高速公路养护中就地热再生技术的应用研究.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2023-04-14作者简介:马保典(1993),男,工程师,研究方向为道路与桥梁。高速公路养护中就地热再生技术的应用研究马保典(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北 石家庄 050000)摘要:为保证高速公路养护中就地热再生施工质量,结合某公路工程实际情况,首先阐述了就地热再生设备特点;然后分析了就地热再生施工工艺要点,涉及施工准备、加热、翻松、再生与收集、碾压、养生等环节,并提出了施工质量控制标准及就地热再生施工质量验收要求;最后探讨了就地热再生技术优势,如利于环保、减少投资、减少对交通造成的干扰等,以期为同类工程项目提供参考。关键词:高速公路;
2、公路养护;就地热再生中图分类号:U418.6文献标识码:B0 引言高速公路路面经过长时间的通行难免产生病害问题,需在管理过程中做好养护工作。传统的冷铣刨工艺已经无法适应当前高速公路养护需求,这就需要在养护中不断引入就地热再生技术,以充分发挥该技术的优势与作用。1 工程概况西阜高速(石家庄段)养护路段包括主线和连接线,主线起自西柏坡高速公路苏家庄枢纽互通,终点位于灵寿县长杏沟村北,与西阜高速保定段顺接。养护里程为32.354 km,设计匝道路基宽度为10.5 m,分离式路基单幅宽度为12.25 m,整体式路基宽度为24.5 m,建设车道为双向4车道,设计时速为80 km/h,养护技术以就地热再生
3、技术为主。2 就地热再生设备特点在当前的高速公路就地热再生施工中大多采用英达就地热再生设备,该设备具有以下几方面特点。1)所有设备均采用汽车半挂牵引,在无级变速驱动系统作用下能使机组在满足施工要求的同时,可在公路上以正常速度行驶。2)燃料主要采用液化石油气,并用陶瓷加工加热板。由于燃料燃烧之后释放出的热能可以转化成辐射热能,所以能显著提高能源利用率,加热效率较高,与传统加热方式相比加热效率可以提高至少1倍1。3)加热墙采用可折叠结构,正常工作时能使宽度达到4.5 m,工作结束后进行折叠,使宽度变为2.5 m,满足现行法律法规的要求,能直接在公路上行驶。4)采用沿横向布置的疏松耙将原路面混合料耙
4、松,以适应路面上的高差,将加热后的路面完全耙松,并能防止原路面中含有的骨料被打碎,使混合料级配保持不变。5)对再生剂的喷洒进行自动控制,将路面完全耙松后对再生剂洒布盘进行均匀布置,确保再生剂和旧路面之间达到均匀混合,保证再生剂实际添加比例准确无误。6)提升机和拌和器的外壳都有良好保温层,同时安装加热器,提升与拌和时能对混合料实施二次加热,保证混合料温度满足要求,使拌和结束后混合料实际摊铺温度达到相关要求2。7)拾料器之后设置了加热墙,能对下层路面实施二次加热,使再生层和下一层良好黏结,防止产生软弱界面,保证再生完成后有足够的强度,延长再生后路面的整体寿命。3 就地热再生施工工艺1)路面清洁。开
5、工前对施工段车道做暂时封闭处理,做好交通布控工作,然后对施工段的路面实施全面清洁。2)确定施工现场的基准线。为确保施工时的边界始终保持顺直,需在施工开始前进行基准线的确定,为再生机行走提供参考。一般采用现有标线,标线应保持平滑和顺直。105总662期2023年第32期(11月 中)3)车辆就位和现场施工准备。每台施工车辆都要以施工工艺要求为依据入场,然后按照要求对再生设备进行预热,并将长明火点燃。再生设备的操作人员需做好基准标杆设置,做好各项施工准备工作,在结束所有准备工作之后,由现场技术负责人进行核查。4)加热作业。待各项准备工作均结束且核查确认合格后,方可进行再生施工,使加热设备严格按照既
6、定次序持续前进,采用热辐射的方式不断加热,其间注意避免路面被烧焦造成不必要的损坏。在点燃再生机的加热墙以后,现场辅助人员应检查确认其状态是否符合要求,并加强观察和检查。车辆持续前进时,其导杆必须沿标线平稳行驶,在没有特殊要求时,不能改变车辆行驶方向和速度,在现场配置专门的辅助人员加强检查工作,同时根据检查结果提醒设备的操作人员。在实际的加热过程中应对加热工艺进行严格控制,所有加热车辆都要按照预定速度匀速行驶,同时尽量对车辆之间的距离予以严格控制。为避免热量散失,可考虑在车底或车辆之间增设一块保温板,并采取必要的措施使加热效果达到预期要求。5)翻松、再生与收集。在加热完成且翻松到位后,使再生剂喷
7、射头处于施工段落的起点,然后开启喷洒装置,适当调整具体的喷洒剂量。配备专门的收集器收集翻松后的路面混合料,在减少热量损失的同时 为 再 生 剂 和 旧 混 合 料 之 间 的 融 合 预 留 足 够 的时间4。6)在添加适量新料的基础上对再生料进行收集,随即进行复合搅拌。按照设计确定的比例添加适量新料,此时以预设施工参数为依据对设备进行必要的调节,并借助提升机于搅拌器内添加再生料与新料,经充分加热和均匀拌和后,由摊铺机实施摊铺施工。此时采用加热墙对收集完成的再生料实施加热,保证摊铺层和旧路达到良好黏结,使新铺层和旧路之间良好连接,形成统一的整体,保证整体性能。7)为确保工后路面平整度符合要求,
8、摊铺作业必须利用专门的机械设备实施。摊铺设备要在开工前就位,施工时使其紧跟在复拌设备后方。摊铺设备就位前需对其各项参数进行调整,包括摊铺厚度等,确保摊铺设备能够匀速和平稳的运行,进而保证路面的摊铺施工质量,具体的摊铺工艺与普通新建路面基本一致。8)碾压。碾压开始前应清理之前散落的多余混合料,就地热再生碾压施工与普通路面碾压施工相同,都需要按照 3个环节进行,包括初压、复压与终压。压路机要紧跟在前方摊铺设备后方,确保碾压始终在高温条件下进行,以保证实际的碾压效果。碾压需遵循从两侧到中央、先静压后振压、先缓慢后快速和低频高幅等基本原则,先对两侧的纵缝进行碾压,确保接缝达到密实与平顺。此外,碾压过程
9、中压路机要有轮宽 2/3 的部分处在旧路面上,支护按照从低处到高处的方向连续碾压,在每次碾压过程中都要有轮宽 1/3 的重叠。碾压施工段落的长度不能过长,折返距离不能超过 30 m。在碾压过程中应注意对洒水量进行严格控制,具体的水量以防止黏轮为准确定和控制。9)路面养生。在就地热再生施工结束后,需在路面温度降低至50 以下后才能开放路段的交通。4 就地热再生施工质量控制标准就地热再生施工过程中应严格按照如表1所示的标准进行质量控制。表1 就地热再生施工质量控制标准外观宽度/mm再生厚度/mm平整度最大间隙/mm横接缝高差/mm纵接缝高差/mm再生剂用量新加SBS改性沥青用量新加SBS改性沥青混
10、合料用量路表加热温度/再生混合料摊铺温度/碾压终了温度/加热耙松深度/cm加热耙松宽度压实度均值()渗水试验/(mL/min)随时每100 m/1次随时随时随时随时随时随时随时随时随时随时每200 m一处每200 m一处每1 km/5点每1 km10点表面平整密实,无明显轮迹、裂痕、推移、油包、离析等缺陷大于设计宽度设计厚度5mm33,必须压实12070设计值0.5不小于设计宽度最大理论相对密度9480目测T0911T0912T09313 m直尺间隙3 m直尺间隙每天计算每天计算每天计算加热设备保温板后1m位置测量温度计测量温度计测量插入法量测钢尺丈量T0922T0730检测项目检测频率质量要
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