沥青路面再生技术在阜锦高速公路路面维修项目中的应用研究.pdf

文章编号:():./.沥青路面再生技术在阜锦高速公路路面维修项目中的应用研究张哲诚(辽宁省高速公路运营管理有限责任公司 沈阳市)摘 要:文章以“阜锦高速公路路面维修项目”为依托工程分析沥青路面再生技术的发展现状和研究意义重点论述路面再生技术的技术原理、技术优势和设计方案总结阜锦高速路面维修项目中沥青路面再生技术取得的应用效果并对该技术的经济效益和社会效益进行评价以期为绿色耐久养护技术的持续发展和应用推广提供研究参考 关键词:沥青路面再生沥青旧料精细分离厂拌热再生中图分类号:.文献标识码:经过“十三五”时期高速公路建设的快速发展覆盖广泛、互联成网、运行良好的公路路网已基本形成“十四五”期间公路交通以高质量发展为主题更加注重服务经济发展 交通强国发展战略背景下绿色低碳、节能减排事业取得长足进步 文章针对辽宁省阜新至锦州高速公路绿色耐久养护维修工程项目实施过程中沥青路面再生技术的应用情况进行总结分析为再生技术的进一步推广提供研究参考 再生技术研究背景与发展现状截至目前我国早期建设的高速公路路网中大部分路段已达设计使用年限需进行系统养护维修随着路面维修规模不断扩大路面沥青旧料产生量呈跨越式增长趋势而目前我国沥青旧料综合循环利用率仍低于 相当体量的路面旧料无法得到有效处置利用 路面废旧固料技术的深入研发与大范围应用将成为实现交通强国目标的必要途径和重要抓手近年来辽宁省高速公路坚持贯彻绿色循环和高效耐久养护理念以降低高速公路全寿命周期运维成本为目标在路面旧料再生利用和绿色低碳发展等方面积累了先进技术和宝贵经验完成以“沥青路面固废精细分选与再生利用关键技术研究”为代表的 项省级以上重点科研项目为路面旧料循环利用提供技术支撑 同时分别在 年和 年组织实施的沈彰、沈吉、西开、永桓高速维修项目中应用 旧料掺量的厂拌热再生技术累计完成路面摊铺工程量 万平方米利用沥青旧料 万吨节约工程造价 余万元为路面旧料再生技术进一步推广应用奠定基础 项目背景与再生技术应用情况.项目背景阜锦高速公路为双向四车道路线全长 截至 年已通车运营 年年平均日交通量超过 万台次体现出“交通流量大运营时间长病害类型多样养护历史复杂”的现实特点 经过两次预防性养护和两次局部修复性养护局部路段病害呈现出加速破坏趋势需要及时维修阜锦高速路面养护维修项目主要针对阜锦高速双向 公里主线及立交匝道路面病害进行维修处理共维修路面 维修桥梁 座完成项目总投资额.亿元 项目工期为 年 月至 年 月 年 月 日顺利通过交工验收实体工程各项指标均满足设计文件要求.维修方案该项目总体设计方案为铣刨主线路面.铣刨硬路肩.后处理路面病害之后整体加铺 沥青玛蹄脂碎石混合料 部分破损 年 第 期 北方交通严重路段根据病害发生位置将上、中面层或整体沥青面层铣刨后依次摊铺中粒式改性沥青混凝土 和 然后加铺 罩面如基层出现破损挖除后新建 混凝土或灌缝后粘贴抗裂贴对于桥面病害位置铣刨桥面沥青铺装层后分层摊铺 沥青混凝土面层后罩面.极韧超薄磨耗层(有伸缩缝的大桥)或 的 对于破损的桥面混凝土铺装层需凿除清理重新铺筑 水泥混凝土铺设由二阶反应型防水粘结层()和改性沥青组成的复合防水层之后回铺沥青铺装层.再生技术应用情况依托“沥青路面固废资源化高效循环利用成套技术与装备研发”这一辽宁省交通运输厅重点科研项目阜锦高速公路路面维修项目在实施过程中大面积应用了“精细分离 大比例厂拌热再生”技术并在此基础上进一步提高旧料掺配比例完成了 项路面旧料再生技术试验段铺筑具体见表 表 阜锦项目路面旧料再生技术应用情况统计表序号技术名称工程量精分离 大比例厂拌热再生 料罩面层.万吨 料上中下面层 类 .万吨.万吨 病害处理(试验段)车道公里 罩面(试验段).万平方米 应力吸收层(试验段).万平方米 该项目所用沥青混合料均采用厂拌热再生方式生产在沥青路面旧料的“原层位利用大比例添加高价值再生多元化利用”方面取得重大进展 大比例厂拌热再生技术路径.路面旧料精细分离技术.技术原理该技术原理是将沥青旧料中的石料和沥青进行分离并通过多次精确筛分将旧料分成 档级配材料实现 和 的精细分档基本消除假粒径问题的同时满足 以上粒径石料的油石比不高于.关键筛孔的筛余率偏差值不大于 的技术要求 通过精细分离工艺可将路面旧料加工成材质统一、级配稳定的均质矿料较好地解决了再生材料均质性差和掺量受限的问题满足大比例厂拌热再生技术要求 精细分离后的旧料技术指标见表 表 精细分离路面旧料技术指标材料沥青含量/(抽提法)沥青含量/(燃烧法)关键筛孔/抽提前后筛余率偏差/.技术优势()有效解决了质量波动问题可满足厂拌热再生技术要求可提高路面旧料掺加比例至()可剥离路面旧料中的石料和沥青促进旧料中沥青的性能恢复提高旧沥青与新沥青的结合效果显著提高厂拌热再生混合料的技术指标和整体质量()精分离后的再生集料可用于生产 类、类、高模量和超薄磨耗层等多种类型的沥青混合料并应用于路面各结构层适用性高应用场景广阔.精细分离 厂拌热再生技术.技术原理该技术是基于精细化分离技术提出的一种路面旧料再生利用方式按一定比例掺入精分离后的 和 两档路面旧料从而实现再生旧料在高速公路沥青表面层中的再生利用 该技术适用于严重车辙、龟网裂、坑槽等病害引起的路面重铺、加铺 为恢复旧料中改性沥青性能在再生混合料中添加再生剂选用高性能温拌再生剂或直投式再生改性剂具体用量为沥青旧料质量的.混合料技术指标见表 表 再生混合料技术指标检验项目技术要求车辙试验动稳定度/(次/)弯曲试验破坏应变(/)水稳定性残留马歇尔稳定度/冻融劈裂试验残留强度比/渗水系数/(/)构造深度/.技术优势()基于精细化分离技术及配套设备工艺可实现、沥青旧料厂拌热再生 混合料的规模化量产实现路面旧料再生技术的大面北方交通 年 第 期积推广应用()基于路面旧料精细分离及配套设备工艺指标可满足大比例厂拌热再生 ()沥青混合料的生产工艺参数、波动范围以及施工工艺要求()基于精细化分离技术的厂拌热再生工艺可确保再生混合料的高低温性能及抗水损害性能达到全新 混合料的性能水平有效保证混合料生产质量和路用性能.精细分离 类厂拌热再生技术.技术原理基于路面旧料精细分离技术开展的厂拌热再生技术在借助精细分离技术最大限度解决路面旧料假粒径多、变异性大问题的基础上研发具有高效活化与扩散融合特性的再生温拌剂用以恢复大比例再生混合料的性能最后通过设备优化及温拌等成套技术提高路面旧料利用率可掺加旧料比例达以上 同时使再生料的高低温性能达到新沥青混合料水平进而应用于高等级公路沥青路面面层的新建和养护维修中 再生剂一般选用高性能温拌再生剂和直投式再生改性剂用量为沥青旧料质量的.混合料技术指标见表 表 类再生混合料技术指标类型击实次数/次油石比/稳定度/流值(.)空隙率/沥青饱和度/型 型两面各.类型浸水马歇尔试验 残留稳定度/动稳定度/(次/)冻融劈裂残留强度/渗水系数/(/)弯曲试验破坏应变(/)型 型.技术优势()基于沥青路面旧料精细分离技术基本消除了路面旧料中假粒径和变异性大的问题有效解决了旧料掺量过高时再生沥青混合料的质量波动问题可显著提高路面沥青旧料的掺加比例()通过研发具有高效活化与扩散融合特性的再生剂有效解决了旧沥青与新沥青的融合问题、温拌问题和性能恢复问题再生混合料高低温性能与全新混合料的性能相当可提高路面旧料利用率达以上()可实现沥青路面旧料的高效循环再生原位利用具有显著的经济效益和社会效益推广应用前景广阔 再生技术应用成果.国内最大规模应用厂拌热再生 的工程项目阜锦高速公路路面修复养护维修项目采用路面旧料精细分离 大比例厂拌热再生技术最大限度解决路面旧料假粒径多、变异性大的根本问题从源头解决再生混合料施工过程中的不稳定问题 利用具有高效活化与扩散融合特性的再生剂可有效恢复再生混合料的路用性能 通过 型再生一体机沥青拌合站共生产 再生混合料.万吨 类再生混合料.万吨 表面层全部采用旧料 厂拌热再生混合料同时在中下面层铺筑 旧料 厂拌热再生混合料这是辽宁省首次在表面层大面积使用 厂拌热再生混合料也是国内最大规模的推广应用案例具有较高研究价值.国内路面旧料原位循环利用率最高的工程项目该项目是目前国内路面旧料原位循环利用率最高的高速公路路面修复性养护项目共利用铣刨料 万吨实现铣刨料“自产自消”达 减少砂石开采.万吨减少新沥青使用 吨以上降低碳排放量 万吨以上总计节约工程造价 万元占工程总造价的.创造了良好的经济和社会效益.国内首个应用楼式铣刨料精分离设备的工程项目自主研发的铣刨料精细分离技术在阜锦项目成功实现成果转化与应用 国内首台楼式铣刨料精分离设备于该项目建设初期落地投产充分发挥其精准分离、高效优质的技术优势为路面旧料的绿色循环利用和再生混合料的规模化生产提供有力保障.国内首个建成环氧改性沥青再生拌合站的工程项目国内首台环氧改性沥青再生拌合站于阜锦项目顺利完成实体设备组建并投产使用标志着沥青路面旧料环氧改性沥青厂拌热再生技术的 规模化应用得以实现 基于厂拌热再生工作机理通过化学反应生成固化物稳定路面回收材料实现了路 年 第 期 张哲诚:沥青路面再生技术在阜锦高速公路路面维修项目中的应用研究面旧料的 循环利用为高速公路养护维修事业提供新技术拓展新思路 结语该项目作为高速公路绿色低碳典型案例充分发挥现有科研成果的实用价值有效推进废旧沥青路面材料再生技术向工程化、产业化方向转型实现从先行先试到示范引领从探索创新到创新引领的全面升级持续提高行业示范引领作用 同时该技术可从技术支撑和管理方式等方面推广形成可借鉴、可复制、规模化的产业发展格局进一步推动废旧沥青路面再生利用和产业升级在绿色循环和低碳节能方面发挥积极作用参考文献 张梓仪.高速公路养护工程中沥青路面再生技术的应用.交通世界():.陈志良.沥青路面热再生技术探讨.黑龙江交通科技():.(.).(上接第 页)(.().).:.北方交通 年 第 期