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厂拌热再生施工工法


沥青路面厂拌热再生施工工法 沥青路面厂拌热再生施工工法 厂拌
(讨论稿) 讨论稿)
XXXXXXX(单位) (单位) XXX XXX(人名) (人名)

1.前言 前言
目前我国的公路建设飞速发展,每年投资规模已经超过 2000 亿元.在 20 世纪 90 年代以后陆续建成的高速公路已进入大,中修期.大量的翻挖,铣刨沥 青混合料被

废弃,一方面造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮 乏的国家来说是一种资源的浪费,而且随着大量的使用新石料,开采石矿会导致 森林植被减少,水土流失等严重的生态环境破坏. 河南高远公路养护技术有限公司联合西安公路养护技术工程研究中心和河 南省高等级公路工程研究中心,针对沥青路面再生技术进行深入研究,在参考国 内外研究资料的基础上,完成了沥青路面厂拌热再生施工工法,对指导现场热再 生施工,提高热再生路面质量具有重要作用.

2 工法特点
2.1 将回收沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和厂(站) ,经破碎,筛分,以 一定的比例与新集料,新沥青,再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料,经 摊铺机摊铺并由压路机压实成型. 2.2 可处理整个路宽或仅处理单车道. 2.3 可处治面层不平整和裂缝,消除车辙,坑槽和松散,提高行驶质量,恢 复路面功能. 2.4 添加再生剂,新沥青和新集料,改善原路面混合料老化状况,并可纠正 配合比存在的问题.

3 适用范围
3.1 厂拌热再生,适用于对各等级公路回收沥青路面材料(RAP)进行热拌 再生利用,再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况,可用于各等级公路沥青 面层及柔性基层.

4.工艺原理 工艺原理

4.1 对回收的沥青路面材料(RAP)进行加热,当表面温度达到一定温度时, 表面的旧沥青开始软化,熔融,并在与新的热集料拌和过程中,旧沥青的一部分 转移到新集料的表面,同时新,旧集料的温度也趋于一致,此时温度为 130℃ ~150℃,旧沥青裹覆在新,旧集料表面的薄膜也趋于均匀. 4.2 按预定比例加入新沥青 (或新沥青与再生剂) 在搅拌过程中, , 新沥青 (或 新沥青与再生剂)将均匀地裹覆到新,旧集料的表面,同时与原有的旧沥青紧密 结合.由于新集料,RAP,新沥青(或新沥青与再生剂)和旧沥青的温度已经一 致,约达到 150℃~160℃,新沥青(或新沥青与再生剂)与旧沥青的界面间发生 渗透和交换,集料表面最后的沥青膜是由混合均匀的新旧沥青(或新旧沥青与再 生剂)组成,旧沥青的成分和性能得到改善,再生得以进行. 4.3 添加预定数量的矿粉,吸附沥青,形成合理厚度的沥青膜,最后经过一 段时间的搅拌,沥青混合料进一步搅拌均匀,同时新旧沥青进一步调和均匀,最 终得到与新沥青混合料品质相当的再生混合料.

5,施工工艺流程及操作要点 ,
5.1 施工工艺流程 回收沥青路面材料(RAP)→回收沥青路面材料(RAP)的预处理和堆放→ 再生混合料拌制→再生混合料运输→再生混合料摊铺→再生混合料压实→养生 和开放交通,具体流程见图 5.1. 回收沥青路面材料(RAP)

回收沥青路面材料(RAP)的预处理和堆放 再生混合料拌制 再生混合料运输 再生混合料摊铺 再生混合料压实 养生和开放交通

表 5.1 施工工艺流程图

5.2 操作要点 5.2.1 回收沥青路面材料(RAP) 回收沥青路面材料(RAP)回收可选用冷铣刨或机械开挖的方式,应减少对 路面集料的破碎.路面铣刨回收 RAP 时,应精确控制铣刨或开挖厚度,以避免 破坏下卧层路面结构,回收和存放 RAP 时不得混入基层废料,水泥混凝土废料, 杂物和土等杂质. 5.2.2 回收沥青路面材料(RAP)的预处理和堆放 回收沥青路面材料(RAP)必须进行二次破碎处理.破碎时,使用推土机, 装载机等机械将一个料堆的回收沥青路面材料(RAP)充分混合,然后用破碎机 或其他方式进行破碎,应使回收沥青路面材料(RAP)最大粒径小于再生混合料 最大公称粒径,不应有超粒径材料.根据再生混合料的最大公称粒径合理选择筛 孔尺寸,将破碎后回收沥青路面材料(RAP)筛分成不少于两档的材料,用装载 机转运到堆料场均匀堆放,堆料场地面应进行硬化处理,并具有防雨设施,不同 档的回收沥青路面材料(RAP)应分开堆放并应进行明确标识,避免混合.回收 沥青路面材料(RAP)在转运,堆放,使用时应避免离析,使用时,应从料堆的 一端开始在全高度范围内铲料. 5.2.3 再生混合料拌制 厂拌再生混合料的拌制材料包括回收沥青路面材料(RAP) ,新沥青,新集 料和再生剂,拌和时应以室内配合比试验报告所提供的掺配比例进行拌和,并根 据试验路混合料性能的检测结果进行适当调整,以达到满足《公路沥青路面施工 技术规范》 (JTG F40-2004)中所要求的相应混合料性能. 厂拌再生混合料可以选用间歇式拌和设备或连续式拌和设备进行拌和, 拌和 设备必须具备回收沥青路面材料(RAP)的配料装置和计量装置.使用间歇式拌 和设备,当回收回收沥青路面材料(RAP)掺量大于 10%,宜增加回收沥青路面 材料(RAP)烘干加热系统.回收沥青路面材料(RAP)料仓数量应不少于两个, 料仓内的回收沥青路面材料(RAP)含水率不应大于 3%. 厂拌热再生混合料的生产温度和加热时间应根据拌和设备的加热干燥能力,

回收沥青路面材料(RAP)的含水率,再生混合料的级配,新沥青的粘温曲线等 综合确定,以不加剧回收沥青路面材料(RAP)的再老化,提高生产能力,降低 能耗并生产出均匀稳定的混合料为原则.使用间歇式拌和楼时,应适当提高新集 料的加热温度, 但最高温度不宜超过 200℃, 加热过程中回收沥青路面材料 (RAP) 不得直接与明火接触,以防止回收沥青路面材料(RAP)表面沥青老化.干拌时 间比普通混合料延长 5~10 秒, 总拌和时间比普通混合料延长 15 秒左右, 具体拌 和时间见表 5.2.再生混合料的出料温度比普通混合料高 5~10℃.
表 5.2 厂拌热再生沥青混合料拌和时间控制(S)

旧料 10~15

再生剂

矿料 10~15

新沥青 15~20

矿粉 20~25

拌和时间以混合料均匀,无花白料为前提,总拌和时间:55~75 5.2.4 再生混合料运输 再生混合料采用 15t 以上自卸车运输,需要的车辆根据式 5.1 确定. 需要车辆数=1+(t1+t2+t3)/ T + a 式中:T—每车拌和及装车时间,min t1—运到摊铺现场时间,min t2—返回拌和站的时间,min t3—卸料与等待时间,min a—备用车辆数 再生混合料装车时应分前,中,后三次装入自卸车内,以避免离析.运料车 每次使用前后必须清扫干净, 在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘 剂,但不得有余液积聚在车厢底部.从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽 车位置,平衡装料,以减少混合料离析.运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温, 防雨,防污染. 5.2.5 再生混合料摊铺 再生混合料采用普通沥青混合料摊铺机摊铺,摊铺温度应按表 5.3 进行.
表 5.3 再生混合料摊铺温度(℃)
沥青标号 混合料摊铺 正常施工 50号 145~150 70号 140~145 90号 135~140 110号 130~135

(式 5.1)

温度,不低于

低温施工

165~170

155~160

145~150

140~145

沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定,一般取 1.2~ 1.4.摊铺时,摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速 度均衡地转动,两侧应保持有不少于送料器 2/3 高度的混合料,以减少在摊铺 过程中混合料的离析.在路面狭窄部分,平曲线半径过小的匝道或加宽部分,以 及小规模工程不能采用摊铺机铺筑时可用人工摊铺混合料. 5.2.6 再生混合料压实 再生混合料压实温度宜比热拌沥青混合料高 5℃~10℃,可按表 5.4 进行.
表 5.4 再生混合料压实温度
沥青标号 正常施工 低温施工 钢轮压路机 压实终了的表面 轮胎压路机 温度,不低于 振动压路机 75 70 60 55 85 80 75 70 50号 140 155 80 70号 135 150 70 90号 130 140 65 110号 125 135 60

开始压实的混合料 内部温度,不低于

压实分为初压,复压和终压,宜使用大吨位的双钢轮振动压路机,轮胎压路 机等压实.施工时,通过试验段确定相应压实机械的组合方式.压实时应紧跟摊 铺机进行,避免混合料温度下降而造成压实困难,压实数据见表 5.5,对于压路
表 5.5 压实阶段 初压 复压 终压 速度(km/h) 2~3 3~5 3~6 压路机压实速度和遍数 遍数 2~3 3~4 2~3 压路机类型 振动压路机 轮胎压路机 钢轮压路机 方式 先静压 1~2 遍,在振动压实 — —

机无法达到的部位应采用小型振动压路机或振动夯板配合压实. 5.2.7 养生和开放交通 再生混合料压实完成后,应封闭交通进行养生,再生层路表温度低于 50℃ 后方可开放交通.

6,材料与设备 ,
6.1 材料 6.1.1 沥青 再生混合料中使用的沥青应符合《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004)表 4.2.1-1 和表 4.2.1-2 中对道路石油沥青的相关要求. 6.1.2 集料 粗,细集料质量,应满足《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 表 4.8.2,表 4.8.3,表 4.8.5,表 4.8.7,表 4.9.2,表 4.9.3 和表 4.9.4 中的要求. 单一粗,细集料质量不能满足要求,但集料混合料性能满足要求的,可以使用. 6.1.3 矿粉 再生混合料中使用的矿粉的质量技术要求,应满足《公路沥青路面施工 技术规范》 (JTG F40-2004)表 4.10.1 中的相关要求. 6.1.4 再生剂 常用的沥青再生剂包括软化剂,还原剂,改性剂,稀释剂,芳香油,增量油, 抽出油,润滑油以及某些植物油等,应符合表 6.1 的要求.
表 6.1 热拌沥青混合料再生剂质量要求 检测 RA-1 项目 50~ 60℃黏度 cSt 175 闪点(℃) 饱和分含量(%) ≥220 ≤30 实测 芳香分含量(%) 记录 薄膜烘箱试验前 ≤3 后黏度比 薄膜烘箱试验前 后质量比(%) ≤4,≥ -4 ≤4,≥ -4 ≤3,≥ -3 ≤3,≥ -3 ≤3,≥ -3 ≤3,≥ -3 T0609 或 T0610 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 T0619 记录 记录 记录 记录 记录 900 ≥220 ≤30 实测 4500 ≥220 ≤30 实测 12500 ≥220 ≤30 实测 37500 ≥220 ≤30 实测 60000 ≥220 ≤30 实测 T0618 T0633 T0618 176~ 901~ 4501~ 12501~ 37501~ T0619 RA-5 RA-25 RA-75 RA-250 RA-500 方法 检测

实测 15℃密度 记录

实测 记录

实测 记录

实测 记录

实测 记录

实测 T0603 记录

注:薄膜烘箱试验前后黏度比=试样薄膜烘箱试验后黏度比/试样薄膜烘箱试验前黏度比

6.2 设备 采用的机具设备见表 6.6.
表 6.6 施工机具设备表 序号 1 2 5 6 7 8 设备名称 铣刨机 热再生拌和设备 自卸车 摊铺机 双钢轮振动压路机 轮胎压路机 9~16t 26t 15t 规格 单位 台 台 辆 台 台 台 数量 1 1 6~10 1~2 2~3 2
根据运距和工程具体情况调整

备注

7,质量控制 ,
7.1 工程质量控制标准 厂拌热再生混合料路面的施工质量管理,应符合现行《公路沥青路面施工技 术规范》 (JTG F40-2004)对热拌沥青混合料路面的规定,在施工过程中须对回 收沥青路面材料(RAP)按表 7.1 的项目进行检查.
表 7.1 施工过程中的 RAP 质量检查 材料 检查项目 RAP 级配 RAP RAP 的含水率(%) <3 每天 1 次 要求值 符合设计要求值 检查频率 每天 1 次

7.2 质量保证措施 7.2.1 厂拌热再生施工前应进行详细的路面病害调查, 将无法适用于厂拌热再 生修复工艺的病害进行预处理,以保证厂拌热再生施工质量. 7.2.2 铣刨后的路面下卧层应进行清扫, 并喷洒粘层或透层, 以保证再生层与 下卧层的良好黏结. 7.2.3RAP 应严格按照要求进行保管,禁止雨淋和混入泥土杂质等,预热时应

充分,保证其中的水分挥发干净. 7.2.4 应严格控制拌和时间和加热温度, 避免拌制的混合料不均匀和局部过热 导致沥青再老化,应避免 RAP 与明火直接接触. 7.2.5 再生混合料装料时, 自卸车应前后多次移动, 保证下料口所出再生混合 料多次堆积在车内, 避免造成离析. 运料时应有保温措施, 尽量减少温度的降低. 7.2.6 再生混合料摊铺时, 应尽量减少摊铺机受料斗的开合次数, 螺旋布料器 内的再生混合料不应低与 2/3 高度,避免造成离析.摊铺需在要求的摊铺温度下 进行,遇见大风天或阴天,应适当升高再生混合料的出厂温度,并在现场采取措 施减少再生混合料温度散失. 7.2.7 再生混合料压实应在规定的温度下进行, 避免温度不足时压实对路表再 生混合料造成破坏. 7.2.8 压实结束后应继续封闭交通,待路表温度降至 50℃以下,方可开放交 通.

8,安全措施 ,
8.1 认真贯彻"安全第一,预防为主"的方针,根据国家有关规定,条例, 结合施工单位实际情况和工程的具体特点,组成专职安全员和班组兼职安全员, 执行安全生产责任制,明确各级人员的职责,抓好工程的安全生产. 8.2 施工现场应符合防火等安全规定,并采取安全措施保证来往施工人员等 的安全,并按规定布置各种安全标记识. 8.3 维护车辆的正常行驶,施工采取单幅分段,分车道,临时性封闭进行施 工,做好现场交通维护工作,确保施工安全. 8.4 为确保施工和行车两不误,在本工程施工期间,在每个封闭施工点设不 少于 1~3 名交通管理员,实行不间断值勤,确保施工安全.该管理员应具备交 通管理知识, 负责维护交通秩序和行车安全, 确保正常施工作业和防止交通事故. 养护作业人员不得在控制区外活动或将任何物体置于控制区以外, 更不得随意横 穿高速公路. 8.5 在公路上进行施工作业的人员须穿着统一的桔红色或黄色套装,管理人 员必须穿着带有反光标志的桔红色背心.

9,环保措施 ,

9.1 规划临时工程占用地时,精打细算,合理安排,所有生活,生产占地均 安排好复耕计划,必要时预留覆盖耕作材料. 9.2 施工中将产生的废料集中处理,生产生活区修建洁水处理池,所排污水 均要达到国家排放标准. 9.3 将施工过程中产生的废弃物,按监理工程师要求并结合当地政府将其堆 放至指定地点,不得随意丢弃,避免污染,使施工环境更加美好. 9.4 施工现场人员及车辆不得对原路而造成污染,如油污,锈污,保护好原 路面标线.定期检查施工车辆是否漏油,施工现场产生的生活垃圾集中回收,运 往指定地点丢弃.

10,效益分析 ,
10.1 截止 2004 年,我国每年约有 12%的沥青路面需要翻修,可再生的沥青 混合料预计将达到每年 1900 万吨,并还将以每年 15%的速度增长.10 年后,我 国大,中修产生的旧沥青混合料预计将达到 8000 万吨,若全部沥青再生利用每 年可节约直接材料费 120 亿元,具有明显的经济效益. 10.2 厂拌热再生将路面铣刨的废料重复利用,避免了废料占用土地,避免了 对土地,水源的污染,具有环保效益. 10.3 将路面铣刨废料用于路面维修养护,直接降低了对新集料的需求,实现 了对资源的循环利用,具有明显的经济效益.

11,应用实例 ,
京福高速公路济德段厂拌热再生应用 11.1 工程概况 京福高速公路济德段于 1997 年通车,由于近几年交通流量的增加及超,重 车辆的运行,道路路面出现了不同程度的各种病害.为节约资料和有效解决各种 病害带来的问题,2003 年,决定进行沥青路面厂拌热再生工艺,具体为 AC-25 再生,掺加新料比例 17%,油石比 3.5%. 11.2 施工情况 工程采用意大利 TSR3000 双滚筒式旧沥青混合料再生机,搅拌站加热设备 选用 RFL-250 直燃型结构热风炉,该设备与常规主机配套使用,以解决常规主 机在使用再生料生产过程中,由于明火加热加速再生料中沥青的老化的问题.

施工前对冷料仓流量进行标定,振动筛的筛孔选择 35mm,20mm,11mm, 6mm 和 3mm,筛网的不止方式为三层式布置法.沥青加热温度为 150℃,集料 加热温度为 180℃,铣刨料加热温度为 130℃,拌一锅料需 50s,最小拌和时间 为 30s.对拌和好的再生混合料在中心试验室进行提试验,击实试验,最大理论 密度试验和马歇尔稳定度试验, 路面压实情况采用压实度和现场空隙率双指标控 制. 施工按照测量放样→挂线→沥青混合料拌和→运输→摊铺→压实→检测等 进行.再生混合料摊铺采用 ABG-423 摊铺机进行,按基准线行驶控制高程,自 动调节厚度和找平,摊铺速度根据拌和站的拌和能力,车辆运输能力和摊铺能力 相匹配,以 3m/min 的速度匀速前进,不得随意中途变速或停顿,摊铺时当出现 局部缺料,离析,拖痕和表面不平整时,应进行局部人工修整.压实分初,复, 终压三部完成,初压采用 13t 振动压路机高频强震 2 遍,速度 3km/h~5km/h,在 115℃以前完成;复压采用 26t 轮胎压路机碾压 2~3 遍,温度不低于 100℃;终压 采用 DD130 振动压路机静压 2 遍收光,温度不低于 90℃. 11.3 工程检测及结果评价 通过现场检测,再生后的路面各项指标均符合要求.通车一年多的并未出现 任何路面病害,具有良好的路用性能.

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