高速公路就地热再生沥青施工技术应用

[12-11 16:59:40]   来源:http://www.tmgc8.com  公路工程   阅读:3802

摘 要: 就地热再生沥青施工技术是国家863计划项目。本文主要介绍了就地热再生沥青技术的概念、施工设备、施工技术及其在宁夏高速公路路面工程维修中的应用。此种技术在高速公路工程施工应用中有一定的推广价值,值得推荐。

  关键词:slgz.cn 就地热再生沥青技术; 路面施工; 应用

  一、工程概况

  G6高速宁夏境起点位于宁蒙省界惠农,终点位于宁甘省界的郝家集,宁夏境内全长323公里,全线通车年份是2004年。近年来,随着经济的快速发展,大吨位的车辆不断增加,二三级公路治超力度增加,迫使大吨位车辆集中流向高速公路,再加上自2007年冬雪影响和2008年秋季降雨次数及降雨量的增加使得G6高速在我省路段的相当一部分路面在不同程度上受到了严重的破坏(主要表现为路面车辙、桥头跳车、路面泛油、纵向裂缝、横向裂缝、拥包、沉陷等病害)。针对此种病害,我省分别采用了就地热再生施工技术与冷刨热摊铺处治技术进行了修复。就地热再生简称HIR,是指在老化路面的现场,通过特定的工艺及设备,实现沥青路面大面积连续翻修作业。具有就地加热、翻松(铣刨)、添加再生剂、添加新集料、新旧料复拌、烘干、摊铺、整平、碾压等工艺特点,可一次成型新路面,旧路沥青混合料100%就地再生利用。具有节约资源、施工速度快、环境污染小、作业时不封闭交通、经济和社会效益都非常显著的优点。

  二、施工工艺流程

  沥青路面热再生施工工艺流程:

  交通管制→起点终点预处理→1号加热机预热→2号加热机预热→再生剂(或新沥青)喷洒→铣刨→拌合→摊铺(单层或双层)→接缝处理→碾压→恢复标线→现场质量检测→开放交通。

  三、施工方案、方法及措施

  (一) 做好施工准备工作

  首先要做好材料准备,施工前检测人员要对所使用的沥青、集料、矿粉、再生剂等重要材料,进行详细的检查,专门委派试验室对原材进行技术指标检测并形成相应的试验检测报告。其次,要做好机械设备准备,为保证快速、安全、优质地完成施工任务,保证试验路段保质保量的准时开工,从而为以后大面积施工提供准确可靠的技术参数及宝贵的施工经验。必须配齐施工前后场所需的各种机械设备,落实、完善必备的器具、配件、工具及燃油、附属油等,做好开工前的机械设备检查、维修、保养与调试等工作,确保施工期间不发生影响工程质量与进度的工程机械故障。最后,要做好人员准备,根据再生施工的特点,配备精干、能吃苦、责任心强且具有一定养护经验的施工、管理、技术、质检人员以及能进行熟练操作的路面施工与机械操作手,并在开工前对所有人员进行一次技术交底、安全技术交底及岗前培训工作,力求达到“质量无缺陷,生产零事故,工期不耽误”的要求。

  (二) 正式进行路面就地热再生施工

  在业主单位、监理单位、高速公路管理部门、交警部门主要负责人到达施工现场且经过检查批准后,开始正常施工。采取半幅施工半幅通行的交通管制办法。以中央分隔带开口位置划分施工路段,进行交通管制,行车道或超车道为再生作业车道,紧急停车道用于施工人员和施工辅助设备每一作业面开展前的工作准备,要具体划分两车道沥青路面热再生施工控制区。

  1. 基本要求

  (1)加热宽度比再生宽度两侧各宽20cm,在本次施工中所加热的施工宽度为440cm。

  (2)起点加热温度为200度左右,1号加热机应采用往复多次及低功率、长时间加热的方式进行。

  (3)终点处加热同起点处,2号加热机采用往复多次及低功率、长时间加热的方式进行,以确保加热温度。

  (4)两台加热机间隔根据施工时的气温、风力等控制在10m,2号机与铣刨机的间隔在15m之内。

  (5)两台加热机保持与复拌机、铣刨机之间的联络,根据复拌机、铣刨机的行进速度、控制速度及间隔。加热机操作手与复拌机、铣刨机操作之间通过对讲机进行联系,复拌机、铣刨机操作手根据行进速度及再生的实际能力估算出复拌机、铣刨机的行进速度,通过对讲机通知加热机操作手调整加热的速度满足施工要求。同时现场负责人统一指挥再生机组的运行。

  (6)加热过程中操作手根据复拌机、铣刨机操作手反馈的信息调整加热功率。

  (7)加热机在加热施工时如果距离中央分隔带较近,须采用钢质挡板根据施工的范围进行人工遮挡防护,防止加热机辐射路边及中央分隔带的树木和植物。

  加热路面时的质量保证措施

  ①为了保证加热机加热板的加热温度被充分利用,我们把加热板的四周使用防火布围起来,在加热板与路面接触时起到了密封保温的作用,使柴油燃烧的热能充分被旧路面吸收。

  ②两台加热机加热的温度,由操作手自己控制并根据现场实际情况随时调节加热功率。

  ③两台加热机加热时,加热机在刚开始施工时,加热的速度慢一点,1号加热机不能超过2号加热机的行进速度,两台加热机的速度必须一致。当施工到结尾时,2号加热机加热的速度也要放慢一点,让铣刨机紧跟其后,两者的间距保持在3~5米左右,2号加热机加热完毕后,铣刨机也要紧跟其后铣刨完毕。如果铣刨机与加热机的间距离得太远,加热机必须放慢速度、调整加热功率等待铣刨机赶上后再继续前行。

  ④对于部分维修的旧路面本身就有泛油的现象,经过加热后旧路面就有大量的沥青上浮到路面,路表面有沥青冒泡的现象发生,针对这一情况专门安排两个民工铲除表面的沥青,把多余的沥青集中在手推车中。这样就减少了旧路面多余沥青的含量,杜绝了再生后的路面发生泛油的现象。

  ⑤需要对掺入PR粉的路面进行维修时,不能用普通路面加热的方法进行加热,应该在PI粉路段采取往复加热的方法进行加热,直到路表面的温度达到165度以上,再进行路面铣刨并加入设计规定的再生剂用量。

  ⑥当路过桥梁的伸缩缝加热时,一定要保护好伸缩缝,在伸缩缝上覆盖隔热板或采取其他措施,防止温度过高对伸缩缝产生破坏作用。

  2. 再生剂喷洒

  (1)再生剂保存在铣刨机的存储罐中,且通常加热到110~130℃时喷洒再生剂于混合料中,然后在大于130℃高温的条件下进行拌和,这样有利于再生剂在松散材料中的扩散,根据施工的需要每天加满存储罐。

  (2)再生剂是通过电脑控制系统直接喷洒在加热后的沥青路面上,再进行铣刨、拌和。其添加量有系统自动控制,当设备起停时,通过阀门有效的控制再生剂的添加。

  3. 铣刨

  铣刨宽度及深度按设计要求,当机械操作手根据设计要求在计算机系统中设置好各项施工技术参数后由系统自动控制施工,再有操作手根据路况进行人工细调。铣刨找平采用托杠两侧纵坡仪控制。铣刨深度为5cm(保证铣刨完上面层,进入下面层1cm,有时上面层由于其他原因不够4cm,所以铣刨深度有时小于5cm但必须大于4cm),铣刨宽度为410cm。

  4. 拌合

  为了能够准确的控制,外掺料通过与HIR车组前进速度关联的计算机控制系统加入到松散材料中,由再生复拌机强制拌和。为了满足设计及施工的要求,添加新沥青混合料时,数量要准确,拌和速度要均匀,这样才能保证新旧混合料拌合均匀。新沥青混合料在工地拌和站进行拌和,使用运料车运送到施工现场。
  
  5. 摊铺

  经过再生拌和后的混合料由摊铺机根据原路面的路拱就地摊平,摊铺机的操作手必须是经过专业培训且持证上岗。摊铺机与再生主机须保持一样的行进速度,须紧跟在再生主机的后面,两者间距大约保持3~5m 为易。

  (1)松铺系数一般取1.18~1.20,以原路面为基准面。在实际中根据试验路段来确定。
  
  (2)摊铺找平采用两侧纵坡仪控制,并在施工过程中加强人工监控,实时调整。
  
  (3)摊铺过程中应加强接缝处的控制,确保新老路面平顺连接。
  
  (4)桥头跳车、沉陷路面病害是采用冷铣刨热摊铺的施工工艺,需要注意以下工作:
  
   ①冷铣刨后:铺筑沥青前,应检查铣刨成型层的质量,不符要求的不得铺筑沥青面层,当质量符合要求时,方可开始施工。沥青路面必须喷洒粘层油。气温低于10摄氏度或大风天气、即将降雨时不得喷洒粘油层。粘层油的粘度通过调节稀释剂的用量或乳化沥青的浓度得到适宜的粘度,基质沥青的针入度通常宜不小于100。透层油的用量通过试洒确定,不宜超出要求的范围。粘层油宜采用沥青洒布车一次喷洒均匀,使用的喷嘴宜根据透层油的种类和粘度选择并保证均匀喷洒,沥青洒布车喷洒不到的铣刨槽壁处宜改用手工涂刷。喷洒粘层油前应清扫路面,遮挡防护完好路面及人工构造物避免污染。施工前应对进场的材料按批进行抽检,以保证材料质量。
  
  ②摊铺:
  
  a摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺速度控制在2-6m/min范围内。其输出量和混合料运送量相匹配,摊铺过程中不随意变换速度,避免中途停滞。
  
  b沥青混凝土摊铺温度根据沥青的标号或气温状况进行调节。
  
  c开始摊铺前将摊铺机的熨平板加热,加热温度不低于100℃。
  
  d摊铺过程中随时检查宽度、厚度、平整度、路拱、温度等摊铺质量,出现离析边角缺料等不合格现象时人工及时补洒料或换填处理。
  
  e摊铺机无法作业的施工面,如横断面不符合要求、路面厚度不同、空间受到限制以及人工构造物接头等地方,在监理工程师同意后采取人工摊铺。
  
  6. 碾压
  
  施工时采用三台压路机进行配合施工作业,即用于初压、复压和终压的压路机至少各有1台。面层碾压时,一般情况下,双钢轮压路机初压两遍(第一遍稳压,第二遍高频低震前进不震后退震),胶轮压路机复压5遍,双钢轮压路终压2遍。其中确切的碾压遍数、施工速度、施工温度根据试验段施工提供的信息进行相应的现场调整。由于HIR碾压温度一般较新铺沥青路面低,因此根据实际情况考虑提高压路机吨位。
  
  7. 现场质量检测
  
  碾压完成后的现场质量检测,主要是在路面冷却后,开放交通前,完成路面的压实度、平整度、构造深度、渗水系数、摩擦系数等技术指标和几何线形的检测,具体的检测应符合沥青路面施工质量技术规范质量评定标准的具体要求。
  
  8. 开放交通
  
  每一作业段工序全部结束且沥青混凝土路面温度冷却至50℃以下时,路面标线恢复完毕后,才可拆除标志,开放交通。夏季施工后,交通条件允许的情况下,在施工完成12h后开放交通。
  
  四、结语  

  通过到G6高速公路沥青路面就地热再生施工,基本达到了预期要求,实现了社会效益与经济效益双丰收,此项技术有一定的市场空间。
  
  参考文献:
  
  [1] 交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范[S].2004.11.
  
  [2] 贾渝,蓸荣吉,李本京等.高性能沥青路面(Superpave)基础参考手册.
  
  [3] 交通部公路科学研究所.公路工程质量检验评定标准[S].2005.01.
  
  [4] 上海市公路管理处.公路沥青路面养护技术规范[S].2001.11.


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