浅析沥青路面就地冷再生技术在晋阳高速大修中的应用 .doc

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1、浅析沥青路面就地冷再生技术在晋阳高速大修中的应用  摘要:结合晋阳高速公路沥青路面就地冷再生技术处治,分析了沥青路面材料及旧集料的性质,结合无机结合料稳定冷再生沥青混合料设计,简述了沥青路面就地冷再生施工方法。  关键词:晋阳高速;路面;沥青;就地冷再生    晋阳高速公路东西走向横跨于晋城与阳城之间,它于1996年5月1日破土动工,1997年12月25日全线胜利建成通车。该路东起晋城市西南牛匠村,经泽州、阳城两县,以及周村、北留、润城三镇,西止于阳济公路叉口处,南接晋焦高速公路,全长36.029cm

2、。作为晋城市境内的首条高速公路,晋阳高速公路的建成极大地缓解了该市交通运输压力,促进了晋城地区经济的发展。但随着近年来车流量明显增大,路面损毁较严重,为此,山西省高速公路管理部门决定对其进行全线大修。  晋阳高速公路大修工程于2009年4月8日开始实施,采取半幅限制通行、半幅封闭施工交通管制措施。晋阳高速公路全长36.029cm,设计为4车道,全封闭全立交。其中,全幅高速公路28cm,路基宽度为21.5m、行车道宽为2×7m,半幅高速公路8cm,路基宽度为12m,行车道宽为2×4.5m,设计时速为80

3、km/h,沥青路面27.6cm,水泥路面8.5cm。通过对原路面状况的调查、原路面材料的取样和试验、路面病害成因的分析,确定沥青路面有55%的路段适合沥青路面就地冷再生处治,并在此基础上加铺8cm~15cm沥青稳定碎石基层和10cm沥青混凝土面层。  沥青路面就地冷再生,是采用专用的就地冷再生设备,对将需要翻修或旧沥青路面进行现场冷铣刨、破碎和筛分(必要时),掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水,经过常温拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现旧沥青路面再生的技术,它包括沥青层就地

4、冷再生和全深式就地冷再生两种方式。仅对沥青材料层进行的就地冷再生称为沥青层就地冷再生;再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的,称为全深式就地冷再生。    1旧沥青路面材料的性能    沥青混凝土路面使用黏结力较强的沥青材料作为结合料,大大增强了矿料间的黏结力,提高了混合料的强度和稳定性。使路面的使用质量和耐久性得到提高。但沥青路面在车轮荷载作用下,承受着压应力、剪应力和拉应力等,同时沥青路面长期暴露于大自然,会受到各种自然因素如氧、阳光、温度、水、风等的作用,致使混合料中的沥青、骨料阶性能发生物

5、理、化学变化,并最终表现为沥青混合料使用品质下降。沥青路面老化主要是沥青的老化和骨料的细化。沥青混凝土路面的损坏总体可分为两大类,一类为结构性损坏,包括路面结构整体或其中某一部分的破坏,使路面不能支承预定的荷载;另一类为功能性损坏,它可能不伴随结构性损坏而发生,但由于平整度和抗滑性能等的下降,使其不再具有预定的功能,从而影响了行车质量。3  1.1 旧沥青的性能  沥青是由多种化学结构极其复杂的化合物组成的一种混合物,其老化主要表现为针入度降低、黏度增大、延度减少、软化点提高等。表1列出回收旧沥青的几

6、项常规指标。  1.2 旧集料的性质  沥青路面在车辆动、静荷载作用下承受着拉应力、压应力和剪应力,因此嵌挤在混合料中的集料颗粒是三维受力,在某一瞬时其受到的力会大于颗粒的极限强度而发生破裂,其破裂可分为3种形式:①对针片状颗粒,由于受其几何尺寸的限制,其抗弯拉能力差,很易折断破坏;②有时颗粒承受的瞬时剪应力超过其极限剪应力,出现剪切破坏;③在荷载作用下相邻颗粒间会发生相对位移,产生摩擦力,从而相邻颗粒表面相互磨损而使细颗粒增加。  由于粗骨料主要承受着外部应力的作用,细骨料则起填充作用,因此骨料破坏

7、也以粗骨料为主,也就是说,集料细化主要表现为粗骨料向细骨料的转化,而细骨料进一步细化成粉料则表现的不明显。集料的细化改变了沥青混凝土的级配,使骨架的嵌挤作用减弱,从而使整个结构的抗剪强度减小。同时,骨料的每次破坏都会形成两个破坏面,此两个破坏面上没有沥青的裹覆,这样骨料很易散失、剥落,造成路用性能下降。    2 无机结合料稳定冷再生沥青混合料设计    冷再生沥青混合料因其中掺加了一定比例的旧料和再生剂(水泥、石灰),故其配比设计与普通的新拌沥青混合料有所不同,但其基本的设计思路仍与普通的沥青混合料

8、设计相一致。  冷再生沥青混合料的配比设计首先要满足路用要求,要因地制宜、经济实用,同时要注意:①应具有抵抗施工过程中和自然因素引起老化的能力,具有较长的使用服务期;②应尽可能地利用旧料,提高旧料掺配率,从而有效地降低工程成本,产生显著的经济效益;③应考虑施工的方便性,易于生产、拌和以及摊铺压实。  设计时应根据交通量和道路等级、自然气候条件、旧沥青路面材料的现状、施工方法等要素确定混合料类型。冷再生沥青混合料配比设计步骤大致可表示成:  对旧沥青混合料

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