公路施工：废旧沥青路面材料分离再生及其混合料施工工法

废旧沥青路面材料分离再生及其混合料废旧沥青路面材料分离再生及其混合料施工施工工法工法 GGG（（鲁鲁））B3-2017 刘国桢刘国桢 刘海峰刘海峰 刘刘 宾宾 荣德建荣德建 吴顺祺吴顺祺 （（济南济南通达通达公路工程公路工程有限公司有限公司）） 1 1 前言前言 近年来国内早期修建的诸多高等级公路相继进入大修阶段，使得每年产生 5000 万吨左右的废旧沥青混合料，如不能妥善处治，废旧沥青混合料的堆放将 不仅占用大量的稀缺土地资源，还会造成严重的环境污染。沥青路面再生技术能 够有效利用旧沥青路面材料，掺入的适量新矿料、新沥青等材料拌制热再生沥青 混合料，铺筑道路路面基层或面层，从而达到节约资源和保护生态环境的目的， 在国内外都取得了良好的应用效果。 目前国内外应用最多的再生方式为厂拌热再 生，但传统的厂拌热再生方式存在着设备改造费用高、再生混合料级配变异大、 废旧沥青路面材料利用率低等缺点，在一定程度上制约了再生技术的应用。 废旧沥青路面材料分离再生及其混合料施工技术是通过除尘、破碎、油石分 离和筛分的工艺将废旧沥青路面材料中集料表面的沥青分离， 把集料加工成为不 同粒径的道路用矿料，再拌制沥青混合料铺筑沥青路面面层。该技术能够显著提 高废旧沥青路面材料的利用效率，降低再生利用的成本，扩大其应用范围，提高 应用质量，是一种新型的废旧沥青路面材料的再生利用方法。 济南通达公路工程有限公司在山东省 G220 东郑线济南滨州界至大桥镇段、 S242 台莱线双山至文祖段等实体工程中，联合山东交通学院成立课题组，对废 旧沥青路面材料进行分离再生并拌制再生沥青混合料铺筑路面， 总结形成了成熟 的施工工法。 2 2 工法特点工法特点 2.0.1 该工法通过破碎、粗剥离、细剥离、筛分、复合磨机加工等工艺，能 够将废旧沥青路面材料中集料与沥青剥离， 并归集为 3 种规格粗集料和 1 种规格 细集料，显著提高了旧沥青路面材料的利用效率和利用质量。 第 1 页 共 13 页 2.0.2 该工法提出了磨细废旧沥青路面材料的技术指标、检测方法及合理掺 配比例的确定方法，能够改善再生沥青路面的路用性能和使用寿命。 2.0.3 该工法提出了利用磨细废旧沥青路面材料的生产、摊铺和碾压工艺流 程和工艺参数， 施工工序合理， 施工过程流畅、 工艺流程清晰， 提高了施工效率， 可操作性强。 3 3 适用范围适用范围 本工法适用于城市道路、机场道路、高速公路及其他等级公路的路面工程， 可用于铺筑沥青路面的上、中、下面层、柔性基层或桥面铺筑层，还可以用于改 扩建工程。 4 4 工艺原理工艺原理 4.0.1 废旧沥青路面材料在分离机械高速运转的过程中废旧沥青路面材料被 分散并与机械锤头和内壁发生碰撞，由于沥青老化后失去了其柔软性的特性，变 成了又硬又脆的物体，在运动碰撞的过程中，废旧沥青会开裂，同时废旧沥青的 黏性也会下降，废旧沥青与石料之间也会产生微小缝隙。 4.0.2 在高压喷水器的作用下，再次使沥青变脆，也使废旧沥青与集料的黏 结力得到进一步下降，水分也同时进入废旧沥青与石料间的缝隙中，在其运动碰 撞的过程中， 水就会对表面的沥青产生较大的冲刷作用， 使集料表面的沥青剥离。 5 5 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程 施工工艺流程见图 5.1-1。 第 2 页 共 13 页 图图 5.1-1 施工工艺流程图施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 废旧沥青路面材料加工 （1）旧沥青路面铣刨 对旧沥青路面按照路段、老化程度、层位、公称最大粒径、集料类型等进行 分类，利用铣刨机进行铣刨，并运至加工场地备用，如图 5.2-1 所示。 否 是 是 废旧沥青路面材料铣刨 颚式破碎机破碎 粗剥离机剥离 振动筛筛分 再生沥青混合料运输 烘干及复合磨机加工 再生沥青混合料生产 质量检测 超 粒 径 颗 粒 细剥离机剥离 振动筛筛分 是否＞5mm 再生粗集料 否 是否≤5mm 再生沥青混合料摊铺 再生沥青混合料碾压 再生沥青混合料 配合比设计 第 3 页 共 13 页 图图 5.2-1 旧沥青路面铣刨旧沥青路面铣刨 （2）鄂式破碎 回收的废旧沥青路面材料在存放的过程中会板结在一起， 因此在加工前应进 行破碎。但由于废旧沥青路面材料中存在废旧沥青，具有感温性的特点。因此， 选择颚式破碎机对废旧沥青路面材料进行初破，如图 5.2-2 所示。 图图 5.2-2 现场破碎机械现场破碎机械 （3）粗剥离机剥离 利用改进的反击式破碎设备对废旧沥青路面材料进行粗剥离， 通过延长破碎 设备对废旧沥青路面材料的作用时间来解决反击式破碎机对废旧沥青路面材料 分离不明显的问题。 （4）细剥离机剥离 粗剥离结束后，通过皮带传输进入振动筛，筛除第一次剥离的细集料和废旧 沥青，5mm 以上的材料通过皮带传输至细剥离设备，经废旧沥青路面材料的细 剥离设备加工后， 集料表面 95以上的沥青被剥离， 实现了废旧沥青路面材料中 废旧沥青与集料的分离。经过细剥离的废旧沥青路面材料又被输送至振动筛，将 粗集料分类为 3～5mm，5～10mm，10～15mm 再生集料，如图 5.2-3～图 5.2-5 第 4 页 共 13 页 所示。 图图 5.2-3 10-15mm 再生料再生料 图图 5.2-4 5-10mm 再生料再生料 图图 5.2-5 3-5mm 再生料再生料 （5）烘干与精磨 二次剥离的细集料和废旧沥青经料水分离器后形成磨细废旧沥青路面材料， 将磨细废旧沥青路面材料经过烘干筒烘干至含水率小于 1后，添加到复合磨机 中进行沥青的再次分离和分布，形成废旧沥青均匀分布的磨细废旧沥青路面材 料，如图 5.2-6 所示。 图图 5.2-6 0-2.36mm 再生细集料再生细集料 5.2.2 再生沥青混合料生产 （1）首先采用装载机给冷料仓添加磨细废旧沥青路面材料，待冷料仓加满 后，控制系统按下上料按钮后，冷料仓出料口打开，传输皮带将材料传输至提升 设备下端磨细废旧沥青路面材料的入口， 提升设备中的斗式提升机又将磨细废旧 沥青路面材料提升至提升设备上端的磨细废旧沥青路面材料储料仓， 待储料仓中 材料的数量达到设置值后，冷料仓的传输皮带停止工作。 （2）控制系统按下卸料按钮，打开储料仓出料阀门，磨细废旧沥青路面材 料直接添加到沥青混合料的拌缸中进行沥青混合料的生产。 （3）待卸料结束后，冷料仓的传输皮带继续工作，将磨细废旧沥青路面材 第 5 页 共 13 页 料传送至储料仓，在混合料搅拌的过程中，完成下次搅拌所需磨细废旧沥青路面 材料的传输，如图 5.2-7 所示。 图图 5.2-7 再生沥青混合料生产设备再生沥青混合料生产设备 （4）由于掺磨细废旧沥青路面材料的沥青混合料生产过程中磨细废旧沥青 路面材料的添加与传统的添加方式不同，因此其生产工艺有所不同，掺磨细废旧 沥青路面材料的沥青混合料生产工艺如下 ①由于磨细废旧沥青路面材料直接添加到拌缸中，相对于拌合楼而言，矿料 的比例之和达不到 100，因此，应对剩余矿料的比例进行换算，使拌合楼控制 的添加矿料比例之和达到 100，为拌合楼提供换算后的材料比例。 ②磨细废旧沥青路面材料替代的是矿