CN106192700A - 一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是针对于现有就地热再生技术中3台加热机加热路面存在的问题,提供了一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,属于沥青混凝土路面养护技术领域。该方法包括清扫路面,画导向线,路面加热,铣刨路面并添加再生剂和新沥青,再生混合料复拌和摊铺,路面压实以及喷洒高渗透性沥青密封再生路面等步骤。采用二台加热机以梯度加热方式对路面进行加热,避免了夏天或南方路面温度偏高的情况下,路面加热过热现象;对于老化严重的路段在热再生施工完成后,通过喷洒高渗透沥青的方式提高路面使用年限。
Description
技术领域
本发明属于沥青混凝土路面养护技术领域,特别涉及一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法。
背景技术
就地热再生技术是采用沥青混凝土作为面层的施工工艺,作为一项预防性养护技术,给原沥青路面提供一个崭新的表面,平整度的改善提高了行车的舒适性;抗滑能力的提高增加了行车的安全性;改善行驶质量,还能增加路面强度。使路面原有的许多表面破坏,如坑洞、裂缝、辙槽等,都得到了有效的治理,延长了道路使用寿命。
现在传统的热再生加热***是由3台加热机构成,对路面的加热温度阶梯温度设置为首台加热机加热后路表温度控制在120℃左右,中间的一台加热机加热后路表温度控制在140℃左右,最后的一台加热机加热后路表温度控制在178℃左右。
虽然这种梯度设置对就地热再生施工中质量提高非常有效,但是采用3台加热机进行路面加热作业,仍然存在一些问题。
1、在夏天或南方路面温度偏高的情况下,由于地下热量蓄积较多,采用3台加热机加热路面仍然会造成加热温度过高,导致旧路面过度老化的情况,直接影响路面养护施工。
2、加热机耗油量巨大,每隔4小时需要加一次油,整个机组设备加油时间一般在一个小时以上,造成施工作业中间间隙时间过长,影响路面施工连续性,进而影响被中断的作业路面的施工质量。
此外,不是所有的路都适合热再生,当在需热再生的路面上有部分路段路面老化严重,热再生不能充分发挥功效,会导致这部分路面的使用年限缩短。
发明内容
本发明的目的是针对于现有就地热再生技术中3台加热机加热路面存在的问题,提供了一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法。该方法采用二台加热机以梯度加热方式对路面进行加热,避免了夏天或南方路面温度偏高的情况下,路面加热过热现象;对于老化严重的路段在热再生施工完成后,通过喷洒高渗透沥青的方式提高路面使用年限。
一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,包括如下步骤:
(1)清扫路面,画导向线
就地热再生施工路面的横坡仍采用原路面横坡,在待处理路面的宽度以外画导向线,或将路面边缘线作为导向线,以保证热施工设备顺直行驶,以及再生施工边缘顺直美观;然后清扫路面;并对旧路面的病害进行预处理,包括路面车辙深度大于就地热再生处理的再生深度的情况,路面有沉陷、拥包、较深的纵横裂缝、推移、翻浆、坑槽或龟裂累及表层以下的情况;
(2)路面加热
当天气状态良好,无降雨,大气温度25℃以上,路表温度达到40℃以上,施工前2~3日内无降水,并且通过取施工前的旧沥青路面试样内无积水的条件下,采用2台加热机对路面进行加热,加热机沿行驶方向前后排列,依次对需再生处理路面进行加热,加热机之间间隔0.8-1.2m,加热宽度比待再生处理路面的宽度两侧各宽10-20cm;
加热机的加热温度设置为:第一台加热机后路表温度为130-150℃,第二台加热机后路表温度为170-180℃;
这样设置两台加热机的加热温度,将路表温度由40℃以上加热到170-180℃,可以使路面及路面以下逐渐升温,路面和路面以下受热均匀,加热后使得路面温度不超过180℃,路面以下1-2cm处的温度为150-160℃,路面以下4cm处的温度在90℃以上,保证了后续施工铣刨摊铺的温度质量需求;避免了三台加热机将路面加热超过180℃或路面以下蓄积热量过多所导致的底层温度过高和旧路面过度老化现象;
(3)铣刨路面并添加再生剂和新沥青
经加热机加热路面后,对路面进行铣刨耙松处理,控制路面温度高于120℃,铣刨耙松厚度为4±0.4cm,耙松同时喷洒再生剂和新沥青,将耙松的路面材料与再生剂和新沥青混合在一起,形成再生混合料;
铣刨耙松处理时控制路面温度的目的在于:如果路面温度偏低会使耙松的路面材料与再生剂和新沥青混合温度过低,影响再生混合料的质量,从而导致铺后路面空隙变大,降低混合料相互间粘结力,影响路面压实度和渗水系数;
较好的,该步骤中采用的设备为铣刨机,可集铣刨耙松路面与喷洒再生剂和新沥青功能于一体;
(4)再生混合料复拌和摊铺
步骤(3)结束后,立刻收集路面上的再生混合料,并将再生混合料边加热边进行强力混合,形成初始密实度达到73~78%的铺摊料,再将温度在125℃以上的铺摊料铺摊于表面温度为80±2℃的施工路面;
收集再生混合料、制备铺摊料和摊铺铺摊料的工作同时进行,并使收集的再生混合料全部铺摊回施工路面,铺摊速度为2-4m/min;
较好的,该步骤中收集再生混合料并形成铺摊料采用的设备为复拌机,铺摊料铺摊采用的设备为摊铺机;
(5)路面压实
铺摊料摊铺5-10m后开始碾压路面,碾压4-6遍,初压的路面温度不低于120℃,终压的路面温度不得低于70℃,碾压速度不超过5km/h,即得到再生路面;
待再生路面温度低于50℃后方可开放交通;
较好的,该步骤中碾压路面采用的设备为压路机。
进一步的,当路面老化严重时,所述步骤(5)中,碾压结束后,在再生路面上喷洒高渗透性沥青密封再生路面,由于路面余温温度高,高渗透性沥青材料的强度形成速率快,喷洒于路面上的雾封层材料很快就会形成一层沥青薄膜,该层沥青能够提高老化严重的路面的热再生施工质量和使用性能。
与现有技术相比,本发明的优势在于:
1、避免了当大气温度和路表温度较高时,采用3台加热机加热,加热机后路面内部蓄热过多,容易造成路面过度加热导致旧路面沥青料部分老化,对路面施工质量造成严重影响。
2、条件满足时,采用2台加热机即可保证施工质量,又可以减少3台机器的耗油量,显著的降低施工成本;并且现场可以有1台后备加热机,3台加热机轮流加油,可以不停机施工,具有明显的经济效益。
3、该方法能够提高路面的压实度,降低孔隙率,延长路面寿命。路面压实度不好,孔隙率过大,路面早期损坏严重,这类早期病害在我国公路上普遍存在。本发明的方法可通过对路面底层的加热,烘干路面中的固有水份,从而提高路面的压实质量。
附图说明
图1、本发明实施例1和对比例1的施工后道路图;
(a)实施例1的道路图,(b)对比例1的道路图。
具体实施方式
实施例中采用的加热机,铣刨机,复拌机为鞍山森远路桥股份有限公司生产的森远就地热再生机组“森远时代列车”SY4500;摊铺机,压路机为外租设备。
普通沥青和高渗透性沥青为市购。
老化严重的路段的定义为:沥青路面的老化破坏主要是由沥青的老化引起的,通过对沥青路面中不同使用年限和层位的沥青进行三大指标试验和四组分试验,沥青的使用层位越浅、使用年限越长、沥青中的饱和分含量越低、沥青质和胶质含量越高的沥青路面,老化程度越严重。
实施例1
对秦皇岛市某段道路进行沥青混凝土路面就地热再生,路面原有表面破坏(如坑洞、裂缝、辙槽等)占路面的32.6%。施工当天天气状态良好,无降雨,大气温度25℃以上,路表温度达到40℃以上,施工前2日内无降水,并且通过取施工前的旧沥青路面试样内无积水。
就地热再生包括如下步骤:
(1)清扫路面,画导向线
就地热再生施工路面的横坡仍采用原路面横坡,在待处理路面的宽度以外画导向线,或将路面边缘线作为导向线,以保证施工设备顺直行驶,保证再生施工边缘顺直美观;然后清扫路面;并对旧路面的病害进行预处理,包括路面车辙深度大于就地热再生处理的再生深度的情况,路面有沉陷、拥包、较深的纵横裂缝、推移、翻浆、坑槽或龟裂累及表层以下的情况;
(2)路面加热
采用2台加热机对路面进行加热;加热机沿行驶方向前后排列,加热机之间间隔0.8-1.2m,加热宽度比再生处理路面的宽度两侧各宽10-20cm,依次对需再生处理路面进行加热;加热机的加热温度设置为:第一台加热机后路表温度为130-150℃,第二台加热机后路表温度为170-180℃;可使路面及路面以下逐渐升温,路面和路面以下受热均匀,加热后使得路面温度不超过180℃,路面以下1-2cm处的温度为150-160℃,路面以下4cm处的温度在90℃以上,保证了后续施工铣刨摊铺的温度质量需求;
(3)铣刨路面并添加再生剂和新沥青
经加热机加热路面后,立刻采用铣刨机对路面进行铣刨耙松处理,控制铣刨耙松路面温度高于120℃,铣刨耙松厚度为4±0.4cm,耙松同时喷洒再生剂和新沥青,将耙松的路面材料与再生剂和新沥青混合,形成再生混合料;
(4)再生混合料复拌和摊铺
步骤(3)结束后,立刻采用复拌机收集路面上的再生混合料,再将再生混合料边加热边进行强力混合,形成铺摊料,并控制铺摊料的初始密实度达到73-78%,再用摊铺机将温度在125℃以上的铺摊料铺摊于表面温度为80±2℃的施工路面;
收集再生混合料、制备铺摊料和铺摊料的铺摊同时进行,并使收集的再生混合料全部铺摊回路面,铺摊速度为2-4m/min;
(5)路面压实
铺摊料摊铺5-10m后开始采用压路机碾压路面,碾压4-6遍,初压的路面温度不低于120℃,终压的路面温度不得低于70℃,碾压速度不超过5km/h,即得到再生路面;待再生路面温度低于50℃后方可开放交通。
对比例1
步骤1对路面由3台加热机加热,对路面的加热温度阶梯温度设置为首台加热机加热后路表温度控制在120℃,中间的一台加热机加热后路表温度控制在140℃,最后的一台加热机加热后路表温度控制在178℃。其他条件和步骤同实施例1。
分别采用实施例1与对比例1的方法,每施工1公里路面,实施例1较对比例1的方法节省柴油与设备损失费用13.8%;并且实施例1的方法施工的道理质量更好,避免了三台加热机将路面加热超过180℃或路面以下蓄热过多所导致的底层温度过高和旧路面过度老化现象;施工后效果如图1所示,图1(a)中箭头所指示的位置为实施例1的施工后路面,施工后新旧路面融为一体,经过车载作用后路面质量无变化;图1(b)为对比例1施工路面,由于三台加热机造成了底层温度过高和旧路面过度老化;箭头指示位置显示表面层的沥青料经过车载作用出现集料飞散现象,而且糊料导致沥青层无法紧密粘接,后期还会出现坑槽现象。
实施例2
对衢州市某段道路进行沥青混凝土路面就地热再生。路面原有表面破坏(如坑洞、裂缝、辙槽等)占路面的28.4%,老化严重的路段占33.2%;施工当天天气状态良好,无降雨,大气温度28℃以上,路表温度达到40℃以上,施工前3日内无降水,并且取施工前的旧沥青路面试样内无积水。
就地热再生包括如下步骤:
(1)清扫路面,画导向线
就地热再生施工的横坡仍采用原路面横坡,在待处理路面的宽度以外画导向线,或将路面边缘线作为导向线,以保证施工设备顺直行驶,保证再生施工边缘顺直美观;然后清扫路面;并对旧路面的病害进行预处理,包括路面车辙深度大于就地热再生处理的再生深度的情况,路面有沉陷、拥包、较深的纵横裂缝、推移、翻浆、坑槽或龟裂累及表层以下的情况;
(2)路面加热
采用2台加热机对路面进行加热;加热机沿行驶方向前后排列,加热机之间间隔0.8-1.2m,加热宽度比再生处理路面的宽度两侧各宽10-20cm,依次对需再生处理路面进行加热;加热机的加热温度设置为:第一台加热机后路表温度为130-150℃,第二台加热机后路表温度为170-180℃;可使路面及路面以下逐渐升温,路面和路面以下受热均匀,加热后使得路面温度不超过180℃,路面以下1-2cm处的温度为150-160℃,路面以下4cm处的温度在90℃以上,保证了后续施工铣刨摊铺的温度质量需求;
(3)铣刨路面并添加再生剂和新沥青
经加热机加热路面后,立刻采用铣刨机对路面进行铣刨耙松处理,控制铣刨耙松路面温度高于120℃,铣刨耙松厚度为4±0.4cm,耙松同时喷洒再生剂和新沥青,将耙松的路面材料与再生剂和新沥青混合,形成再生混合料;
(4)再生混合料复拌和摊铺
步骤(3)结束后,立刻采用复拌机收集路面上的再生混合料,再将再生混合料边加热边进行强力混合,形成铺摊料,并控制铺摊料的初始密实度达到73-78%,再用摊铺机将温度在125℃以上的铺摊料铺摊于表面温度为80±2℃的施工路面;
收集再生混合料、制备铺摊料和铺摊料的铺摊同时进行,并使收集的再生混合料全部铺摊回路面,铺摊速度为2-4m/min;
(5)路面压实
铺摊料摊铺5-10m后开始采用压路机碾压路面,碾压4-6遍,初压的路面温度不低于120℃,终压的路面温度不得低于70℃,碾压速度不超过5km/h;碾压结束后,在路面上喷洒高渗透性沥青密封再生路面,由于路面余温温度高,高渗透性沥青材料的强度形成速率快,喷洒于路面上的雾封层材料很快就会形成一层沥青薄膜,该层沥青能够提高老化严重的路面的热再生施工质量和使用性能;喷洒沥青结束后,待路面温度低于50℃后方可开放交通。
喷洒高渗透性沥青可较常规维修方法延长路面使用年限3-5年。
Claims (7)
1.一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)清扫路面,画导向线
就地热再生施工路面的横坡仍采用原路面横坡,在待处理路面的宽度以外画导向线,或将路面边缘线作为导向线;然后清扫路面,并对旧路面的病害进行预处理;
(2)路面加热
当天气状态良好,无降雨,大气温度25℃以上,路表温度达到40℃以上,施工前2-3日内无降水,并且取施工前的旧沥青路面试样内无积水的条件下,采用2台加热机对路面进行加热;
加热机沿行驶方向前后排列,依次对需再生处理路面进行加热,加热机之间间隔0.8-1.2m,加热宽度比待再生处理路面的宽度两侧各宽10-20cm;
加热机的加热温度设置为:第一台加热机后路表温度为130-150℃,第二台加热机后路表温度为170-180℃;
(3)铣刨路面并添加再生剂和新沥青
经加热机加热路面后,对路面进行铣刨耙松处理,耙松同时喷洒再生剂和新沥青,将耙松的路面材料与再生剂和新沥青混合,形成再生混合料;
(4)再生混合料复拌和摊铺
收集路面上的再生混合料,并将再生混合料边加热边进行强力混合,形成初始密实度达到73~78%的铺摊料,再将铺摊料铺摊于施工路面;
收集再生混合料、制备铺摊料和铺摊铺摊料的工作同时进行,并使收集的再生混合料全部铺摊回施工路面;
(5)路面压实
铺摊料摊铺5-10m后开始碾压摊铺路面,碾压4-6遍;初压的路面温度不低于120℃,终压的路面温度不得低于70℃,碾压速度不超过5km/h,即得到再生路面;
待碾压结束再生路面温度低于50℃后方可开放交通。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(3)中,对路面进行铣刨耙松处理时,控制路面温度高于120℃,铣刨耙松厚度为4±0.4cm。
3.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(3)中,铣刨耙松路面采用的设备为铣刨机。
4.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(4)中,将铺摊料铺摊于施工路面时,控制铺摊料温度在125℃以上,施工路面温度为80±2℃。
5.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(4)中,收集再生混合料并形成铺摊料采用的设备为复拌机,铺摊料铺摊采用的设备为摊铺机。
6.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(4)中,铺摊料的铺摊速度为2-4m/min。
7.根据权利要求1所述的一种低能耗的沥青混凝土路面就地热再生方法,其特征在于,所述步骤(5)中,当路面老化严重时,在碾压结束后,再在路面上喷洒高渗透性沥青密封再生路面。
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