張李斌
(福建路橋建設(shè)有限公司, 福建 福州 350001)
本項(xiàng)目拼寬路段設(shè)計(jì)采用廠拌熱再生ATB-25上基層,設(shè)計(jì)厚度為16cm,總面積約44萬平方。我省高速公路建設(shè)在本項(xiàng)目首次采用廠拌熱再生結(jié)構(gòu)層,與普通瀝青結(jié)構(gòu)層相比具有如下優(yōu)點(diǎn):①減少污染、保護(hù)環(huán)境;②節(jié)約原材資源;③降低工程造價(jià);④提高路用性能等;為高速公路改擴(kuò)建及養(yǎng)護(hù)工程積累廠拌熱再生施工經(jīng)驗(yàn)。
廠拌熱再生是將回收瀝青路面材料RAP運(yùn)至瀝青拌和廠,經(jīng)破碎、篩分以一定的比例與新集料、新瀝青,再生劑(必要時(shí))等拌制成熱拌再生混合料鋪筑路面的技術(shù)。
瀝青路面經(jīng)過幾或十幾年的服務(wù)后,瀝青在各種環(huán)境因素的作用下,性能發(fā)生了一定的變化;舊路的集料在交通荷載及環(huán)境的作用下,性能也會(huì)有一定程度的衰減。因此,要對(duì)瀝青路面再生路段進(jìn)行調(diào)查與原材料性狀分析。RAP回收料材料分析可以分為現(xiàn)場取樣和拌和場料堆取樣。RAP檢驗(yàn)至少包括瀝青含量、集料級(jí)配、集料含水率、集料性能指標(biāo)(針片狀、壓碎值、密度)、回收瀝青針入度等內(nèi)容。廈蓉高速擴(kuò)建工程中,RAP中瀝青含量采用瀝青含量測定儀進(jìn)行檢測;RAP中集料級(jí)配及材料物理性能采用燃燒后的試樣按常規(guī)原材料進(jìn)行檢測;RAP中舊瀝青的針入度采用阿布森法回收后得到的舊瀝青進(jìn)行試驗(yàn)。
回收RAP材料的采用大型精銑刨機(jī)能對(duì)層厚自動(dòng)控制的新型銑刨機(jī)回收;對(duì)老路瀝青結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨,為避免RAP材料變異,統(tǒng)一采用全厚度一次性銑刨方式。以減少材料變異。,
采用200t/h型雙輥軸破碎篩分機(jī)對(duì)RAP回收料進(jìn)行破碎篩分,可以防止集料破壞有效剝離塊狀假料。設(shè)計(jì)要求篩分不少于兩檔,為嚴(yán)格控制級(jí)配發(fā)生明顯波動(dòng),我司特將回收料篩分為0-8mm、8-15mm、15-20mm三檔。
RAP材料分檔分倉堆放在硬化的場地上,并設(shè)置全頂集料棚,具有良好的排水、防雨和通風(fēng)條件,確保RAP材料含水率不超過3%。為了防止二次硬化,RAP材料堆高不超過2m,并按順序全斷面鏟料。
配合比設(shè)計(jì)分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三階段設(shè)計(jì)進(jìn)行,RAP回收料通過不同摻量比對(duì)試驗(yàn),確定 RAP回收料的摻配比例為30%,混合料各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,經(jīng)專家及相關(guān)單位審批認(rèn)可。本工程ATB-25目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)瀝青采用70號(hào)重交石油瀝青,集料采用“三級(jí)破碎三級(jí)篩分”加工工藝,分為0-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-19mm、19-26.5mm的集料以及篩分破碎0-8mm、8-15mm以及15-20mm的RAP;填料采用石灰石礦粉?;隈R歇爾設(shè)計(jì)法進(jìn)行了廠拌熱再生 ATB-25目標(biāo)配合比設(shè)計(jì),經(jīng)設(shè)計(jì)及混合料性能驗(yàn)證,采用4.0%的瀝青含量時(shí),廠拌熱再生ATB-25配合比設(shè)計(jì)的瀝青混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性能,完全可作為生產(chǎn)配合比調(diào)試的基礎(chǔ)。
生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,拌和站基于目標(biāo)配合比進(jìn)行冷料上料,通過對(duì)熱料倉中不同規(guī)格的料(0-4mm、4-7mm、7-12mm、12-24mm、24-40mm)和現(xiàn)有的再生RAP料(0-8mm、8-15mm、15-20mm)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì),生產(chǎn)配合比見表1所示。設(shè)計(jì)出的生產(chǎn)配合比級(jí)配如表2所示。
表1 ATB-25瀝青混合料生產(chǎn)配合比例
表2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)級(jí)配
在 ATB-25生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)過程中合成級(jí)配應(yīng)最大限度地與目標(biāo)級(jí)配一致,關(guān)鍵篩孔4.75mm、2.36mm、0.075mm通過率的偏差不得大于±1%,考慮RAP中的存在部分填料和再生瀝青不能百分百釋放,因此在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)相應(yīng)提高礦粉和瀝青摻量。
為保證瀝青混合料與下承層級(jí)配碎石表層及老路的臺(tái)階處粘結(jié)良好,在級(jí)配碎石層噴灑了乳化瀝青,老路臺(tái)階處噴灑熱瀝青。
ATB-25再生混合料拌合質(zhì)量好壞關(guān)鍵在于如何控制混合料的級(jí)配及配合比例保持穩(wěn)定。嚴(yán)控級(jí)配發(fā)生明顯的波動(dòng),特意對(duì)RAP進(jìn)行機(jī)械篩分成三檔,并設(shè)置單獨(dú)的冷料倉,新集料設(shè)置成 4檔冷料倉進(jìn)行上料,盡可能的將級(jí)配的波動(dòng)降低到最低?;旌狭仙a(chǎn)過程,采用預(yù)先將RAP通過加熱滾筒至120-130℃,、廠拌熱再生ATB-25上基層混合料拌和出場溫度控制在150~170℃,并不高于195℃。70號(hào)(A級(jí))道路石油瀝青加熱溫度為155~165℃,礦料加熱溫度為165~185℃。混合料的拌和時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定,根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,熱再生混合料干拌時(shí)間一般比普通瀝青混合料延長 5~10s,本項(xiàng)目在施工控制時(shí),每鍋總拌和時(shí)間為56s,其中干拌時(shí)間為 13s,經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場拌合的混合料目測,ATB-25再生混合料整體級(jí)配良好,油膜充分,無花白料及離析現(xiàn)象,滿足施工的要求。
采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪施工,即內(nèi)側(cè)1臺(tái)ABG-8620型攤鋪機(jī),外側(cè)采用和1臺(tái)伸縮型攤鋪機(jī),有效確保外側(cè)加寬段的施工質(zhì)量,兩機(jī)搭接處有30~60mm左右寬度的瀝青混合料搭接,相鄰兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距5~10m,有效避免了攤鋪機(jī)距離過長而導(dǎo)致的溫度離析現(xiàn)象。若攤鋪后存在的局部離析部位,人工進(jìn)行換填或撒布較細(xì)混合料。
在碾壓過程主要按照以下原則進(jìn)行:
(1)在混合料攤鋪后較高溫度下緊跟進(jìn)行碾壓碾壓段長度控制在 20-30m,碾壓采用緊跟、慢壓、高頻、低幅,少水原則;
(2)壓路機(jī)前進(jìn)靜壓后退振動(dòng)碾壓1遍。碾壓時(shí),壓路機(jī)從外側(cè)向中心碾壓,相鄰碾壓面重疊100~200mm,最后碾壓路中心部分,壓完全幅為一遍。然后采用鋼輪和膠輪組合式碾壓復(fù)壓各3遍,最后采用鋼輪壓路機(jī)碾壓1-2遍收光。
(3)碾壓過程中,壓路機(jī)不得在未碾壓成型的路段上調(diào)頭、剎車、轉(zhuǎn)向和中途停頓、制動(dòng)。振動(dòng)壓路機(jī)需振動(dòng)碾壓時(shí),加速、減速或停頓都應(yīng)停振,待壓路機(jī)恢復(fù)到正常速度時(shí)再加振。在振動(dòng)碾壓時(shí),振頻應(yīng)調(diào)至最大。
(4)壓路機(jī)無法壓實(shí)的橋梁、擋墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角、加寬部分及某些路邊緣等局部位置,采用小型壓實(shí)設(shè)備具進(jìn)行夯實(shí),做到了不漏壓、不超壓。
(5)碾壓后的路面在冷卻前,不得停放壓路機(jī)或其他車輛,并防止礦料、雜物、油料等落在新鋪的路面上,路面冷卻至50℃以下方可開放交通。
在 ATB-25再生瀝青混合料施工期間,現(xiàn)場從攤鋪機(jī)處取適量的混合料,進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、瀝青含量、礦料級(jí)配檢測。等路面完全冷卻或第二天進(jìn)行路面性能檢測包括:現(xiàn)場施工平整度、壓實(shí)度、厚度、橫坡、標(biāo)高、寬度等指標(biāo)檢測。保證施工過程中ATB-25再生混合料產(chǎn)品質(zhì)量得到有效保證。
通過對(duì)ATB-25再生混合料在廈蓉高速漳州段的鋪筑,以及后期的性能檢測,廠拌熱再生混合料主要難點(diǎn)是再生機(jī)械的拌合控制、再生配合比設(shè)計(jì),綜合分析基本得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
①、再生料烘干加熱中以最大限度減小再生料瀝青老化為目的,所以再生回收料保持在120℃為最合適;最高不得超過130℃。超過應(yīng)采取措施,如超過155℃應(yīng)廢棄;
②、本次采購先進(jìn)的再生機(jī)能有效的緩解回收料的粘結(jié)和瀝青老化問題?;厥樟习凑找?guī)格分粗、中、細(xì)三檔料,粗、中兩檔直接進(jìn)入滾筒用順流式熱輻射加熱,回收料不與明火直接接觸,而細(xì)料通過再生環(huán)裝置從滾筒中后部進(jìn)入滾筒僅利用尾氣對(duì)流烘干加熱。能極大的緩解再生料瀝青的老化;
③、因RAP回收料采用連續(xù)式生產(chǎn)方式,本拌和場由變頻冷倉來保證加入篩分好的銑刨料的生產(chǎn)比例,保證加入的再生料均勻一致最少程度保證混合料的級(jí)配。冷倉的流量標(biāo)定是由不同冷倉、銑刨料、倉門開度以及皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度等之間的曲線關(guān)系。確定好各冷倉的曲線關(guān)系之后必須嚴(yán)格按照配合比的比例來添加再生料,以保證成品料的級(jí)配及穩(wěn)定性。
④、生產(chǎn)過程中設(shè)備有故障或者生產(chǎn)完成時(shí),應(yīng)及時(shí)排放完緩沖倉和計(jì)量斗里的再生料。清理緩沖倉和計(jì)量斗及溜槽上粘貼的再生料。
⑤、冷料倉里的再生料每天根據(jù)生產(chǎn)量上料,工作完成后冷倉里盡量保持沒料或少料,防止料的粘連。
[1]JTG F41-2008 , 公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范
[2]拾方治,馬衛(wèi)民,呂偉民. 瀝青路面再生技術(shù)手冊(cè). 人民交通出版社. 2006.