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中國主流養護工藝大掃描

與諸如裝載機、挖掘機、起重機等能運用於多個領域、適用於各種工況的設備不同,用戶選擇何種養護機械很大程度是由其選擇何種養護工藝所決定。可以說養護工藝的不斷推陳出新才是推動養護設備發展的原動力。本期每周話題,中國路麵機械網將帶您逐一掃描目前中國公路主要養護工藝及其施工流程。

中國主流養護工藝大掃描

同步碎石封層技術

近十餘年來,中國陸續從國外“引進”了一係列養護工藝:同步碎石封層技術、霧封層技術、微表處技術、再生技術等,凡此種種,在推動中國養護技術和機械不斷向前邁進的同時,用戶和行業專家也在探討與思考著:在中國公路養護市場即將迎來高峰之際,中國未來的養護工藝、養護機械將趨向何處?哪種或哪幾種養護工藝及養護設備將占據行業主流地位?接下來,中國路麵機械網帶您一覽中國公路行業一些主要養護工藝及施工流程。 工藝原理:同步碎石封層是指瀝青結合料的噴灑及骨料的撒布為同步進行,使瀝青結合料和骨料之間有最充分的表麵接觸和最好的粘結性。

工藝概述:由於同步碎石封層將粘結劑的噴灑與碎石撒布兩道工序集中在一台車上同時完成,可以使碎石顆粒立即與剛噴灑的流動性好的120~140℃的熱瀝青或乳化瀝青相接觸,並較深地埋入粘結劑內,因此同步碎石封層技術具有以下幾個特點:良好的防水性;良好的附著性和防滑性;良好的耐磨性和耐久性;良好的經濟性(同步碎石封層可作為低等級公路的過渡型路麵,以緩和公路建設資金暫時不足的問題);同步碎石封層施工工序簡單、施工速度快,可及時限速開放交通,一小時後可完全開放交通。

配套工藝使用設備:同步碎石封層車、裝載機、輪胎壓路機、瀝青運輸車、灑水車、路麵除塵設備和小型銑刨機等。

施工原材料:普通瀝青、骨料(花崗岩、玄武岩、石灰岩等都可)等。

施工流程:在一段路麵上進行試封層,並根據其效果對各作業參數進行調整直至達到預期效果,然後進行長距離的連續施工。隨後輪胎壓路機立即進行3-4遍的碾壓。若采用自然行車碾壓,通行車輛則必須限速行駛。分幅進行封層施工時,另一幅可以開放交通。要做好分幅封層搭接縫的處理工作:第一幅封層時暫留10-15cm寬度不撒布碎石,待第二幅封層時沿預留瀝青邊緣進行同步碎石撒布。封層後的1h(或2h)可以開放交通,但需要對通行車輛限速(≤40km/h即可),以防止快速行車造成碎石飛濺。最後需要對散落在路邊的碎石進行清除。

微表處技術

工藝原理:微表處是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌和並攤鋪到原路麵上,達到迅速開放交通要求的薄層結構。

工藝概述:微表處的攤鋪厚度一般為5-10mm。經過乳液與骨料裹腹、破乳、分離、析水、蒸發、固化等過程,從而形成密實、堅固、耐磨的道路表麵層。

微表處施工工藝不但用於瀝青路麵的預防性養護,微表處混合料可以修複路麵的流動性車轍,可以為行車提供一個平整的、耐磨的、粗糙的表麵,可以有效防止路表水的下滲,微表處層與原路麵結合緊密,沒有剝離現象,完全可以滿足高速公路預防性養護和恢複路表功能的要求。還用於粗粒式或貫入式路麵的封層。這種封層能與底麵牢固結合,可用於高等級公路地方道路的表麵層。但是由於微表處施工工藝的特殊性,不能提高原有道路的結構強度和穩定性。因而,微表處的施工必須在保證原有道路強度和穩定性符合設計要求的情況下進行。

配套工藝使用設備:微表處攤鋪機(稀漿封層機)等。

施工原材料:改性乳化瀝青、填料(水泥、礦粉等)、集料、外加劑等。

施工流程:從各種材料儲藏——供料(計量係統)——攪拌——出料——攤鋪等,都由一台稀漿封層機完成,一般十幾分鍾即可鋪築1500-2000m2以上(厚度6mm)。攤鋪後的稀漿層經過自然養生(乳液破乳、初凝、固化成型),2-4小時就可開放交通。再經車輛不斷碾壓,形成瀝青處治層(一般不需要壓實機械碾壓)。

霧封層技術

工藝原理:霧封層就是在瀝青麵層上噴灑一層薄薄的、高滲透性的高分子改良乳化瀝青,以形成一層嚴密的防水層將路麵封閉,起到隔水防滲、保護路麵的功能,最大限度的減少路麵的水破壞,增大路麵集料間的粘結力,延長路麵使用壽命。

工藝概述:霧封層是適用範圍較廣的預防養護方式,主要用於輕度到中度細料損失或鬆散的 道路。霧封層可有效解決瀝青路麵出現鬆散的問題,如老化麻麵的密級配瀝青混合料表麵,碎石封層表麵,開級配瀝青混合料表麵等。

對瀝青路麵實施霧封層,有如下作用:具有良好的防水性,可以減少路麵的水損害;具有良好的滲透性,可以填補路麵細微裂縫和表麵空隙;增強瀝青表麵層集料間的粘結力,起到瀝青再生劑作用並可保護舊氧化瀝青路麵;霧封後可以使路麵黑色化,能增加路麵色彩對比度,增強駕駛員的視覺舒適度;對0.3mm以下的裂縫起到自動愈合的作用;大幅提高道路的使用壽命和降低維護成本,一般情況下,霧封層能延遲病害2-4年出現,提高了道路的使用壽命。

配套工藝使用設備:智能型瀝青灑布車、道路清掃車等。

施工原材料:霧封塗料(由水乳性瀝青加入特殊助劑和還原再生劑組成)

施工流程:霧封層施工時必須清除路麵上的鬆散石料、水泥塊以及泥垢、灰塵、殘留物等雜質;隨後采用智能化瀝青灑布車施工,對於灑布車不便於施工或漏灑之處,則由人工進行補灑,如路緣帶位置和標線周圍位置等;霧封層施工完後,須待乳液破乳和成型後才能開放交通。

就地冷再生技術

工藝原理:就地冷再生技術的原理是用銑刨後的廢舊瀝青混合料,按照一定的級配,以改性乳化瀝青作為再生劑,重新拌和,再使用到路麵的基層或麵層中。從而實現對銑刨後的舊瀝青混合料的再生利用。

工藝概述:冷再生技術具有施工工藝簡便、分段施工、工期短、再生後當日即可通車的優點, 使舊路改造升級而不需斷交施工成為可能。冷再生技術充分利用舊路資源, 徹底解決了將舊路推除重建而存在建築廢料運輸和堆放的問題, 也大大地減少了新材料的用量,減少了環境汙染與破壞, 尤其適合於城市道路的維修與改造。冷再生技術在施工時一般隻是對舊路二灰及瀝青砼麵層進行銑刨後拌和, 所以對於舊路路基比較差的路段一定要進行處理後才能進行冷再生施工, 這樣才能保證施工質量。

配套工藝使用設備:冷再生機、灑水車、平地機、輪胎壓路機、振動壓路機、三輪壓路機、裝載機等。

施工原材料:乳化瀝青、水泥、水及瀝青麵層銑刨料、路麵基層銑刨料等。

施工流程:破碎舊路麵→壓路機穩壓→平地機整平→壓路機振壓→布水泥→冷再生機加水拌和→壓路機穩壓→平地機整平→壓路機振壓→三輪壓路機碾壓→膠輪壓路機碾壓→養生。

就地熱再生技術

工藝原理:瀝青路麵就地熱再生利用技術,就是通過先進的就地熱再生機組,就地加熱軟化舊瀝青路麵,耙鬆、收集舊料,添加適當的新瀝青混合料以及再生劑,經過現場機內熱攪拌、攤鋪、熨平、碾壓成型,可快速開放交通,一套連續式的維修瀝青路麵的施工工藝技術。當瀝青路麵表麵層出現裂縫、車轍、坑槽、泛油、磨損等病害或者路用性能下降,路麵結構的損壞程度還沒有波及到基層時,可以采用這種施工方案。

工藝概述:據再生路麵的病害特點和施工方案設計要求,通常采用的就地熱再生技術方案有3種:整形、複拌、重鋪。

整形就地熱再生:一般適用於維修車轍、麻麵、鬆散、網裂及沉陷等常見路病。通過使用就地熱再生機組將路麵加熱、添加再生劑、翻鬆、在熱路麵上直接攤鋪極少量的新瀝青混合料,最後將新、舊瀝青混合料一次壓實成型。

複拌就地熱再生:適用於維修中等程度破損路麵,以及改善原路麵材料級配不合適的狀況。通過使用就地熱再生機組將路麵加熱、添加再生劑、翻鬆、收集舊料、添加新瀝青混合料,重新拌合、攤鋪、壓實成型。

重鋪就地熱再生:適用於再生破損嚴重或承載能力不足的路麵,以及舊路升級改造工程。通過使用就地熱再生機組將路麵加熱、添加再生劑、翻鬆、拌和、攤鋪,然後再將新瀝青混合料直接攤鋪於再生混合料之上,兩層一次壓實成型。

配套工藝使用設備:就地熱再生機組(由兩台加熱機、一台加熱銑刨機和一台加熱複拌機組成)、攤鋪機、雙鋼輪壓路機、輪胎壓路機等。

施工原材料:再生劑等。

施工流程:首先由兩台加熱銑刨機對路麵進行充分加熱,緊跟其後的一台銑刨機對路麵進行預先設定好的5厘米銑刨,而銑刨下來的舊瀝青料不再向以往那樣丟棄,而是將其收集到加熱複拌機中,添加一定比例的再生劑和10%的新瀝青料(其比例適不同高速公路路麵狀況而有所不同),在經過複拌後將瀝青混合料加入其後的攤鋪機進行攤鋪,最後由兩台雙鋼輪壓路機和一台輪胎壓路機對路麵進行碾壓,保證路麵的穩定、密實和平整。

纖維封層技術

工藝原理:纖維封層技術是指采用纖維封層核心設備同時灑(撒)布瀝青粘結料和玻璃纖維,然後在上麵撒布碎石經碾壓後形成新的磨耗層或者應力吸收中間層的一種新型道路建設施工和養護技術。

工藝概述:纖維封層施工中,經過專門工藝破碎切割的纖維在上下兩層均勻灑布的瀝青結合料中呈亂向均勻分布,相互搭接,與瀝青混合料形成網絡纏繞結構,有效的提高了封層的抗拉、抗剪、抗壓和抗衝擊強度等綜合力學性能。類似在新建道路基層和麵層之間或原有路麵基礎上加鋪了一層具有高彈性和高強度的防護網墊。特別適用於舊瀝青路麵(或新建路基)、麵層層間應力吸收中間層施工,和原有舊瀝青路麵耐磨層施工。對新舊瀝青道路建設及養護起到有效的保護作用,更能延長其養護周期及服務壽命。

配套工藝使用設備:纖維封層設備1台、保溫瀝青罐車、碎石撒布車、輪胎壓路機、路麵清掃設備等其它小型機具。

施工原材料:改性乳化瀝青、玄武岩纖維以及碎石

施工流程:由1台裝滿乳化瀝青的瀝青保溫車牽引纖維封層設備進行2層瀝青噴灑→碎石撒布車跟進纖維封層設備進行碎石撒布,石料撒布應在瀝青破乳前施工完畢→撒布一段碎石,應立即用膠輪壓路機跟進碾壓作業,碾壓2-3遍→清掃車將路麵剩餘碎石清掃回收後即可全麵開放交通。

有一說一

由於我國地域廣袤,東西、南北氣候地形差異明顯,同時道路病害也各不相同,因此各地區公路養護部分對養護工藝及設備的使用也不盡相同。本期有一說一,我們邀請了中國幾家中國養護機械設備的製造商,請他們談談對於未來中國公路養護工藝和養護機械發展趨勢的看法。

西安達剛路麵機械股份有限公司相關負責人表示:就目前中國公路養護市場情況來看,高速公路建設的發展速度已經明顯放緩,未來的發展方向還主要是城鎮道路、農村公路的上封層施工建設和養護這一塊,而同步封層工藝主要應用不是在下封層方麵,所以一般不看好。相比之下,微表處工藝會越來越多地被應用在城市道路的養護施工之中,但是乳化劑質量以及各種原材料級配的優化研究一直是這項工藝推廣的主要瓶頸。從目前國家相關政策的傾斜程度來看,冷攤鋪技術應該會是大勢所趨,我們尤其看好就地冷再生技術的應用。

鞍山森遠路橋股份有限公司相關負責人表示:由於路麵病害情況、修補材料、施工方法等諸多不確定因素的影響,養護工藝雖經過多年實施但並沒有得到很好的全麵發展。未來將以工藝為先導,針對不同的路麵材質、環境、修補材料形成特性化修補工法和作業設備,同時以追求施工效果、效率、成本為主要目標的新設備會不斷出現。路麵再生設備在中國起步較晚,目前尚處於市場導入期,再生工藝還沒有形成成熟的規範,這就決定產品無法實現標準化。從發展角度看,產品隨著再生工藝的完善,將逐步規模化、產業化;反之再生設備技術的成熟也將促進路麵再生施工工藝的日益完善。

河南新友公路技術有限公司相關負責人表示:雖然同步封層技術目前應用特別廣泛,也僅是限於南方和中部一些地區。從美國引進的霧封層技術在綠色路麵和隔離帶這些領域應用較為廣泛,但由於其造價高,並且霧封層隻能起到簡單的封水作用,不能承受較大的載荷,所以在行業內尚未推廣開來。總體來說的話,我們認為微表處技術和冷攤鋪技術將是未來的發展方向,盡管就地冷再生技術尚存在瀝青還原劑不過關等相關難題。

大連凱聯貿易有限公司相關負責人表示:就目前中國中國公路養護工藝來看,同步碎石封層施工工藝在我國廣受歡迎,未來異步碎石封層技術(特別是橡膠瀝青碎石封層)將會在中國大量應用,並且使用的碎石撒布機必須采用自行式高智能的碎石撒布機,絕對不能采用簡易式的碎石撒布機。

浙江美通築路機械股份有限公司相關負責人表示:我國高速公路建設速度非常快,20年的時間就建成了4萬公裏,而美國的建設速度則是80年修建了8萬公裏。由於建設速度過快,養護管理明顯滯後,從全國範圍來講,至今還未形成有效的管理體係。從專業層麵探討,預防性養護嚴重滯後,各方麵來講對預防性養護都重視不夠,而且沒有形成規模,一般來說,中國是一個路壞了才修、才會有意識去養護的國家,所以在未來5年內預防性養護市場不大,主流方向還會是就地熱再生和廠拌冷再生技術。

維特根中國機械有限公司相關負責人表示:隨著養護高峰期的來臨,公路養護事業可謂任重而道遠。養護工藝將趨於多樣化、集成化、智能化發展,預防性養護與常規養護也需要齊頭並進,共同推動養護事業邁上新的台階。在常規養護中,順應時代發展的節能減排式、資源循環利用式、可縮短工期且高效式的養護方法將占據主導地位,路麵材料的再生利用將在行業內發揮更加突出的作用。與此相對應的養護機械將趨於多功能化、精確化、智能化、專業化,盡管不同的養護方式需要不同的養護設備與之配套使用,但新工藝與新技術還將會引領機械設備向新的高度進發。

編輯手記

在中國公路養護市場即將迎來高峰之際,中國未來的養護工藝、養護機械將趨向何處也是“霧裏看花”。但不管市場最終親睞於誰,“資源節約,綠色養護”是我們共同追求永不變更的宗旨。此外,我們在追求技術設備這個硬性標準時,軟性標準同樣不可或缺,建設一支穩定、高素質的養護隊伍,建立一套完整的養護管理運行機製,加強政府對公路行業的監督力度,把養護質量評價標準從好路率指標向綜合服務水平指標的轉變尤顯重要。

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