沪宁高速公路扩建工程路面冷再生技术的应用研究
2006-07-13 中国公路网 曹荣吉 杜骋
摘要:根据沪宁高速公路扩建工程再生利用的实际生产情况,介绍了在沪宁高速公路扩建工程中采用的乳化沥青冷厂拌再生技术和水泥冷厂拌
再生技术,同时介绍了两种再生技术的生产、施工控制情况及在工程施工过程中重点控制的质量检测项目及要求,最后分析了沪宁高速公路扩建工程中采用了再生技术的经济效益,可以作为相关再生技术施工控制的参考。
关键词:沪宁高速公路 扩建工程 再生技术 经济效益分析
概述
沥青路面的再生利用,就是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分等方法处理后,与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料,能够满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。由于对旧材料进行重复利用,在施工过程中,路面的几何线形及厚度能得到很好地保持。与其它沥青路面修复技术相比,沥青路面再生还能在一定程度上减少交通中断的现象。更重要的是再生后的沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当。
经过对沪宁高速公路扩建工程沥青路面再生策略研究,在沪宁高速公路扩建工程中采用的再生技术是冷厂拌再生,对于不同的路段,相应的再生方式为:
对于水泥稳定碎石基层沥青路面,可以将老路沥青面层和二灰碎石基层的铣刨料经过水泥冷厂拌再生,用于新路的底基层。
对于柔性基层沥青路面,可以将老路沥青面层的铣刨料经过乳化沥青冷厂拌再生,用于新路柔性基层的下基层;将老路二灰碎石基层的铣刨料经水泥冷厂拌再生,用于新路的底基层。 乳化沥青冷厂拌再生技术和水泥冷厂拌再生技术在沪宁高速公路扩建工程中得到了成功的应用,发挥了巨大的经济效益和社会效益。结合沪宁高速公路扩建工程再生利用的实际生产,本文对再生技术在沪宁高速公路扩建工程中应用的相关情况进行介绍和分析。
1、冷厂拌再生方式
1.1柔性基层沥青路面段的再生方式
结合柔性路面路段方案,将老路沥青面层铣刨料经乳化沥青冷厂拌再生,再生混合料用于新路面的下基层,以代替10cm的普通沥青LSM25基层;将二灰碎石基层铣刨料经水泥冷厂拌再生,再生混合料用于底基层,以取代16cm的二灰土底基层。路面结构见图1-1所示。
改性沥青SMA13 4.0cm 改性沥青Sup20 8.0cm 普通沥青Sup25 8.0cm 普通沥青LSM25 10.0cm 乳化沥青冷再生混合料层 10.0cm 级配碎石 20.0cm 二灰碎石再生层 16.0cm 路基 图1-1 柔性基层沥青路面段再生利用结构方案
1.2水泥稳定碎石基层沥青路面段的再生方式
对于水泥稳定碎石基层沥青路面段落,将老路沥青面层和二灰碎石基层铣刨料经水泥冷厂拌再生,再生混合料用于底基层,以取代20cm的二灰土底基层。路面结构见图1-2所示。
改性沥青SMA13 4.0cm 改性沥青Sup20 8.0cm 普通沥青Sup25 8.0cm 水泥稳定碎石基层 40.0cm 再生底基层 20.0cm 路基 图1-2 水泥稳定碎石基层沥青路面段再生利用结构方案
2、乳化沥青冷厂拌再生技术的应用
沪宁高速公路扩建工程无锡段HN-LM4标采用的是柔性基层的沥青路面结构形式,如图1-1所示,将沥青面层铣刨料由乳化沥青冷厂拌再生后用于新路的下基层。现将HN-LM4标乳化沥青冷厂拌再生下基层的使用情况介绍如下。
.2.1老路面铣刨与铣刨料的筛分、破碎
对沪宁高速公路老路面沥青混合料进行铣刨,采用运输车辆直接将铣刨料运输至拌和厂集中堆放。为防止在堆放和生产过程中铣刨料发生结块,采取了以下措施:a. 在铣刨时适当加大水量;b. 铣刨料堆高一般不超过2m;c. 在铣刨料仓中增加破拱装置;d. 每天拌和工作结束后将铣刨料仓放空。
在拌和厂对铣刨料进行筛分,根据铣刨料的尺寸设置了10mm和31.5mm两道筛网,将铣刨料分成10mm以下细集料部分、10mm~31.5mm粗集料部分和31.5mm以上大颗粒部分。为了进一步利用老路铣刨料,配置了破碎设备,主要是对31.5mm以上大颗粒部分进行再次破碎,破碎后的铣刨料经筛网过筛后分成粗细两档,可以得到较好的利用。根据乳化沥青冷厂拌再生生产量,配备了两套筛分设备和一台破碎设备最终筛分后的粗、细料分开堆放存储
2.2冷再生混合料的拌和生产
老路面铣刨料经过破碎、筛分后分成10mm以下细集料部分和10mm ~31.5mm粗集料部分两种规格的铣刨料,HN-LM4标柔性基层冷再生拌和厂采用的拌和设备是镇江路面机械制造总厂生产的ARC3000型拌和设备,拌和设备有乳化沥青、水和矿粉的添加装置。
采用经试验验证的生产配合比(如表2-1)进行拌和生产,实际生产过程中粗集料和细集料部分分别采用两个仓同时进料,通过单位时间的进料量(即流量)来控制进料比例。 表2-1 HN-LM4标乳化沥青冷再生混合料生产配合比
10~31.5mm铣材料 刨料 0~10mm铣刨料 矿粉 水泥 乳化沥青 水 比例43.2 (%) 43.2 4.3 1.7 3.8 3.8 拌和时应控制好冷再生混合料的拌和时间,乳化沥青混合料若过度拌和,则粗集料表面的乳化沥青容易剥落,而且过度拌和可导致乳化沥青提前破乳,使混合料劲度过大;而拌和不充分则可导致集料不能充分地被乳化沥青裹覆。
2.3乳化沥青冷再生下基层的施工工艺
1、冷再生混合料的运输
运输车辆保持干净清洁,并对车厢板均匀喷洒肥皂水溶液。运输车辆在装料过程中前后移动,分几堆装料,以减少冷再生沥青混合料的离析。运输车辆数量满足拌和与摊铺需要,并略有富余,保证生产的稳定性。运输过程中,运料车辆均有篷布覆盖并扣牢,主要目的是防止乳化沥青冷再生混合料在运输过程中提前破乳。 2、冷再生混合料的摊铺
HN-LM4标乳化沥青冷再生下基层全幅摊铺宽度为18.50m,施工过程可以采用传统热拌沥青混合料的摊铺机械和工艺。与传统摊铺稍有不同之处,摊铺冷再生沥青混合料时摊铺机熨平板不必预热,以防止混合料中水分散失过快而影响混合料的和易性。HN-LM4标乳化沥青冷再生下基层的施工过程中,摊铺速度一般控制在1.5~2.0m/min。 3、冷再生混合料的碾压
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