技術(shù)種類繁多,給用戶的正確選擇造成了一定的困難,在認(rèn)識上造成了一定模糊和混亂,從而阻礙了再生技術(shù)在我國的推廣與發(fā)展。事實(shí)上,每種再生技術(shù)都有自身的合理使用范圍與特點(diǎn),沒有一種再生技術(shù)可以滿足所有的路面維修作業(yè)要求。因此,有必要分析各種再生技術(shù)的特點(diǎn)與其合理的應(yīng)用范圍,以便用戶合理選擇,使各種再生技術(shù)發(fā)揮各自的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

  1 廠拌再生技術(shù)的特點(diǎn)與適用范圍

  廠拌再生技術(shù)分為廠拌熱再生與廠拌冷再生。廠拌再生實(shí)質(zhì)上是對廢舊瀝青混合料的集中處理與加工,其主要特點(diǎn)是可對各種廢舊材料進(jìn)行再生處理,對材料的處理與路面狀況無關(guān),具有很大的工藝柔性。此外,廠拌再生材料的質(zhì)量較容易控制。瀝青路面廠拌再生原理。

  廠拌熱再生設(shè)備有兩種基本類型,一種為雙滾筒型連續(xù)式再生設(shè)備,另一種為旁路型間歇式再生設(shè)備。廠拌熱再生是指將舊瀝青路面銑刨后運(yùn)回?cái)嚢鑿S,通過二次破碎、篩分,并根據(jù)舊混合料中瀝青含量、老化程度,骨料級配和性能指標(biāo),摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青或再生劑進(jìn)行拌和,使混合料達(dá)到規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo),最后按照與新建瀝青路面相同的方法重新鋪筑的再生工藝。廠拌熱再生工藝的基本過程包括:舊路面銑刨運(yùn)輸;二次破碎篩分;加熱攪拌(根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求添加新骨料、瀝青、粉料、再生劑等);運(yùn)輸攤鋪和壓實(shí)。利用這種方法,可以對基層甚至路基的一些地段進(jìn)行有效的補(bǔ)強(qiáng)。

  廠拌冷再生技術(shù)的主要特點(diǎn)是,再生時(shí)廢舊材料不需要加熱烘干,從而大大節(jié)省了能源和成本,同時(shí)具有很高的環(huán)保性。這一特點(diǎn)使得冷再生技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。目前,冷再生技術(shù)所使用的粘結(jié)料主要有泡沫瀝青和乳化瀝青兩種類型。冷再生的材料適用性較廣泛,新骨料、破碎的舊混合料、各種粘結(jié)材料均可用于冷再生工藝。冷再生材料不僅用于建設(shè)各種路基、路面,而且還可用于其它建筑工程。此外,冷再生設(shè)備一般為移動(dòng)式,因而具有很好的施工機(jī)動(dòng)性。

  就路面再生維修工藝而言,廠拌再生工藝的主要缺點(diǎn)是:需花費(fèi)較高的運(yùn)輸成本;對交通的干擾較大,施工周期較長;采用冷銑刨會(huì)破壞原有路面材料的骨料與級配。

  2 就地?zé)嵩偕夹g(shù)特點(diǎn)與適用性

  就地?zé)嵩偕夹g(shù)是適合于瀝青路面面層(被修復(fù)面層厚度一般≤60mm)連續(xù)修復(fù)的一種經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代瀝青路面維修技術(shù)。就地?zé)嵩偕℉IR)是指在原有瀝青路面上通過加熱軟化,以機(jī)械方式翻松(銑刨)路面,對其進(jìn)行攪拌(根據(jù)需要可添加瀝青、再生劑、新混合料或新骨料),并將所形成的再生混合料就地重鋪壓實(shí),從而達(dá)到消除路面病害、恢復(fù)路面性能的道路維修過程。

  應(yīng)用加熱技術(shù)修復(fù)舊路面的方法可以追溯到20世紀(jì)30~40年代,這一時(shí)期美國制造了世界上第一批路面就地加熱修整機(jī)。因此,瀝青路面的就地再生技術(shù)在美國已經(jīng)實(shí)踐了大約60年。

  為了規(guī)范就地?zé)嵩偕夹g(shù)及其專業(yè)術(shù)語,美國瀝青再生協(xié)會(huì)(ARRA)認(rèn)定了三種基本的就地?zé)嵩偕に嚕杭訜岱煞ǎㄕ畏ǎ?、重鋪法、?fù)拌法。

  就地?zé)嵩偕に嚦晒Φ年P(guān)鍵因素之一是需要得到足夠高的壓實(shí)溫度。排除舊料水分前,典型的溫度極限約為100℃,而當(dāng)材料烘干后,可將其迅速加熱到較高溫度。從整體上總結(jié)路面的再生程度較為困難,因?yàn)楦鞣N工程的具體情況不同。但可以公正的說,大多數(shù)再生工程都達(dá)到了目標(biāo)。在英國進(jìn)行的再生工程中通常使用再生劑,通過對黏度和針入度的測試,表明舊瀝青粘結(jié)料得到了軟化。

  就地?zé)嵩偕夹g(shù)在加拿大進(jìn)行了大量的實(shí)踐,并產(chǎn)生了評價(jià)就地?zé)嵩偕访嫘阅艿恼笇?dǎo)規(guī)范。在10個(gè)工程中應(yīng)用了綜合與聯(lián)合作業(yè)法,再生厚度為50mm。這些項(xiàng)目主要評價(jià)再生前后瀝青的流變性和混合料的體積特性。

  經(jīng)過過去20多年的努力,就地?zé)嵩偕母拍畈粩嗤晟?。就地?zé)嵩偕夹g(shù)在20世紀(jì)80年代末和90年代初發(fā)展較快。早期的發(fā)展受到設(shè)備技術(shù)的限制。然而,隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,如冷銑刨和廠拌熱再生技術(shù)的發(fā)展,堅(jiān)實(shí)了就地?zé)嵩偕睦碚摶A(chǔ),推動(dòng)了就地?zé)嵩偕O(shè)備和材料的不斷進(jìn)步。經(jīng)過90年代初的發(fā)展,就地?zé)嵩偕夹g(shù)和設(shè)備性能已達(dá)到深層再生和高質(zhì)量再生路面的目標(biāo),并且可與其它瀝青路面質(zhì)量相競爭。

  2.1 就地?zé)嵩偕c廠拌再生技術(shù)的比較

  對于相同的路面維修工程而言,與廠拌再生工藝相比較,就地?zé)嵩偕に嚨南鄳?yīng)特點(diǎn)有:(1)施工周期短;(2)對交通的干擾可降低至最??;(3)100%利用舊瀝青混合料,節(jié)省資源,經(jīng)濟(jì)性好;(4)施工安全,環(huán)保性好;(5)再生設(shè)備一次性投資較大。其中,可完全利用舊材料、施工速度快和節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用是就地再生的三大優(yōu)點(diǎn)。

  2.2 各種就地?zé)嵩偕に嚤容^

  根據(jù)路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量的不同要求和不同的維修設(shè)計(jì),就地再生技術(shù)可形成多種不同的施工工藝和方法,以滿足路面維修工程的需要,這是就地再生技術(shù)的重要特點(diǎn)之一。

  (1)綜合作業(yè)法。

  即用一臺綜合式再生重鋪機(jī)組連續(xù)實(shí)現(xiàn)加熱、耙松、再生劑添加、攪拌、攤鋪等再生過程的工藝方案,必要時(shí)可選擇預(yù)加熱機(jī)一同工作。綜合再生作業(yè)的特點(diǎn)是:再生機(jī)組系統(tǒng)復(fù)雜,技術(shù)水平要求高;一次性投資較大;工藝柔性較差;不能利用現(xiàn)有攤鋪設(shè)備與技術(shù)。綜合作業(yè)再生機(jī)組的典型產(chǎn)品主要包括維特根的RX4500、美國的卡特彼勒和芬蘭的KM3000RS型再生機(jī)組。

  (2)聯(lián)合作業(yè)法。

  即用多臺不同功能的再生機(jī)組與常規(guī)攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè),連續(xù)完成加熱、銑刨翻松、添加再生材料、攪拌、攤鋪等再生過程的作業(yè)方案。聯(lián)合作業(yè)方案的特點(diǎn)是:工藝柔性好;再生設(shè)備系統(tǒng)相對簡單;工藝路線較長,可使再生材料充分加熱與混合;可利用現(xiàn)有攤鋪設(shè)備與技術(shù)。聯(lián)合作業(yè)工藝有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。聯(lián)合作業(yè)工藝的再生機(jī)組主要有瑪蓮尼再生列車、英達(dá)就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組以及馬泰克AR2000型就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組。

  2.3 就地?zé)嵩偕に嚨倪m用性

  由于就地?zé)嵩偕幹蔚氖锹访姹韺硬糠?,因此,路面結(jié)構(gòu)和路基應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固,并具有良好的排水系統(tǒng)。施工前,對舊瀝青混凝土必須進(jìn)行較深入的實(shí)驗(yàn)分析。再生添加料配比設(shè)計(jì)取決于原路面瀝青含量、瀝青的物理特性和骨料的質(zhì)量與級配。正確的混合料設(shè)計(jì)可保證新再生路面的成本效益、平整度和耐久性。

  瀝青路面到達(dá)服務(wù)期或發(fā)生早期破壞時(shí),可對其實(shí)施各種再生工藝進(jìn)行修復(fù)。選用何種再生技術(shù)取決于多種因素,其中包括設(shè)備配置、路面厚度、道路條件、氣候條件、交通量、舊路面材料質(zhì)量、路面基層結(jié)構(gòu)等。

  掌握路面結(jié)構(gòu)和損壞原因?qū)τ诰偷責(zé)嵩偕に嚨倪x擇十分重要。工程成功的關(guān)鍵是對現(xiàn)有條件的分析與最佳材料配比和方法的選擇。就地?zé)嵩偕夹g(shù)適用于路基良好、路面結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的道路維修。再生施工之前,應(yīng)當(dāng)處治好各種結(jié)構(gòu)病害,并將路面不良材料清除干凈。

  2.4 就地?zé)嵩偕竟に?

  (1)路面整形工藝。

  將舊路面翻松后重鋪,以便消除原有路面的車轍和變形等病害,同時(shí)改善路面的橫坡度與排水狀況。將翻松的材料經(jīng)攪拌器攪拌可獲得均勻的混合料,使路面得到良好的改善。

  根據(jù)ARRA協(xié)會(huì)頒布的瀝青再生標(biāo)準(zhǔn),表面再生工藝最適合路面修整(整形)和改善行駛質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。也能很好的適用于處治輕度坑槽、泛油、車轍、搓板(皺紋)、推擠(波浪)、裂縫及其它路面病害。這一工藝不適合于解決抗滑性能、路肩塌落、邊沿裂縫、疲勞裂縫、非連續(xù)裂縫或路面強(qiáng)度等問題。

  (2)路面重鋪工藝。

  將原路面翻松,同時(shí)在其上攤鋪新料層,然后將兩材料層同時(shí)壓實(shí)成型。

  此工藝用于恢復(fù)路面摩擦特性,改善橫坡度,消除車轍,提高路面強(qiáng)度。應(yīng)用復(fù)拌設(shè)計(jì),如二次螺旋布料、輔助整平,并與攪拌器結(jié)合可進(jìn)一步改善重鋪路面特性。

  當(dāng)表面再生或復(fù)拌法不能恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)形狀或表面抗滑性能時(shí),應(yīng)用重鋪工藝。因?yàn)檫@種工藝可以攤鋪很薄的瀝青磨耗層,所以當(dāng)普通罩面法不適用時(shí),也可應(yīng)用重鋪法。重鋪工藝可用來進(jìn)行路面補(bǔ)強(qiáng),復(fù)拌法可進(jìn)行18mm補(bǔ)強(qiáng),而重鋪工藝補(bǔ)強(qiáng)深度可達(dá)50mm。

  重鋪?zhàn)鳂I(yè)法中,再生深度和罩面厚度通常分別為25~50mm,典型的組合厚度為75mm左右。100mm以上的厚度將會(huì)遇到攤鋪、壓實(shí)和平整度等方面的困難。由于在鋪層之間形成了熱結(jié)合面,這種工藝可實(shí)現(xiàn)很薄的罩面,對于優(yōu)良的瀝青混合料罩面層厚度可減薄至12mm。而常規(guī)罩面厚度是它的2~3倍。薄層重鋪法一般比其它涉及罩面的就地?zé)嵩偕鳂I(yè)法更經(jīng)濟(jì)。實(shí)踐證明,重鋪法也適用于市政維修工程。雖然再生機(jī)組的作業(yè)速度比常規(guī)的銑刨——攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度低,但其僅干擾一次交通,且占用交通的總時(shí)間較少。

  根據(jù)瀝青再生協(xié)會(huì)的瀝青再生基本指導(dǎo)手冊,重鋪法最適合于松散、坑槽、各種裂縫或抗滑性、行駛質(zhì)量惡化等病害的處置。對于泛油、車轍、搓板、波浪及其它表面病害的處置,重鋪法也是有效的。重鋪法也可用來提高路面強(qiáng)度。

  (3)路面復(fù)拌工藝。

  通過添加新熱混合料,或?yàn)r青,或再生添加劑,經(jīng)現(xiàn)場攪拌、攤鋪、壓實(shí),以改善現(xiàn)有路面特性的就地?zé)嵩偕椒ā?yīng)用雙軸攪拌器可保證充分混合新舊材料。復(fù)拌工藝適合于老化路面的改造、非穩(wěn)定磨損路面的恢復(fù)和提高路面強(qiáng)度。也可將磨耗層處理為粘結(jié)層,以增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,然后鋪設(shè)新的磨耗層。復(fù)拌工藝是路面改善最適合的就地?zé)嵩偕夹g(shù)。這一工藝對于處治車轍、松散、老化和其它50mm以內(nèi)的路面缺陷是最經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

  用復(fù)拌法進(jìn)行的瀝青再生可改進(jìn)(修正)包括骨料級配、抗滑系數(shù)、瀝青含量、瀝青的流變特性、混合料穩(wěn)定性和空隙率等。

  在這一工藝中,預(yù)加熱機(jī)和加熱銑刨機(jī)加熱路面至37~50mm深,翻松路面并形成堤狀料堆,然后將其輸送到車載攪拌鍋中。在攪拌鍋中,再生舊料與再生劑、添加料或新熱混合料均勻混合。再生的混合料由普通瀝青攤鋪機(jī)攤鋪。通常熨平板被加熱,并裝有振動(dòng)或振搗梁,以便獲得初壓實(shí)度,且可進(jìn)行自動(dòng)找平和坡度控制。

  復(fù)拌作業(yè)法可形成高質(zhì)量的磨耗層,其壽命可達(dá)7~14年,具體壽命取決于原有路面、添加混合料和再生劑(修正粘結(jié)料)的質(zhì)量。對于路面標(biāo)高不能增加、清除困難或在雙車道上只進(jìn)行單車道的維修等,復(fù)拌法是有效的維修方法。復(fù)拌法也可以產(chǎn)生高質(zhì)量的熱瀝青混合料罩面層,按照規(guī)范,預(yù)期壽命7~15年。

  根據(jù)再生協(xié)會(huì)發(fā)布的基本再生指導(dǎo)手冊,復(fù)拌法最適合于處治坑槽、泛油、搓板、擁包,以及車轍、脫皮、老化等發(fā)生在50mm深度以內(nèi)的路面病害。這一工藝也可有效的應(yīng)用于處治各種裂縫、表面松散、摩擦阻力減小等病害,但不適合于用來處治路肩塌落、非連續(xù)裂縫、路面補(bǔ)強(qiáng),以及50mm深度以上的路面病害。

  (4)復(fù)拌-罩面工藝。

  復(fù)拌磨耗層(根據(jù)需要可在其中添加新瀝青),然后在其上鋪設(shè)新的磨耗層。在復(fù)拌機(jī)前預(yù)先撒布新骨料,可改善混合路面特性。

  表面再生后通常還需進(jìn)行封層或罩面處理。如果不進(jìn)行表面處理,再生路面的壽命大概為2~4年;進(jìn)行碎石封層后,路面壽命可達(dá)5~6年;若進(jìn)行50mm的罩面處理,路面壽命可達(dá)10年。

  3 就地冷再生技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用

  就地冷再生技術(shù)有兩種類型,一種可稱其為路面冷再生,另一種為路面基層(穩(wěn)定層)冷再生技術(shù)。

  路面冷再生工藝主要以乳化瀝青(或泡沫瀝青、水泥等)為粘結(jié)劑,在設(shè)備方面采用銑刨機(jī)原理。施工過程主要包括:在原路面上就地銑刨翻松;噴灑穩(wěn)定粘結(jié)劑,同時(shí)就地?cái)嚢杈鶆颍恢匦聰備佋偕牧?;壓?shí)成型。路面冷再生工藝需要有良好的路基性能作支持,適合于治愈路面松散、車轍、水損、反射裂縫等病害。

  路面基層就地冷再生技術(shù)主要以泡沫瀝青(必要時(shí)可添加水泥、石灰等穩(wěn)定劑)為粘結(jié)劑,在設(shè)備方面以多功能穩(wěn)定土拌和機(jī)為主機(jī)。工藝過程主要包括:就地翻松(可事先在路面上撒布水泥等穩(wěn)定材料);噴灑泡沫瀝青;拌和均勻;碾壓成型。路面基層就地冷再生技術(shù)主要適合于一般路面特別是縣鄉(xiāng)道路穩(wěn)定層的再生施工,并具有施工速度快、成本低、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)。

  綜上所述,再生技術(shù)是應(yīng)用十分廣泛的,具有良好發(fā)展前景的現(xiàn)代技術(shù)。各種路面再生技術(shù)具有各自不同的應(yīng)用范圍,使用者應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查研究,選擇適合具體路面狀況的再生方法,以獲得預(yù)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
 
 
[ 技術(shù)搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報(bào) ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 

 
推薦企業(yè)

?2006-2016 混凝土網(wǎng)版權(quán)所有

地址:上海市楊浦區(qū)國康路100號國際設(shè)計(jì)中心12樓 服務(wù)熱線:021-65983162

備案號: 滬ICP備09002744號-2 技術(shù)支持:上海砼網(wǎng)信息科技有限公司

滬公網(wǎng)安備 31011002000482號