YH101链接9浅谈影响就地热再生施工质量的环节控制(赵云鹏)201609

1、浅谈影响加铺型就地热再生现场施工质量的环节控制路产部：赵云鹏 引言：经过十余年的通车使用，深圳机荷高速公路路面出现了不同程度 的病害，影响着行车的舒适性和安全性。为改善机荷高速公路路面状 况，恢复其良好的路用性能，同时为积极响应国家节能减排号召，对 路面材料进行循环利用；经过多方论证，2012年机荷高速公路（东段）路面创新采用加铺型就地热再生技术进行维护修缮，具体方案为 现场复拌原4cm上面层同时加铺3cmSMA-13新沥青混合料，两层一 起压实处理。虽然热再生技术在国内外已普遍应用， 但上述结构方案 在国内大规模运用却较少，广东省内规模化使用尚属首次。项目自 2012年10月开工，于2013

2、年元月完工。 笔者有幸参与了该项目的 管理工作，现根据其在具体施工现场管理工作中的体会， 将影响加铺 型就地热再生现场施工质量的几个环节控制加以论述，以供讨论：一、加铺型热再生施工温度控制1、温度控制的重要性本次就地加铺型热再生施工各项温度控制指标：热再生施工温度控制指标表1项 目控制标准路表加热温度0 195 c热再生下承层（原中向层顶面）温度>100C再生混合料摊铺温度120 c 150 c加铺SM丽再生层表面温度>105CSMA昆合料摊铺温度>145C根据就地加铺型热再生工艺及现场实践： 原路面上面层必须通过加热机充分加热 （原路表温度持续加热至195 oC） ， 再生

3、机旋转式耙松器才能在不伤骨料的情况下将原路面耙松到 4cm 的深度。同时通过再生机组持续加热， 才能保证耙松的旧料与再生剂在高温条件下充分拌和， 生成符合要求的再生混合料； 也才能保证再生混合料摊铺温度不低于120 oC,使其具有良好的施工性能，否则将出现难以压实及摊铺离析等现象。此外，还必须保证热再生下承层（原中面层顶面）温度不低于100 oC,加铺新SMA-13前再生层表面温度不低于105 oC,新SMA-13混合料摊铺温度不低于145 oC。这样再生层与加铺层以及下承层各层之间才能实现真正意义上的热粘接。因而笔者认为在加铺型就地热再生现场施工中， 温度控制贯穿始终，是整个就地加铺型热再生

4、现场施工工艺中最为关键的控制环节。如果没有足够高的施工加热温度保证， 就地热再生质量控制就无从谈起。2、影响施工加热温度的因素1）环境温度及天气影响施工加热温度首先受限于施工现场的环境温度及天气影响， 根据规范及现场试验，降雨天气及大风天气（风力 5 级以上） ，以及施工现场气温低于 10 oC 以下， 原路面加热温度就很难达到要求， 即使瞬间达到，也很快散失，无法持续。2）加热燃气纯度及输出气压影响本次热再生施工是由加热机和再生机组利用红外传导原理对原有路面进行持续加热的， 而加热机和再生机的红外加热元件都是利用机组燃料罐中所储存的丙烷气作为燃料， 丙烷气的纯度及输出压力直接关系到燃烧效果和

5、加热温度。理论上提供燃烧的丙烷气纯度越高，输出压力越大，则燃烧效果越好、加热温度就越高。但实际上，燃气纯度及压力必须控制在安全合理的范围， 过高则安全性降低， 过低则加热温度难以满足要求。3）施工行进速度带来的影响热再生施工行进速度对路面加热温度也具有重要影响。 施工行进速度过快， 加热机行对原有路面加热时间过短， 实际上只是面层表面被加热，加热机过后温度就很快散失。而施工行进速度过慢，加热机加热时间过长，则又容易造成原有路面被烤焦，路面沥青二次老化，影响再生混合料的再生质量。3、温度控制保证措施1）严格坚持恶劣天气不施工由于恶劣天气对热再生温度影响较大， 因此， 尽管该项目工期紧，但项目管理

6、人员一方面严格遵循大风、 降雨天气不施工的原则； 另一方面在施工时加强气温动态监测，如发现施工现场气温下降到 10 oC 以下时则坚决采取停止热再生施工的措施，以确保证热再生质量。2）加装挡风板对于风力小于5 级允许施工的天气， 本项目为减小风力对加热温度的影响， 采取了在再生机组两侧加装挡风板的措施， 已防止迎风面再生混合料温度局部温度过低。 经过现场实践验证， 通过在再生机组两侧加装挡风板可以避免再生混合料温度散失达35 oC。3）提高燃气纯度及动态调节燃气气压由于本次热再生施工时间为秋冬季节，气温较低多在1020 oC之间，为保证燃气充分燃烧，增大加热效率，经过多次现场试验，在保证安全的

7、前提下，最终确定加热所使用的丙烷气纯度提高至 98%。而加热燃气输出气压则通过经济性及安全性的综合考虑， 最终确定合理范围为 1.52.0MPa 之间。在本次热再生施工时，通过测温枪对加热温度进行实时监测， 根据需要及时对燃气输出气压进行动态调节， 通过调节燃气压力实现对加热温度的控制。 如温度过低时执行加压操作， 而当温度过高时则进行减压操作， 以满足热再生施工各项温度控制指标为宜。4）在合理范围内控制调节施工行进速度本次就地热再生路面加热施工需要 2 台以上的加热机往返持续进行加热，加热机往返行进的速度必须与热再生施工行进速度相适应。由于不同路段再生路面沥青老化程度、沥青含量、孔隙率存在差

8、异， 导致加热机加热所需时间不尽相同， 因而热再生施工行进的速度也必须随之改变。 经过多次现场试验， 最终确定热再生施工行进速度在 1.5 -2.5m/min 之间较为合理。在本次就地热再生施工时， 现场配备多把测温枪对路面加热温度进行实时监测， 根据监测数据及时对热再生施工行进速度进行控制和调节。 如温度过低时需减慢施工行进速度， 而当温度过高时则加快施工行进速度； 以达到加热均匀、 加热辐射深入到原上面层底面的目的。在本次就地热再生实际操作中， 多数情况下对施工加热温度的控制是通过调整燃气压力和行进速度的组合来完成的。二、 加铺型热再生施工机械组合选择1、加铺型热再生机组选择路面热再生机组

9、设备种类很多，有进口设备，也有国产设备；有燃气红外加热的、 也有燃油热风加热的； 有携带两套熨平板摊铺装置的，也有携带单套熨平板摊铺装置的。对于本项目而言，由于采用加铺型就地热再生方案， 因此更关注具有不同摊铺方式的热再生机组的选用。 按照本项目合同约定， 允许根据热再生机组设备的不同采取两种摊铺方式：1）利用热再生机的第一熨平板摊铺装置摊铺再生混合料，同时热再生机的第二熨平板摊铺装置将新沥青混合料摊铺于再生混合料之上，两层一起压实。2）利用热再生机的熨平板摊铺装置摊铺再生混合料，再使用普通摊铺机跟后摊铺新沥青混合料摊铺于再生混合料之上， 两层一起压实。但在本项目实际操作过程中， 经过详细比选

10、， 项目最终选用先进的德国进口维特根RX4500 型热再生机组。 其所独具有的双熨平板摊铺功能，使得本项目能够采取更为稳妥的第一种摊铺方式进行施工。其摊铺操作示意图如下：新沥青混合料经过施工验证，维特根RX4500型热再生机组具有双熨平板摊铺 功能，可同时完成路面再生料和 SMA加铺料的一体化摊铺作业，因 此其优势是明显的：a.保证了 SMA加铺料在再生混合料温度还未散发前就摊铺其上， 完全确保了加铺层与再生层之间热粘结效果，b.完全避免了 SMA加铺层二次摊铺时因加铺料运输车在刚摊铺 的再生层上行驶、卸料所造成的层间污染和层间结合不好等问题。2、压实机械组合选择我们知道再生路面压实效果的好坏

11、对加铺型就地热再生施工质量起着关键作用，而压实机械组合的合理于否直接关系到压实效果的 好坏。因此在压实机械组合选择上，本项目从最初的2台双钢轮压路 机组合，经多次论证、请教专家以及现场实践改进，最终确定为采用 1台双钢轮压路机+1台胶轮压路机+1台双钢轮压路机组合的方式进 行，具体机械见表2:机械名称数量戴纳派克CC522 11t双钢轮压路机1台戴纳派克CC624 13t双钢轮压路机1台徐工XP26125t胶轮压路机1台加铺型就地热再生压实机械表表2此种碾压组合的优点：通过双钢轮压路机的振动碾压可使热再生混合料达到密实，压实度满足要求；而通过胶轮压路机的揉搓碾压，可使热再生路面孔隙率降低，尤其

12、在纵向接缝处的碾压使原本的热接 缝粘结更加紧密，使路面整体的防水性能得到显著提高，经现场透水试验检测，路面渗水系数多在 50ml/min以下，远低于规范要求的w 200ml/min 的标准。三、特殊地段施工控制1、存在的问题我们这里所说的特殊地段主要是指的每座桥梁两侧伸缩缝位置。由于本项目只是对路面加铺再生，因此在遇到桥梁时要将加铺料厚度 进行渐变处理，使加铺层由3cm渐变到0cm。根据再生机的结构特点，再生机组搅拌缸和耙松器为一体机。当 再生到桥面伸缩缝位置时需要将耙松器提起， 提起的同时搅拌缸也随 之被提起，这时搅拌缸到伸缩缝之间已被耙松的混合料就无法进入搅 拌缸进行拌合，这部分没有经再生拌合的混合料铺筑在路面上存在较 大隐患，会造成桥头过早破损，出现早期病害。2、控制措施：对此，本项目采取了有效的措施进行处理：由于再生机组搅拌缸和耙松器之间相距约4米，因此当耙松器遇桥梁伸缩缝提起时， 桥梁伸缩缝和搅拌缸之间的需再生路面也约为 4 米， 在热再生之前必须提前将这部分需再生的原路面上面层铣刨处理掉，使再生机行进到此位置时已没有混合料需通过搅拌缸进行拌合再生，而是直接利用再生机第二熨平板将新沥青混合料摊铺在此桥头位置，这样使用新料直接摊铺桥头的处理措施既保证施工连续性又保证了桥头的再生路面质量