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公路路面養(yǎng)護(hù)冷再生知識匯總

2022-12-21  來自: 青海明飛投資發(fā)展有限公司 瀏覽次數(shù):385

道路再生


具有節(jié)能、節(jié)約建筑材料、環(huán)保等功能


因而應(yīng)用越來越廣


本篇文章對冷再生材料的


舊有路面評價方法、取料方法、


銑刨料性質(zhì)分析、冷再生材料級配、


冷再生材料養(yǎng)生、再生劑選擇、


冷再生路面結(jié)構(gòu),進(jìn)行了總結(jié)分析


一起來看


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概述


近年來我國大量公路進(jìn)入大修期,道路再生具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、節(jié)約建筑材料、環(huán)保等功能因而應(yīng)用越來越廣。


根據(jù)美國瀝青再生協(xié)會(ARRA)的定義和分類,將瀝青路面再生分為冷刨法、廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕?、冷再生(包括廠拌和就地兩種方式)、全厚式再生五大類。


實際再生設(shè)計施工時可以根據(jù)不同的路面狀況和地區(qū)實際情況選擇合理的再生方法。其中冷再生對于裂縫變形、表面破壞都有很好的消除能力。


加之我國普遍采用半剛性基層瀝青路面,基層存在裂縫問題,有時需要面層基層同時維修,這時冷再生法尤為合適。


文章綜合闡述了冷再生的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié),據(jù)以了解冷再生的研究現(xiàn)狀及存在的一些問題。


舊有路面評價方法


冷再生前需要對就有路面情況進(jìn)行評價。尚無專門針對冷再生的路面評價方法,多采用普通的舊路評價方法。


比較有代表性的方法有:同濟(jì)大學(xué)“干線公路路面評價養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)成套技術(shù)”,該方法把路面使用性能分為行駛質(zhì)量、路面破損和結(jié)構(gòu)承載能力三個方面,對路面破損采用扣分法,即路面損壞狀況由損壞類型、嚴(yán)重程度、范圍或密度這三個方面來表征。


2001年交通部頒布并實施了《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》該規(guī)范把路面使用質(zhì)量分為路面破損狀況(PCI評價)、行駛質(zhì)量(平整度指數(shù)評價)、強(qiáng)度(彎沉評價)及抗滑性能(橫向力系數(shù)或擺式儀擺值評價)四個方面,根據(jù)公路等級、交通量、分項路況評價結(jié)果確定維修對策。


滬寧高速公路擴(kuò)建工程采用以下兩種方法評價原路面結(jié)構(gòu)層的損壞狀況和承載力,以決定其再利用方式:


①采用2004年彎沉檢測數(shù)據(jù)(100m代表值)進(jìn)行路況評價,滿足設(shè)計彎沉的充分利用,不滿足彎沉要求的挖除重建;


②以間距100m將原路面分段,計算每段路的路面綜合評價指數(shù)RCQI(road condition quality index),根據(jù)RCQI制定維修方案。


以上道路評價方法是從道路維護(hù)角度出發(fā)的,不是針對再生的,這些方法用于再生前評價不完全合適。為解決這個問題需進(jìn)一步研究再生前評價。


取料方法


分析了就地?zé)嵩偕?、工廠熱再生、全深度冷再生取料方法。


現(xiàn)場取料一般是借鑒國外經(jīng)驗,要求對于同一個路段,一般至少要取5-6個試樣,每1km路段或市政道路的每個街區(qū)至少取5個,試樣通常采用鉆芯或小型冷銑刨機(jī)獲取[2]。


料堆取料可按照現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)進(jìn)行[3]。


美國的問卷調(diào)查顯示8個地區(qū)鉆芯和銑刨,10個只鉆芯,5個只銑刨。要求粒徑的范圍是19mm-75mm,其中以31.75mm常見。另外有四個地區(qū)無粒徑限制。


銑刨料性質(zhì)分析


銑刨材料研究的是集料的級配和殘留瀝青的性質(zhì)。銑刨級配分為再生料級配和抽提后級配。


級配分析表明,較之初始級配,再生料的級配偏細(xì),這是長期行車荷載造成的集料破碎和銑刨過程中集料被打碎導(dǎo)致的。進(jìn)行穩(wěn)定再生有時需要加入新集料才能得到恰當(dāng)?shù)募壟洹?/p>


對于舊瀝青的性能,目前分析主要其針入度、軟化點(diǎn)、延度和粘度[4][5][6]。部分研究者用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗研究了舊瀝青的老化性能[7],認(rèn)為舊瀝青仍然可以繼續(xù)老化。


總結(jié)分析了再生劑性能的文獻(xiàn)資料,RAP材料的瀝青含量一般較高,目前資料上看常見的路油量范圍為4.2%-4.8%。


冷再生材料級配


國內(nèi)研究中常見的路面級配:水泥冷再生材料一般選用《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的級配范圍;瀝青(+水泥)穩(wěn)定類材料篇采用路面設(shè)計規(guī)范中的AC13或AC20級配范圍,也有采用再生規(guī)范中的級配范圍。


其他曾經(jīng)使用的級配有:維特根手冊中的級配范圍、ARRA法中的級配范圍、貝雷法控制級配,也有研究者自行設(shè)計級配。


冷再生材料成形


冷再生材料的性質(zhì)與傳統(tǒng)道路材料不完全相同,因而對成形的要求也不完全相同。冷再生材料按再生劑大致可以區(qū)分為兩類:


無機(jī)再生劑和瀝青再生劑,瀝青再生時往往加入少量水泥以提高其抗水損壞能力。常用的無機(jī)再生劑是水泥,其他還有二灰、水泥粉煤灰等。


無機(jī)穩(wěn)定冷再生一般按照傳統(tǒng)的半剛性材料進(jìn)行成形和養(yǎng)生。常溫下進(jìn)行重型擊實試驗或者振動擊實試驗,在20℃或者25℃下養(yǎng)生7天。


通過含水量-強(qiáng)度關(guān)系確定含水量。瀝青穩(wěn)定劑冷再生時的情況比較復(fù)雜,尚無統(tǒng)一方法。


冷再生材料組成設(shè)計方法常見的方法是用擊實法確定液體量,用馬歇爾穩(wěn)定度、干劈裂強(qiáng)度、濕劈裂強(qiáng)度中的一個或幾個達(dá)到來確定瀝青用量。



再生劑選擇


美國針對全國52個地方公路管理機(jī)構(gòu)發(fā)出關(guān)于再生劑的問卷調(diào)查。46個回復(fù),24個經(jīng)常使用,13處地方使用部分深度再生,4個全深度,7個兩者都用。


24個地方用乳化瀝青,大部分采用高流動乳化瀝青。部分使用中凝或慢凝瀝青。石灰、粉煤灰、水泥分別在8/4/3個地方使用。


南非在冷再生中普遍使用瀝青和水泥復(fù)合穩(wěn)定,水泥用量一般選1%。認(rèn)為水泥的加入可顯著改善冷再生材料水穩(wěn)定性,提高材料力學(xué)性能尤其是早期強(qiáng)度。


由于我國對使用半剛性基層經(jīng)驗豐富,且很多再生路段是把再生材料作為基層使用,所以用水泥進(jìn)行穩(wěn)定較為常見,且用水泥進(jìn)行穩(wěn)定的時候,實驗方法也主要參考半剛性材料實驗。


冷再生路面結(jié)構(gòu)


國外的冷再生基本結(jié)構(gòu)是:熱拌瀝青混合料層+冷再生層+舊有基層。舊有基層一般是砂礫基層。


目前國內(nèi)的冷再生道路其中使用較多的結(jié)構(gòu)有熱拌瀝青混合料層+再生層+半剛性層和熱拌瀝青混合料層+再生層。


隨著我國大量的路面進(jìn)入維修期,路面冷再生技術(shù)會得到更廣泛的使用。文章總結(jié)了國內(nèi)外再生的技術(shù)要點(diǎn)。


國內(nèi)對冷再生前評價尚無專門的評價方法,需要進(jìn)一步研究;冷再生材料開始一般作為基層使用,目前逐步作為下面層使用;


在我國冷再生施工中,水泥作為再生劑較多其實驗方法已經(jīng)較為統(tǒng)一,主要的參考傳統(tǒng)的半剛性材料;而瀝青作為再生劑的冷再生實驗方法還不統(tǒng)一,需要進(jìn)一步研究確定合理的實驗方法。


來源:公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)


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