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施工技术:沥青路面再生方式及设备综述
2006年8月18日 12:2  来源:《建设机械技术与管理》杂志  

    长安大学任栓哲 王艳丽    

    摘要:介绍了沥青路面的再生方式和再生设备,分析了沥青路面再生方式及再生设备的特点和适用场合,讨论了再生方式的选择。

    关键词:沥青路面再生方式再生设备

    沥青混凝土路面一般设计年限为15年,通常实际的使用年限仅10年左右。即每隔10~15年,沥青混凝土路面就需要翻修一次。因此,如何处置每年数千万吨沥青混凝土路面废料将成为必须面对和解决的问题。同时,重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量沥青和石料也将使我们面临巨大的资源压力。因此,旧沥青混合料的再生利用就成为构建节约型社会、环保社会、绿色社会重要课题。

    1沥青再生方式及其特点

    1.1现场热再生技术

    现场热再生技术也称为表层再生技术。该技术通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青混凝土路面就地再生。具有无须运输废旧沥青混合料,工效高,对公路运营影响程度低等优点。

    现场再生机组主要包括加热系统、路面翻耙系统、再生搅拌系统、摊铺系统和压实系统等,现场热再生技术可处理路面最大深度为5~6cm。近年来也有些厂商将摊铺和压实系统分离出来单独使用。在20世纪90年代前期,该技术曾被认为是道路工业的一次革命;但以后的实践证明,现场热再生技术也存在诸多局限性,不太适宜于高速公路路面再生。局限性主要表现在:(1)处理厚度小。仅适合处理车辙、泛油、麻面和磨光等表面缺陷。对需要进行结构性再生(中、下层以至基层损坏的情况)的路面大修无能为力。(2)由于不加入或加入很少新集料,无法有效调整配合比,对表面层集料级配不满足的路面不适用。(3)由于不加入或加入很少新沥青,必须利用专门的再生剂恢复沥青的性能,难以保障路面的耐久性。(4)无法处理采用改性沥青铺筑的表面层。(5)对路面层厚不均匀或质量状况变化大的路面难以保证质量要求。因此,目前现场热再生技术在发达国家也未得到普遍采用。

    1.2厂拌热再生技术

    厂拌热再生技术先将旧沥青混凝土路面铣刨后运回工厂,通过破碎、筛分(必要时),并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标,掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和,使混合料达到规范规定的各项指标,按照与新建沥青混凝土路面完全相同的方法重新铺筑。国外多年的实践证明,厂拌再生沥青混合料路面能够达到并保持所要求的各项路用性能指标,并且具有更好的抗车辙性能。这种再生方式属于结构性再生,能有效地用于各种条件下旧沥青混凝土路面的再生利用。

    1.3现场冷再生技术

    现场冷再生技术主要有两种方式。一种是利用专用再生机械在现场铣刨、破碎、加入新料(包括乳化沥青或其它再生剂、稳定剂,必要时还要加入集料)、拌和、摊铺和预压,再由压路机进一步压实。这种再生路面主要用于低等级公路路面和高等级公路路面基层(但将会提高路面高程),不适用于高级路面的面层,一般用于二级以下的公路。另一种方式是在旧路面上洒布再生剂封层,再生剂能渗入路面5~6mm,恢复表层被氧化沥青的活性,并形成抵抗燃油泄漏的封层,可延长路面的使用寿命2~3年。这种再生方式其实属于预防性养护范畴,适用范围窄,并且应充分考虑其对路面抗滑性能的影响。

    1.4厂拌冷再生技术

    厂拌冷再生混合料主要用作基层或底基层。先将旧沥青混凝土路面材料运回稳定土搅拌厂,经过破碎作为稳定土骨料,加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂和新料(必要时)进行搅拌,然后铺筑于基层或底基层。这项技术不但未充分利用废弃材料中的旧沥青,而且旧沥青还会在一定程度上影响混合料的抗压强度,但其生产过程几乎不需要专用设备就可实现。对于不能热再生回收的旧料(如改性沥青混合料、老化严重难于再生的混合料),可以有效解决旧料废弃和环境污染等问题,在国外被普遍采用,实践证明具有很好的应用价值。

    2常用的沥青再生设备

    2.1现场热再生设备

    现场热再生设备又称为“现场再生列车”。它主要由红外线加热器或柴油预热器、沥青路面铣刨机、强制双卧轴连续式搅拌器、沥青混合料摊铺机、沥青罐、骨料仓、新沥青混合料接料斗、牵引头及行走系统和控制系统等组成。其工作过程为:先用红外线加热器或柴油预热器加热沥青路面使之软化;用沥青路面铣刨机将加热后的沥青路面铣刨,收集到强制双卧轴连续式搅拌器中;再添加新骨料和新沥青(用于底面层)或再添加新沥青混合料和新沥青(用于面层),经搅拌后输送到沥青混合料摊铺机中进行摊铺、振捣、熨平;最后用压路机压实路面成型(工艺流程见图1)。目前能生产这种设备的主要是国外公司。

    2.2厂拌热再生设备

    所谓“厂拌热再生设备”是指回收料的加热在一个专门的干燥筒内完成。该套设备也是与强制间歇式沥青混合料搅拌设备配套使用的。它主要由回收料供给系统、提升系统、干燥系统、热回收料储存仓、热回收料称量斗、有害气体吸收管道及控制系统等组成。该设备的工作过程为:沥青混合料搅拌设备开始工作时,回收料供给系统开始供料,提升系统开始提料,干燥系统开始给回收料加热,加热后的回收料进入到热回收料储存仓储存。当需要添加回收料时,热回收料储存仓的放料门打开,热回收料进入到热回收料称量斗称量。当达到所需要的数量时,热回收料储存仓的放料门关闭,热回收料称量斗的放料门打开,向搅拌器内放料,—个搅拌周期完成(工艺流程图见图2)。气体吸收管道安装在热回收料储存仓的顶部,是为了吸收在热回收料储存仓中已加热后的热回收料所排出的有害气体。和厂拌冷再生设备一样,如果回收料成大块状,还可以配备块状挤压设备。它可以在不破坏骨料外形尺寸的情况下,将大块状的回收料挤压成小块状。该种厂拌热再生设备最多可加入70%的冷回收料。国外公司和国内西安筑路机械有限公司与德国边宁荷夫公司合作生产的H系列节能环保型沥青混合料搅拌设备均可配备此类厂拌热再生设备。

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