高速公路面層乳化瀝青就地冷再生工程
2024-05-28  

  高速公路面層乳化瀝青就地冷再生工程完成單位

  江蘇高速公路工程養(yǎng)護技術(shù)有限公司

  江蘇連徐高速公路有限公司

  江蘇高速公路工程養(yǎng)護有限公司

  南京道潤交通科技有限公司

  工程概況

  1. 工程背景

  連徐(G30)高速公路(簡稱G30連霍高速)是我國“五縱七橫”公路網(wǎng)貫穿東西的國道主干線,東起江蘇連云港西至新疆霍爾果斯。連霍高速公路(江蘇段)全線分三期開通,2003年全線通車,公路總里程240.024公里,起止樁號K0+000-K240+024,途徑連云港、徐州兩市,設(shè)計時速120公里每小時,雙向四車道,路基寬28米。G30連霍高速原路面采用了單層改性瀝青混合料和水泥穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)組合,瀝青面層厚度相對較薄,僅17cm。超車道通車至2020 年基本未開展養(yǎng)護維修,行車道養(yǎng)護以處治上面層為主,部分段落路表瀝青老化、破損(疲勞裂縫、松散等面積類病害)相對嚴重。基于上述情況,G30連霍高速2022年路面大修工程采用了原上中面層進行乳化瀝青就地冷再生+5cm改性SMA-13罩面為主的大修方案。

  2. 工程實施情況

  本次連徐公司路面大修段落位于G30連霍高速連徐方向K149+228-K213+828段,共計64.6半幅·公里,項目采用“半幅封閉施工”的方案。乳化瀝青就地冷再生方案段落位于其中K149+255-K162+215段,并于2022年7月12日開始,8月3日結(jié)束,累計實施17.48車道·km。在對原路面裂縫進行挖除填補預處理后,兩臺ROADTEC冷再生機組同時對原路面行超車道上中面層進行就地冷再生,并在養(yǎng)生3-5天后,整體加鋪5cm SMA-13罩面。

  主要創(chuàng)新點

  1. 技術(shù)思路

  乳化瀝青就地冷再生是利用現(xiàn)有舊路材料(面層或部分基層),需要時加入部分新骨料,按比例加入一定量的再生劑(乳化瀝青、水泥、粉煤灰和石灰等)或添加劑,在自然環(huán)境溫度下連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、篩分、拌和、攤鋪及壓實成型的作業(yè)過程。

  本工程通過開展乳化瀝青瀝青混合料配合比專項設(shè)計,根據(jù)原路面舊料情況,研發(fā)專用高性能冷再生乳化瀝青,增加了混合料整體路用性能;通過下切銑刨工藝、增加提升機、合理的壓路機配置,來更好的保證冷再生混合料的級配、均勻性、壓實效果、平整度等施工質(zhì)量。從而確保了把冷再生層做為高速公路路面中面層結(jié)構(gòu)的可靠性。

  2. 關(guān)鍵技術(shù)方案

  2.1 乳化瀝青就地冷再生路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護方案

  本工程原路面結(jié)構(gòu)組合形式為4cm改性SMA13/AK-13+6cm普通AC-20I+7cm普通AC-25I,采取的乳化瀝青就地冷再生技術(shù)方案如下所述。

 ?。?)反射裂縫預處理后采用高性能乳化瀝青就地冷再生銑刨7.6m寬、厚9cm原路面上中面層,攤鋪10cm 冷再生面層;

  (2)養(yǎng)生結(jié)束后(養(yǎng)生期間需冷再生混合料表面需灑布專用乳化瀝青)撒布防水粘結(jié)層(其中超行車道撒布橡膠瀝青應(yīng)力吸收層,撒布寬度為8.45m;應(yīng)急車道灑布不粘輪乳化瀝青,灑布寬度為3.3m);

  (3)半幅加鋪5cm 改性瀝青混合料SMA-13(PG76-22)。

  2.2 主要創(chuàng)新點

 ?。?)根據(jù)原路面舊料情況,研發(fā)專用高性能冷再生乳化瀝青,增加了混合料整體路用性能,相對于規(guī)范、設(shè)計要求較大提升。

 ?。?)針對乳化瀝青就地冷再生施工各個關(guān)鍵節(jié)點,通過現(xiàn)場施工工藝的優(yōu)化和質(zhì)量控制的把控,進一步提高了乳化瀝青就地冷再生的質(zhì)量。

  一是嚴格控制銑刨厚度、速度,水泥撒布寬度,采用提升機加強二次拌和,提升混合料均勻性;

  二是把控松鋪厚度,采用靜壓后鏟除多余混合料,人工撥料方式優(yōu)化攤鋪邊緣混合料飽滿度,提高施工接縫質(zhì)量;

  三是通過強穩(wěn)壓,逐步增加振動功,并形成區(qū)域碾壓;碾壓組合:雙鋼輪2遍-單鋼輪4遍-膠輪4遍-膠輪4遍-雙鋼輪2遍。

  四是在過程中加強檢測,做好現(xiàn)場壞境溫度、風速等記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整,保證各項指標符合設(shè)計要求。

  3. 實施效果

  乳化瀝青冷再生混合料室內(nèi)試驗表明,再生混合料的各項路用性能指標均滿足設(shè)計要求,尤其是劈裂強度指標達到0.8MPa,動穩(wěn)定度指標超過4500次/mm。現(xiàn)場檢測表明,冷再生芯樣完整,養(yǎng)生時間3-4天,壓實度達到92-95%,橫向接縫平整度控制在2-5mm。

  根據(jù)跟蹤觀測結(jié)果,再生一個月后,冷再生混合料劈裂強度達到1.0-1.1MPa,高溫整體結(jié)構(gòu)動態(tài)蠕變性能和改性Sup-20相當。

  經(jīng)可靠測算,本次連霍高速乳化瀝青就地冷再生工程累計實施17.48車道·km,共計減少養(yǎng)護成本1078萬元、節(jié)約石料1.5萬噸、減少柴油消耗90噸、降低碳排放287噸,減少氮氧化物、二氧化硫、瀝青煙、苯并芘等有害氣體排放1200克。,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

  生產(chǎn)、應(yīng)用及推廣情況

  2022年連霍高速乳化瀝青就地冷再生工程累計實施17.48車道·km。經(jīng)試驗檢測,乳化瀝青冷再生混合料和再生路面段落的性能良好、質(zhì)量穩(wěn)定。

  乳化瀝青冷再生混合料作為中面層結(jié)構(gòu)已經(jīng)在江蘇高速使用將近約40萬m2,在江蘇國省干線已使用超200萬m2。

  就地冷再生是公路工程中一項重要的道路維修養(yǎng)護的重要實用技術(shù)之一,相對于目前公路工程大、中修采用的傳統(tǒng)方式,能夠100%地利用路面廢料,乳化瀝青就地冷再生技術(shù)的推廣應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益,積極響應(yīng)了國家“雙碳戰(zhàn)略”,未來乳化瀝青就地冷再生作為中面層養(yǎng)護應(yīng)用的前景十分廣闊。



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