刘艳丽
重庆市市政设施运行保障中心
内容摘要:沥青路面再生技术能最大限度利用旧路面的结构和材料,节约新材料和能源,减少建筑垃圾、保护生态环境,节约建设投资,缩短建设周期,交通干扰小。目前,路面再生技术越来越受到重视,本文仅就沥青路面再生技术在市政道路养护中的应用进行探讨。
关键词:沥青路面再生;市政道路;应用
1 路面再生技术简介
1.1路面再生技术简介
路面再生,就是将已老化、破损的路面(包括沥青路面和水泥混凝土路面)进行翻挖、回收、破碎、筛分,再添加新集料、结合料和添加剂,重新拌和得到满足各项路用指标的混合料,铺筑路面基层或面层。
1.2路面再生技术分类
路面再生分为沥青路面再生和水泥混凝土路面再生。沥青路面再生又分为热再生和冷再生,再生后的沥青混合料可以铺筑基层或面层。水泥混凝土路面再生主要是将其破碎,作为路面的基层或底基层。本文仅讨论沥青路面再生技术。
2 沥青路面再生技术在我国的发展历程及应用现状
沥青路面再生技术因其能够大幅节约材料、节约能源、降低成本、保护环境、缩短工期而越来越受到重视,应用越来越广泛。
1982年,交通部将沥青路面再生利用作为重点项目,开展了比较系统的试验研究。1991年,交通部发布了《热拌再生沥青混合料路面施工及验收规程》。1997年,我国第一条高速公路沈阳—大连高速进行了再生重铺。同年,江苏淮阴的乳化沥青冷再生方法取得一定的效果。2002年,京津塘高速公路采用就地热再生技术。2004年,我国多地开始铺筑泡沫沥青冷再生路段。2008年,交通部颁布《公路沥青路面再生技术规范》,为沥青路面再生技术的发展提供了指南和依据。
近年来,橡胶沥青再生料、泡沫沥青再生料、乳化沥青再生料都得到了研发应用。
3 沥青路面再生方法的分类与选用
沥青路面再生方法按照再生方式分为热再生和冷再生,按照生产工艺分为厂拌再生和就地再生,因此,实际生产施工中,沥青路面再生方法被具体分为四类:厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生。
热再生实际是沥青老化的逆过程,它通过添加再生剂调整旧沥青的流变行为达到再生的目的,简言之就是调节旧沥青的黏度,使之降低至所需要的黏度范围,在此基础上,添加一定的集料、外加剂,形成新的沥青混合料。
冷再生是将旧沥青路面破碎筛分后作为集料加以利用,再加入粘合料后形成具有一定强度的材料。其强度主要来源于混合料颗粒的內摩阻力和结合料的粘结力。
对于沥青路面再生方法的选择,要根据具体的工程需要,道路的损坏情况,道路的结构承载力情况以及废旧沥青的老化情况等因素综合考虑来确定。
4 沥青再生技术简介
4.1沥青路面就地冷再生
沥青路面就地冷再生技术是采用专用设备对旧沥青路面现场铣刨、破碎、筛分,再掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌合、摊铺碾压,一次性实现旧沥青路面再生。即可进行沥青层就地冷再生,也可进行同时包括沥青层和非沥青层的全深式就地冷再生。
4.2沥青路面厂拌冷再生
沥青路面厂拌冷再生技术是回收旧沥青路面材料(RAP),在拌合厂进行破碎、筛分,再与新集料、沥青类再生结合料、活性填料、水等按一定的配合比拌和成为新的混合料,铺筑路面的底基层、基层和面层。
4.3沥青路面就地热再生
沥青路面就地热再生技术也称为表层再生技术,是通过现场加热软化原路面,耙松或铣刨至一定深度,加入新集料、沥青和再生剂混拌,摊铺,碾压等工序,一次性实现就地旧路面再生。
4.4沥青路面厂拌热再生
沥青路面厂拌热再生技术是将旧路面铣刨后回收,在拌合厂进行破碎、筛分,并根据回收料中的沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,选择合适的再生剂,按照重新设计的配合比掺入新的集料、沥青和再生剂,生产出新的热拌沥青混合料,按照新建沥青路面完全相同的施工工艺进行重新铺筑路面。
5 沥青路面再生技术在市政道路养护维修中的应用探讨
市政道路养护维修工作具有环境复杂、交通量大,施工干扰大,工期要求短等特点,在选择养护维修的方式时需要考虑多种因素。路面再生技术因其诸多优点很适合在市政道路养护维修中应用。
沥青路面再生的就地冷再生、厂拌冷再生、就地热再生、厂拌热再生四种方式,具有不同的适用范围,应用时应根据工程实际情况选择。
5.1沥青路面再生方式的选择
选择何种再生方式主要基于原路面的损坏类型,即包括路面病害类型、损坏程度和范围。确定选择何种再生方式之前,需要先收集原路面的设计资料、竣工资料、通车运行期间的养护资料、路面检测资料等资料,调查其历史信息、技术状况、交通量大小及轴载情况、养护维修等内容,分析路面破损情况及病害成因。同时兼顾交通量的调查结果和可能采用的车辆分流措施,选择适合的路面再生方式。
对不同的路面再生方法进行综合技术经济对比分析,分析各种方法使用年限内的综合成本,包括路面维修成本、养护成本、路面残值等。综合比较后选择适合的路面再生方式。
5.2各种路面再生方式的特点及适用性
5.2.1沥青路面就地冷再生
选择就地冷再生时,再生层的下承层应完好,并满足所处结构层的强度要求。
就地冷再生工期短,施工工艺简便,对交通主干道大规模翻修速度快,受天气影响较小,可保持原路面的几何线形和标高,旧路面材料得以充分利用,施工成本低,没有能源消耗和污染问题。适合交通量大、不封闭交通半幅施工的市政道路。
沥青层就地冷再生应使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料。全深式就地冷再生既可以使用乳化沥青、泡沫沥青等沥青类结合料,也可以使用水泥、石灰等无机类结合料。当使用水泥、石灰等作为再生结合料时,再生层只可作为基层。
5.2.2沥青路面厂拌冷再生
选择厂拌冷再生时,需先确认再生层的下承层满足各项要求。
厂拌冷再生与就地冷再生相比,材料控制更加严格,拌和质量明显提高,材料具有储存性能,消除了生产和摊铺相互依赖的情况。
沥青层厂拌冷再生应使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料,广泛应用于处理反射裂缝和提高行车舒适性的市政道路养护工程。
5.2.3沥青路面就地热再生
沥青路面就地热再生是一种预防性养护技术,适用于仅存在浅层轻微病害的路段,原路面应具备以下条件:原路面强度满足要求,病害主要集中在表面层,沥青的25℃针入度不低于20(0.01mm)。再生深度一般为20~50mm。
沥青路面就地热再生可一次性实现旧路面再生,无需运输旧路面废料,工效高,对运营影响小。它可以去除表面裂缝,解决车辙和推挤,复原老化沥青,改善集料级配和沥青含量,同时交通中断时间和运输费用可以降至最低,特别适合不能长时间关闭交通的繁忙公路和市政道路的维修。
5.2.4沥青路面厂拌热再生
沥青路面厂拌热再生的混合料适用于各等级路面的沥青面层和柔性基层。对于市政道路,可用于修补表面损坏、变形、荷载及非荷载型裂缝及坑槽。回收材料RAP的用量一般为10%~30%,最大用量可达到50%,可大幅节约成本。厂拌生产方式也使混合料质量得以保证。因此,厂拌热再生的应用最为广泛。
6 总结
沥青路面的维修有许多方法,路面再生只是其中的一种。能否选择再生技术以及采用何种再生技术,还要依赖于路面损坏情况、原路面材料的试验性能、现场评价以及设计资料。但沥青路面再生技术是交通建设领域响应国家号召,贯彻“建立资源节约型、环境友好型社会”方针的有效途径之一。它的一系列优点也使它成为最有竞争力的道路维修技术。特别适合路况复杂、交通量大、对线形及标高要求严格的市政道路的维修养护。
参考文献
[1]路面再生技术 唐娴、李晓明、袁卓亚编著,中国建筑工业出版社
[2]公路沥青路面再生技术规范 JTG F41-2008
[3]公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004