CN113584988A - 一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面及施工工法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面及施工工法，废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面包括：由下至上依次摊铺而成的下面层、中面层及上面层；所述上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；所述中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；所述下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料；施工工法，包括以下步骤：旧料回收；旧料筛分；沥青混合料加热拌和；分层摊铺；施工接缝处理；本发明中旧沥青混合料再生利用可以降低沥青路面的建设成本，有利于沥青路面在低等级道路的推广应用，改善低等级道路行车的舒适性。
Description
技术领域
本发明属于沥青路面施工技术领域，具体涉及一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面及施工工法。
背景技术
沥青混合料的厂拌热再生技术是将废旧沥青混合料(本申请中简称“旧料”)运送到沥青拌合厂(场，站)，将其进行破碎、筛分，并选取适当的比例与新集料、新沥青和再生剂等拌和制成热拌再生混合料(下文简称“再生料”)来铺筑路面的养护维修技术。厂拌热再生技术既可对沥青路面的上、中、下面层进行维修，又可对基层、路基进行补强，不仅可以利用原路面产生的废料来重新修筑路面，而且可对废料进行回收再生利用于其它工程。目前，旧料的厂拌热再生利用已经在我国大规模应用，但其中旧料的掺量一般在20％左右，随着沥青路面养护维修规模的扩大，旧料产量越来越大，低旧料掺量的再生技术已经不能完全满足当前旧料再生利用的需求，有必要开展旧料高比例厂拌热再生路面的施工技术研究及应用。
已有研究表明，随着旧料掺量的提高，再生料的水稳定性、疲劳特性均会有所降低，因此，对于高比例厂拌热再生沥青混合料的应用需要考虑旧料的来源，从材料组成、生产工艺、施工工艺等方面进行设计与控制，以满足沥青路面路用性能的要求。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够满足沥青络面路用性能的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面及施工工法。
本发明的技术方案为：废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面，包括：
由下至上依次摊铺而成的下面层、中面层及上面层；
所述上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；
所述中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；
所述下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料。
废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，包括以下步骤：
旧料回收，采用铣刨的方式将沥青路面分层铣刨并回收；
旧料筛分，将回收的旧料粉碎，并筛分出粗料和细料；
沥青混合料加热拌和，分别对新集料、旧料及沥青进行加热，按照路面不同面层所需的新集料、旧料的比例与沥青进行拌和；
分层摊铺，依次摊铺完成下面层、中面层及上面层并碾压平整；
施工接缝处理，纵向施工缝采用斜接缝处理，横向施工缝采用平接缝处理。
所述旧料回收步骤中，采用15m/min的铣刨速度机械旧料回收。
所述旧料筛分步骤中，旧料粉碎后，将旧料筛分出不小于4.75mm旧料作为粗料及小于4.75mm的旧料作为细料。
所述沥青混合料加热拌和步骤中，新集料的加热温度为190至210℃，旧料的加热温度为80至130℃。
所述新、旧料加热拌和步骤中，路面不同面层的混合料配比为：
上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；
中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；
下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料；
旧料经加热进入拌缸后，先与新集料搅拌5至10s，再加入沥青并拌和。
所述分层摊铺步骤中，采用前后相隔5至8m左右同步向前拼幅摊铺。
所述施工接缝处理步骤中，斜接缝处理在前部已摊铺混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有5-10cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。
所述施工接缝处理步骤中，平接缝处理用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用双钢轮压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
所述上面层的集料采用玄武岩集料与旧料混合而成；所述中面层及下面层的集料均采用石灰岩碱性石料与旧料混合而成。
本发明的有益效果：
(1)本发明中的再生路面采用沥青混合料厂拌热再生技术将旧料利用于沥青路面建设工程，旧料代替新材料产生直接经济效益，大比例利用旧料将减少废料堆放所占用的土地，石料的再利用也将减少石料开采造成的环境污染，将产生良好的社会效益；
(2)旧沥青混合料再生利用可以降低沥青路面的建设成本，有利于沥青路面在低等级道路的推广应用，改善低等级道路行车的舒适性；
(3)本发明中的工法采用大比例废旧沥青混合料的厂拌热再生沥青混合料具有旧料利用率高、节约工程投资、节约石料和沥青等有限的资源、减少这些资源在开采过程中的排放、保护自然环境等特点，同时减少旧料堆放、节约土地资源。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面，包括：由下至上依次摊铺而成的下面层、中面层及上面层；所述上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；所述中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；所述下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料；上述集料中余量均为新集料。
本实施例中采用沥青混合料厂拌热再生技术将旧料利用于沥青路面建设工程，旧料代替新材料产生直接经济效益；大比例利用旧料将减少废料堆放所占用的土地，石料的再利用也将减少石料开采造成的环境污染，将产生良好的社会效益，与此同时，旧沥青混合料再生利用可以降低沥青路面的建设成本，有利于沥青路面在低等级道路的推广应用，改善行车的舒适性。
本实施例中还包括一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法。
废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，包括以下步骤：
旧料回收，采用铣刨的方式将沥青路面分层铣刨并回收；
旧料筛分，将回收的旧料粉碎，并筛分出粗料和细料；
沥青混合料加热拌和，分别对新集料、旧料及沥青进行加热，按照路面不同面层所需的新集料、旧料的比例与沥青进行拌和；
分层摊铺，依次摊铺完成下面层、中面层及上面层并碾压平整；
施工接缝处理，纵向施工缝采用斜接缝处理，横向施工缝采用平接缝处理。
作为旧料回收步骤更为具体的一种实施方式，采用15m/min的铣刨速度机械旧料回收；常见的旧料回收方法有铣刨、切割(钻芯取样)以及现场加热。其中，铣刨是最常用的一种回收方式。研究发现：铣刨速度越快得到的旧料级配越粗，铣刨速度越慢得到的越细；三种不同回收方式对旧料中粗、细集料路用性能的影响无显著差异；切割得到的旧料级配粗细程度处于铣刨和现场两种回收方式得到的旧料之间；现场加热得到的旧沥青老化程度大于其他两种方式得到的旧沥青。考虑到回收方式对沥青级配及其性能产生的影响应尽可能小，研究发现采用15m/min的铣刨速度进行旧料回收最为合适。
作为旧料筛分步骤更为具体的一种实施方式，旧料粉碎后，将旧料筛分出不小于4.75mm旧料作为粗料及小于4.75mm的旧料作为细料；再生沥青混合料矿料级配设计主要是将旧料级配和新料级配进行合成，得到最终级配。大比例再生沥青混合料矿料级配设计中主要问题是旧料粉多而导致大比例再生沥青混合料小于0.075mm颗粒含量偏多。因此，需将旧料筛分为粗料(大于4.75mm)和细料(小于4.75mm)两个部分，分开储存，在级配设计过程合理分配粗、细旧料的比例。
作为沥青混合料加热拌和步骤更为具体的一种实施方式，厂拌热再生拌和采用高位滚筒对旧料进行单独加热，然后将其投入拌缸与新集料混合。旧料加热温度一般为80℃～130℃，本工法确定旧料的最佳加热温度为120℃。沥青加热温度应按沥青的粘温曲线来控制，新集料加热温度一般控制在190～210℃，具体根据旧料的添加比例进行调整，旧料添加比例高则相应提高新料加热温度。
路面不同面层的混合料配比为：
上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；
中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；
下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料；
旧料经加热进入拌缸后，应先与热的新集料搅拌5～10s，目的是对旧料进行2次升温，同时避免新料温度高致使沥青过度老化。然后再加入新沥青并拌和。拌和时间在生产的沥青混合料拌和均匀且无花白料的基础上适量延长。
作为分层摊铺步骤更为具体的一种实施方式，连续摊铺过程，运料车在摊铺机前10-30cm处停住，空挡等候，由摊铺机推动前进开始缓缓卸料，避免料车撞击摊铺机。施工时各摊铺机一前一后相隔5-8m左右同步向前拼幅摊铺，纵坡基准面采用非接触式平衡梁进行控制，将混合料按要求的宽度、厚度均匀摊铺，并由人工在后面将接缝处粒料进行整理平整，清除粗细集料“离析”现象，同时技术人员用插尺随时检测松铺厚度。摊铺机调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，使料门开度、链板送料器的速度与螺旋布料器两端的自动料位器内混合料表面略高于螺旋布料器2/3左右，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析。
进一步的，沥青摊铺务必后经初压、复压、终压三次碾压平整，碾压时将驱动轮面向摊铺机。碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。压路机起动、停止应减速缓慢进行。为了减少压路机喷水造成沥青混合料的温度散失，在轮胎压路机碾压时配备人员向轮胎上涂抹油水隔离剂，但严禁使用柴油，涂抹量及次数以不粘轮为度；压路机每次由两端折回的位置保证成阶梯形的随摊铺机向前推进，折回处不应在同一横断面上，碾压时注意重叠1/3轮宽。在摊铺机边续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿。
作为施工接缝处理步骤更为具体的一种实施方式，斜接缝处理在前部已摊铺混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有5-10cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹，上下层纵缝应错开150mm(热接缝)或300-400mm(冷接缝)，可采用调整摊铺机平板宽度或者调换摊铺机摊铺位置的方式来实现；平接缝处理用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用双钢轮压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层，上下层横缝应错开1m以上，可通过记录每天下层沥青施工桩号，调整上层施工桩号来实现。
优选的，上面层的集料采用玄武岩集料与旧料混合而成；所述中面层及下面层的集料均采用石灰岩碱性石料与旧料混合而成，玄武岩集料及石灰岩碱性石料石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm。采用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。
优选的，上面层采用SBS改性沥青，下面层采用道路石油沥青。
至此，已经详细描述了本发明的各实施例。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面，其特征在于，包括：
由下至上依次摊铺而成的下面层、中面层及上面层；
所述上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；
所述中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；
所述下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料。
2.一种废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
旧料回收，采用铣刨的方式将沥青路面分层铣刨并回收；
旧料筛分，将回收的旧料粉碎，并筛分出粗料和细料；
沥青混合料加热拌和，分别对新集料、旧料及沥青进行加热，按照路面不同面层所需的新集料、旧料的比例与沥青进行拌和；
分层摊铺，依次摊铺完成下面层、中面层及上面层并碾压平整；
施工接缝处理，纵向施工缝采用斜接缝处理，横向施工缝采用平接缝处理。
3.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述旧料回收步骤中，采用15m/min的铣刨速度机械旧料回收。
4.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述旧料筛分步骤中，旧料粉碎后，将旧料筛分出不小于4.75mm旧料作为粗料及小于4.75mm的旧料作为细料。
5.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述沥青混合料加热拌和步骤中，新集料的加热温度为190至210℃，旧料的加热温度为80至130℃。
6.根据权利要求5所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述新、旧料加热拌和步骤中，路面不同面层的混合料配比为：
上面层具有改性沥青、旧料含量为20％的集料；
中面层具有普通沥青、旧料含量为40％的集料，或改性沥青、旧料含量为50％的集料；
下面层具有普通沥青、旧料含量为20％的集料，或改性沥青、旧料含量为40％的集料；
旧料经加热进入拌缸后，先与新集料搅拌5至10s，再加入沥青并拌和。
7.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述分层摊铺步骤中，采用前后相隔5至8m左右同步向前拼幅摊铺。
8.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述施工接缝处理步骤中，斜接缝处理在前部已摊铺混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有5-10cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。
9.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述施工接缝处理步骤中，平接缝处理用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用双钢轮压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
10.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料高比例厂拌热再生路面施工工法，其特征在于，所述上面层的集料采用玄武岩集料与旧料混合而成；所述中面层及下面层的集料均采用石灰岩碱性石料与旧料混合而成。
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