热再生技术施工方案设计.docx
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热再生技术施工方案设计
就地热再生
洋浦华宇路桥科技有限公司
石家庄市青园街热再生工程维修技术及施工方案
工程概况
该工程位于石家庄市青园街，南起石栾路，北至中山路，全长4000延米，路面沥青结构层有效宽度9米。
双向两车道。
是石家庄城市生活区的一条重要道路。
路面维修工程量
需要维修路面工程为：
4000米×9米=36000平方米，可做3cmAC-13C罩面另有沥青路面严重病害的挖补（数量调查中）路面园检查井需调高（数量调查中）灌缝处理（数量调查中）
路面调查及病害分析
经过现场初步勘察，该路段存在的主要病害形式如下：
1、龟、网裂为最主要病害，产生的原因：
（1）已罩过面：
一由于原罩面压实度不够造成加铺层与中面层没有形成有效粘结，透水造成开裂；
（2）未加铺罩面龟网裂产生的原因是由于表面层沥青层较薄，疲劳开裂后，透水造成上、中面层间不粘结，受剪切力的作用下形成大面积龟裂、网裂。
2、沉陷。
该路段沉陷较严重的路段是由于面层开裂透水后造成基层水毁，形成较深的沉陷；但较轻沉陷根据坑槽观察，基础层并无明显病害，但有较深层的发展趋势，不急时封住水下渗，也将行成较严重的沉陷。
3、脱落，坑槽是由于路面沥青上、下层粘结不牢，但中面层无较明显病害，只是面层开裂后逐渐松散，形成面层脱落；而坑槽形成的原因是面层脱落后，未能及时处理透水使中面层继续破坏进而形成坑槽。
4、纵横向裂缝的形成是由于多次挖补施工产生的施工缝，本路段很少有结构性纵横向裂缝，从钻芯取样观察，裂缝是V字型，说明裂缝是从上部逐渐向下部发展。
因此，将原路面沉陷、坑槽根除处理以后，面层的病害经热再生处理后的沥青面层应能形成一个连续的整体。
将水封住后，基础的弯沉值逐渐能恢复到较好的性能。
5、本路段各段落结构不尽相同，特别是经反复多次挖补的同一路段结构也有不同变化：
主要结构型式为：
（1）面层2.5-3CM原AC-13I+3-4CM厚的沥青稳定碎石+灰土基础
（2）面层3-4CM厚AC-13I+AC-20或AC-25灰土基础或二灰基础
（3）面层6CM厚AC-13I+5-6CM厚的沥青稳定碎石+灰土或二灰基础
本次路况调查钻芯取样13个点，坑探逐层取样三块，坑探至基础层，从坑探及钻芯取样调查分析，不论是灰土基础，还是二灰基础，病害较轻的路段基础层无明显病害，沉陷较大的坑槽基础层以破坏，应挖除至病害根部，逐层回填。
三、就地热再生的工艺流程
就地热再生工艺流程简图
复拌型再生:
用就地热再生机组将路面加热、翻松、添加再生剂、新沥青混合料，然后经搅拌、摊铺、压实。
此法可消除车辙，改善横坡，改善原路面级配，改善原路面沥青的老化状况。
加铺型再生：
用就地热再生机组将路面加热、翻松、添加再生剂，经搅拌、摊铺，同时将新沥青混合料用再生机铺于再生混合料之上，两层同时压实成型。
此法可消除车辙、改善横坡，改善原路面沥青的老化状况，加铺层可彻底改善原路面的使用功能。
四、就地热再生与传统工艺的比较
1、技术比较：
①由于原路面往往有车辙，而且纵向不均匀沉降，如果直接加铺罩面，罩面层横向、纵向的厚度都不均匀，从而造成路面强度不均匀；②原路面通过多年的行车使用，路面往往光滑而且有污染，罩面层和原路面仅靠一层粘结油粘结，结合面没有碎石骨料上下嵌挤，往往会出现粘结不良而造成罩面层剪切破坏。
原路面已有的病害也会加速罩面层破坏。
就地热再生
① 有利于沥青混凝土路面层间连接。
沥青路面是完全连续弹性体系，如果层间连接不好，层间剪应力显著增加，极易造成路面剪切破坏。
就地热再生使得再生面层和下面层热连接，完全为一体，杜绝层间连接不良现象。
② 改善路面级配，降低孔隙率，延长路面寿命。
路面级配不好，孔隙率过大，路面早期损坏严重，这类早期病害在我国公路上普遍存在。
就地热再生复拌型可针对原路面的级配作配合比设计，使再生混合料的级配得以改善。
③ 恢复原路面沥青的性能和沥青路面的柔韧性：
原沥青路面在车载、光、热、雨水等因素的作用下，沥青老化，延度大大降低，其柔韧性越来越差，变得脆硬，容易开裂。
再生可恢复沥青的路面性能，使路面重新变得柔韧。
④ 愈合路面深层的裂纹。
再生施工时，路表以下５ｃｍ处的温度往往有１００℃左右，经路面压实机械碾压后，再生层结合部原有的裂纹可以愈合，从而延长路面的使用寿命。
⑤ 杜绝接缝漏水：
再生施工时的接缝为热接缝，完全杜绝了接缝漏水现象。
2、环保优势
沥青路面就地热再生具有巨大的环保优势。
在对环保要求日益严格的今天，大量的道路需要养护维修，采用就地热再生技术，一方面我们不从自然界开采大量的砂、石、沥青等原材料，另一方面不向自然界倾倒大量废沥青混合料。
沥青混合料是有毒物质，自然分解时间极长，将对环境造成很大的影响。
假定每年石家庄市再生100万平方米沥青路面，将节约2万桶原油，并且每年减少CO2排放1万余吨。
大气污染物排放
大气污染物
维特根机组再生施工（kg/t）
沥青拌和楼生产（kg/t）
一氧化碳
0.0085
0.19
氮氧化物
0.0014
0.18
硫氧化物
0.0017
0.146
微粒
0.0009
---
总碳氢化合物
0.0007
0.14
选自美国EPA报告
3、 经济优势
由于所有旧路面材料全部利用，对旧路面进行热再生维修时只添加少量的新沥青混合料和再生剂，使得路面再生维修成本显著下降，仅占传统维修方式（挖补维修方式）的60％--80%左右，随着筑路材料价格的不断上涨，热再生的经济优势将更加显著。
4、交通干扰小
沥青路面就地热再生施工时一个车道一个车道地进行维修，维修时封闭一个车道，其余车道可以开放交通，最大限度地减少了路面维修给交通带来的干扰和影响，特别是对收费的高速公路，其优越性更加显著。
五、本工程拟采用的维修方案：
★就地加铺型热再生。
优点是有均匀一致的磨耗层，外观好，本方案与复拌型比较的区别在于增加2.5厘米厚的新沥青混凝土。
其中0.5厘米新料添加于再生沥青混合料中,2厘米加铺在面层。
维修方案的设计原则及理由
1、该路段病害产生于上面层、基础基本无明显病害，非常适宜就地热再生工艺。
2、从取芯观察，样芯完整，中、下沥青层连接牢固，面层热再生后即能恢复路用性能。
3、无需断交施工，交通压力小。
4、资源可再生利用，减少矿山开采和石油沥青的使用，并减少废料外运和占用堆放场地。
2、工期计划
24米全幅路面热再生：
（1）每幅4.5米宽，可施工2幅，按照每天有效工时10小时计算（另加1小时的准备时间）每天可施工1000延米。
（2）按照施工2幅考虑，每幅宽度为4.5米，工期为10天。
（3）病害处理可同热再生同时进行。
3、拟投入本工程施工设备情况
机械名称
规格型号
数量
厂牌及出厂时间
是否本项目投入
复拌机
RX4500
1
维特根2002．4
是
加热机
HM4500
1
维特根2002．4
是
加热机
LR4500
3
中联重科2005．4
是
钢轮压路机
HD130
1
悍马2005．4
是
钢轮压路机
YZC12
1
三明2002．4
是
胶轮压路机
YL26C
1
徐工2009．4
是
钢轮压路机
YZC12
1
三明2002．4
备用
胶轮压路机
YL20C
1
徐工2002．4
备用
复拌机
NRM-400
1
日本新泻2002．4
备用
加热机
NRH400B
2
日本新泻2002．4
备用
4、质量保证措施
1>新沥青混合料
沥青拌和站
热拌沥青混合料按照业主规定，出厂热料都严格按照行业《规范》执行，确保及时供应和质量要求。
到达现场的热料也每日取样进行试验，获取必要的试验参数。
运输控制
除了运输车辆进行必须的保温改装和添加保温蓬布外，还有以下建议：
（1）吨位：
大吨位车易于保温，要求至少在20T以上，特别在运距长，热料摊铺使用时间长的情况下，混合料降温不宜超过10℃。
（2）数量：
运料车的数量，应满足再生机连续摊铺尽可能不停机等料的需要。
2>就地热再生质量控制
（1）再生剂添加量的确定
沥青路面热再生的关键之一是确定再生剂的添加剂量。
首先，对需热再生的路段旧路面现场取样，取样深度为4-5cm（根据再生面层的厚度确定），取样在具有代表性的路面。
将取样在实验室进行沥青抽提和回收，对回收沥青做延度、软化点、针入度试验，将试验结果与该路段竣工时（即施工时新沥青）资料进行对比，判断原路面沥青老化的程度。
其次，将回收沥青按再生剂的不同比例掺入量对原路面取样材料进行实验室试验，并测试再生后的沥青三大指标（针入度、软化点、延度），绘制曲线确定掺加再生剂的最佳比例。
第三，按最佳再生剂掺量对原路面取样材料进行实验室再生，将再生混合料进行马氏试验，测试试件的稳定度、流值、密度、饱
和度和空隙率，用这些指标验证再生剂的掺量。
（2）添加用新沥青混合料
本工程采用加铺型热再生工艺处理面层，复拌添加用新沥青混合料。
混合料使用商品沥青砼。
沥青混合料的进场申报将按照规定的程序进行。
新添加的沥青混合料采用AC-13型级配，沥青采用SBSI-D改性沥青、玄武岩、油石比4.9%（建议）。
（3）本工程使用的再生剂是我公司自制再生剂。
基本原理为含富芳工业油并加入一定量的屏蔽剂和相容剂为关键组分，目的是调整沥青组分分布和各组分之间的溶解度参数差，从而改善沥青各组分在数量上的匹配和性质上相容性最终使老化沥青再生。
再生剂中富芳工业油主要是胶容成分—芳香芬，作用是体积效应。
即通过简单的稀释作增加分子间的距离而形成一定的空间；屏蔽剂和相容剂是工业化工产品作用是屏蔽效应。
即使低分子极性再生分子插入沥青质分子之间，其极性基因屏蔽沥青质极性基因之间的强烈作用，从而削弱了分子之间的作用力。
不仅提高了再生沥青的柔软性和流动性，而且降低了聚合物的玻璃化温度，提高其低温性能。
我公司自制再生剂的基本性质：
60℃黏度cst50-900
闪点（℃）≥240
芳香芬含量%＞46
密度（15℃）0.999
自制的再生剂国内大多数公路实验室无法检测，而且根据再生目的和再生沥青的品质不同，自制的再生剂（RA）还没有逐个工程逐批次生产送专业化工实验室检测。
目前还是以再生沥青试验结果，特别是再生砼力学性能指标满足设计规范要求生产。
3>施工方案：
（1）、热再生施工放样与高程控制
随着热再生施工经验的不断积累，华宇公司专门为复拌机配备了可调高度的铝合金找平梁，针对不同道路平整情况进行找平，以改善路面再生后行车舒适度。
本工程方案是加铺型再生。
（2）、施工温度控制
加铺AC—13沥青混合料采用SBSI-D改性沥青，根据施工规范要求混合料的出厂温度控制在165℃~175℃，超过195℃应予以废弃，运抵现场温度不低于150℃，摊铺温度不低于140，热再生初压温度不低于140℃，复压温度26T胶轮压路机不低于125℃，终压温度不低于90℃。
开放交通温度不高于50℃。
（3）、热再生作业
在交通导改完备后，组织设备开始进行试验施工。
施工设备排列顺序为维特根加热机、一或两台中联加热机、维特根复拌机，之后为碾压设备。
﹝1﹞、加热机加热
先对原路面进行认真的清扫，再用加热机对原路面进行加热，采用热风循环和红外线加热机组合使用的方式进行高效加热。
加热机行进速度根据路面状况、天气气温、风速等进行综合调试，定一个最佳行进速度。
加热机操作员可用加热机上的路面温度仪对路面的加热情况进行监控，另设专人用红外线测温仪对路面加热温度进行复核，确保路面加热到最佳温度。
加热的宽度要比再生铣刨的宽度两边各宽20cm。
〔2〕、复拌机再生摊铺
路面加热到所需温度后，复拌机跟进对原路面进行再生，再生施工时应做到以下几点：
﹛1﹜再生剂喷洒要计量准确，喷洒要均匀。
再生剂的喷洒要与复拌机的行进速度相适宜，确保旧路面每平方米的喷洒量准确。
作业时，适时检查再生剂喷洒口是否堵塞，喷洒是否顺畅。
﹛2﹜铣刨深度要准确均匀，配备专人负责检查铣刨深度，随时
检查，发现铣刨深度误差过大及时调整，铣刨深度误差控制为-5mm，尽量做到准确。
对于原路面路况较好，原路面上面层和中面层结合完好的路段，铣刨时可适当浅一些，以不破坏原结合面为度；如果原路面上面层和下面层结合不好，有松散现象，必须将松散层全部铣刨干净，而且此时施工速度适当放慢，及时喷洒粘层乳化沥青以确保结合部位有足够的温度，保证再生路面和原路面面层结合良好。
铣刨的宽度比加热宽度两边各窄20cm，以利于再生路面和原路面纵向热接缝良好。
﹛3﹜用复拌机第一、二熨平板均匀摊铺再生复拌料及加铺新料。
﹛4﹜再生混合料的摊铺，根据路面的加热情况，确定一个最佳的行进速度；根据试验段的情况，确定好混合料的松铺系数。
摊铺
前调整好熨平板，检查各种传感器是否灵敏。
所有准备工作就绪后开始摊铺，摊铺时要控制好输料螺旋里混合料的量，一般混合料埋没输料螺旋三分之二为宜。
〔3〕、沥青路面的碾压
﹛1﹜、碾压组合试验
碾压采用钢轮和胶轮交替碾压完成。
初压用13T双钢轮压路机静压、振压各一遍，复压用26T的轮胎压路机碾压4遍，终压用12T的钢轮压路机静压2遍。
碾压必须精心，确保压实度达到97％。
沥青路面碾压关键是控制好碾压温度、压路机行进速度以及压路机起步和停机平稳。
初压采取跟进摊铺碾压，即压路机和摊铺机不可相距太远，以免路面热量散失、温度下降。
胶轮复压时，如产生过深的轮迹、破坏平整度，这表明沥青砼温度过高，需等待降温。
复压不能超过初压的界限。
终压必须尽快，以防路面温度下降过快而不能很好消除轮迹。
压路机起步和停机时必须平稳，以不出现沥青砼料推移为准。
为防止压路机粘料，可向压路机喷洒少量如肥皂水等表面活性剂溶液，严禁喷洒或刷柴油。
交通必须等再生路面冷却至低于℃50环境温度后开放。
﹛2﹜、碾压方式
碾压采取纵向进行，并由热再生摊铺面的低边向高边慢速均匀进行，相邻碾压带重叠１／３轮宽。
碾压期间，压路机不得中途停车、转向或制动。
当压路机来回交替碾压时，前后两次转换地点相距５米以上，并驶出压实线３米以外。
（4）技术措施：
〈1〉、热再生施工作业出现复拌混合料温度异常时，应停止作业，进行检查处理。
〈2、〉摊铺复拌混合料表面显著不平整，横断面不符合要求，摊铺面有明显拖痕，应停止作业，进行检查处理。
〈3〉、热再生纵缝联结保证热接。
〈4〉、与构筑物衔接部位缺料、摊铺带边缘局部缺料、局部混合料离析明显，应及时处理。
〈5〉、现场技术人员随时对温度（测温仪）、平整度（三米直尺）、密实度（无核密度仪）等相关技术参数进行检测，并及时与施工现场负责人、机械操作人员进行沟通，出现异常及时调整。
〈6〉、未压实成活即遭雨淋的沥青混凝土，应全部铣刨剔除并更换新材料。
〈7〉、对于摊铺成活的路面，达不到要求时，清除后重新摊铺。
（5）施工安全措施
〈1〉、在开工前向全体职工进行安全交底及重点部位安全措施教育，要有安全交底单。
〈2〉、安全责任落实到人。
〈3〉、制订完备的安全工作预案。
〈4〉、施工区域设置的标志牌、标志灯、红色警示灯、照明灯等安全设施鲜明有效，并严格依照相应法规、规范执行设置。
〈5〉、各种施工机械、车辆专人使用，操作人员必须持证上岗。
加强机具设备保养，不准带病作业。
施工机械有专人指挥。
〈6〉、安全劳保用品佩戴齐全。
﹙6﹚文明施工措施：
〈1〉、施工过程中，严格按进度计划进展，并做到成活一段，清理一段，为之后进行的表面层施工做好基础。
〈2〉、施工中设专人看护特定工序施工，以避免施工对过往社会车辆的污染及影响。
〈3〉、施工中全体参建人员着装整齐鲜明，杜绝非施工人员随意进入施工区域。
〈4〉、每日收工前，由施工员组织工人对现场进行清理，做到施工全段落洁净齐整，路边无废弃物。
〈5〉、施工车辆设备在施工结束后统一停放，做到不影响社会车辆的正常行驶。
﹙7﹚成品保护措施：
〈1〉、沥青砼摊铺后，未经碾压成活，严禁在其上行走。
〈2〉、为防止污染路面，在进行机械设备加油时，尽量不在路面上进行，确有特殊需要时，应采取必要防污措施。
〈3〉、进行路面施工的操作人员与工人不得随意踩踏路肩等附属构造物，清理铁锹上的残渣时不得在路肩上磕打，防止污染、破坏缘石。
〈4〉、无特殊情况，不得采用洒水降温。
在试验段的热再生过程中，测量、试验、施工人员切实做好记录，针对施工中出现的问题进行分析。
试验段施工结束后，由项目总工主持召开试验总结会议，就各项试验内容进行分析、探讨提出试验总结报告，报监理工程师，批复后作为施工依据指导施工。
热再生时RAP检测项目、频度与质量要求
材料
检测项目
技术要求
频度
试验方法
RAP
RAP级配
实测
每天一次
JTJ052-2000
沥青含量
实测
每天一次
RAP中的沥青
针入度
＞20
每天一次
JTJ052-2000
软化点
实测
每天一次
延度
实测
每天一次
RAP
马歇尔试验
JTJF40-2004
每天一次
JTJ052-2000
RAP
矿料间隙率
≥17
每天一次
JTJ052-2000
RAP
沥青饱和度
70-85
每天一次
JTJ052-2000
RAP
动稳定度
＞1000
必要时
JTJ052-2000
RAP
残留稳定度
＞85
必要时
JTJ052-2000
RAP
冻融劈裂
＞80
必要时
JTJ052-2000
RAP路面
压实度
＞97
每一公里5点
JTJ052-2000
就地热再生混合料施工过程中的工程质量控制标准
检查项目
检查频度
质量要求或允许差
试验方法
再生剂用量
随时
适时调整总量控制
每天计算
压实度均值
每天1-2次
标准密度的97%
T0924,JTGF40-2004附录E
再生混合料摊铺温度
随时
＞120℃
温度计测量
就地热再生外形尺寸现场质量检查的项目与频率
检查项目
检查频率
质量要求或允许偏差
试验方法
宽度（mm）
每100m一次
大于设计宽度
T0911
再生厚度（mm）
随时
-5
T0912
平整度最大间隙（mm）
随时
＜3
T0913
横接缝高差（mm）
随时
＜3，必须压实
三米直尺间隙
纵接缝高差（mm）
随时
＜3，必须压实
三米直尺间隙
外观
随时
表面平整密实，无明显轮迹、裂痕、推挤、油包、离析现象
目测
就地热再生工程检查和验收项目与频度
检查项目
检查频度
质量要求或允许偏差
试验方法
宽度（mm）
每1km20个断面
大于设计宽度
T0911
再生厚度（mm）
每1km5点
-5
T0912
平整度IRI（m/Km）
全线连续
高速、一级公路
＜3
T0933
其他等级公路
＜4
外观
随时
表面平整密实，无明显轮迹、裂缝、推挤、油包、离析等现象
目测
压实度代表值
每1km5点
标准密度的97%
T0924
升级会员 