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工程案例

案例┃就地热再生在连徐高速公路养护工程中的研究与应用

发布时间:2019-09-10 来源:未知 点击次数: 打印 作者:admin

主要内容:
背景
国内外研究现状
就地热再生技术研究路线
连徐高速公路就地热再生养护工程 背景 我国高速公路在多年飞速发展后,已进入持续的大规模养护维修期,每年约有12%的沥青路面需要翻修。
传统的维修方法
将原沥青路面铣刨废弃再加铺新的沥青路面 每年路面翻修废弃的沥青混凝土达220万吨,并以15%的速度增长。
耗费资源
污染环境
不可持续性
养护资金高,经济效益低
再生技术        
厂拌热再生
就地热再生
厂拌冷再生
就地冷再生
就地热再生技术
对原沥青路面进行现场再生和重铺,从而对旧沥青混合料进行重复利用的养护方法。
就地热再生技术的特点
主要针对处治深度不超过6cm的表面功能性病害,如车辙、坑槽、磨光等。 旧料利用率高,可达100%
节约资源
保护环境
可持续性
养护效果好
工期短,对交通影响小
节省资金,经济效益高
国内外研究现状
美国和日本
旧沥青路面材料再生利用率达到90%以上
再生混合料占全部路用混合料的50%
《沥青路面热拌再生技术手册》《美国沥青再生指南》 《路面旧料再生利用技术指南》
欧洲
德国:八十年代年旧料回收利用率100%
《热拌再生沥青混凝土施工规范》 《道路工程再生利用战略》
白皮书 14个国家旧沥青路面材料再生利用率75%~100%
再生沥青路面材料的使用性能与新沥青路面相比
美国:路用性能与使用寿命都没有明显区别
澳大利亚:使用寿命基本相同,甚至有较优的抗车辙性能
日本:应用于重交通路面,良好的质量控制管理保证性能没有差别
就地热再生技术应用状况
相比厂拌热再生起步较晚,技术成熟度和推广度较低,且较少应用于高速公路。
近年来,欧美等发达国家开发出性能良好的现场热再生设备,推动了现场热再生的工程应用。
我国近年来引进和自主研发了多台就地热再生机组,成功应用于多条高速公路的养护修复,尤其在山东和江苏得到了较好的推广。
技术研究路线
连徐高速就地热再生工程
项目背景
原路面沥青混合料评价
再生混合料级配设计
SBS改性沥青再生研究
再生混合料添加材料研究
再生混合料组成设计方案
就地热再生现场施工
工程质量检测和跟踪观测
项目背景
连徐高速公路连接徐州和连云港,已有九年多的通车历史
路面表面层存在多种病害,车辙病害尤其严重 对行车道进行就地热再生养护治理,治理路段全长约90公里。
原路面沥青混合料评价
处治深度为4cm,即对上面层进行再生治理
原路面上面层级配为AK-13,油石比5.1%~5.3%,采用SBS改性沥青 通过路面芯样评价原路面上面层混合料的级配和沥青含量
养护历史不同导致原路面状况不同
未养护路段 微表处填补车辙,未罩面
车辙填补后微表处直接罩面
芯样抽提筛分结果:
未养护路段级配接近设计中值,油石比5.3% 车辙填补和微表处罩面路段混合料级配变细,油石比分别为4.7%和5.3%
分析和建议
添加粗集料含量较多的新沥青混合料来改善旧料级配 添加适量的新沥青来提高沥青含量及混合料性能
再生混合料级配设计
再生混合料级配设计为AC-13 旧料比例为80%以上,新料的添加比例为10%~20%,根据车辙深度确定 再生混合料的级配设计结果
SBS改性沥青再生研究
关键:沥青胶结料的再生 以沥青性能指标的恢复为评价方法 采用三种再生剂进行再生试验研究
添加材料研究
新沥青:SBS改性沥青,添加量为旧料质量的0.3% 温拌剂:添加量与再生混合料中沥青质量的比为5:95,可降低混合料的拌合和摊铺温度,提高压实效果。 通过单轴动态蠕变试验评价 再生混合料的高温性能,从而 评价添加材料对再生料的影响
试验结果: 添加温拌剂、新沥青和再生剂 可以明显提高再生料的高温性能 添加新沥青量的进一步研究 部分路段旧料中油石比5.3%,沥青含量不低 室内拌合显示添加0.3%的新沥青,沥青含量偏高 通过浸水飞散试验确定新沥青的添加量 再生混合料组成设计方案 通过试验段预铺及分析,对再生混合料的组成设计进行了适当的调整,
最终确定如下: 旧料比例80%以上,新料添加量10%~20%,油石比为4.3% 采用再生剂乙,用量为沥青质量的2% 新沥青添加量为旧料质量的0.1% 温拌剂添加量与再生混合料中沥青总含量的比为5:95 就地热再生现场施工 采用SY4500型重铺机组,组成部分包括 路面加热机 加热铣刨机 加热复拌机 摊铺机和压路机 再生混合料的拌合和摊铺温度为125℃


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