典型瀝青混合料攪拌站設(shè)備設(shè)施配套與布局研究

1、典型瀝青混合料攪拌站設(shè)備設(shè)施配套與布局研究 答 辯 者： 指導(dǎo)老師: 總結(jié)總結(jié)論文主要研究?jī)?nèi)容和框架論文主要研究?jī)?nèi)容和框架研究背景及意義研究背景及意義論文主要研究?jī)?nèi)容分析論文主要研究?jī)?nèi)容分析一、研究背景及意義一、研究背景及意義研究背景研究背景 另外，國(guó)家鼓勵(lì)各地就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用單位根據(jù)實(shí)際情況，在規(guī)范的基礎(chǔ)上建立適合各地工程養(yǎng)護(hù)實(shí)際的指南或者手冊(cè)。本文基于這個(gè)大前提，結(jié)合貴州省交通廳2013年重大科技項(xiàng)目山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)應(yīng)用研究對(duì)該課題進(jìn)行研究山區(qū)國(guó)省干線公路作為我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在公路路網(wǎng)中發(fā)揮著不可替代的作用。與此同時(shí)，山區(qū)公路瀝青路面的使用性能卻日漸下降。當(dāng)前，

2、我國(guó)山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)的現(xiàn)狀是規(guī)模越來越大，而資金卻極度缺乏。在這種情況下，選擇合適的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)提高山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，降低養(yǎng)護(hù)中材料、能源、資金的消耗具有重要意義。瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的一種，近年來因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已在我國(guó)高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中逐步推廣應(yīng)用，但是該項(xiàng)技術(shù)在山區(qū)國(guó)省干線的應(yīng)用還較少。因此有必要結(jié)合山區(qū)公路的地質(zhì)地貌、氣候特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)研究，總結(jié)出一套適用于山區(qū)干線公路瀝青路面的就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工工藝及質(zhì)量控制原則。研究意義研究意義1. 當(dāng)前，我國(guó)山區(qū)國(guó)省干線公路需養(yǎng)護(hù)的路段里程長(zhǎng)，使用就地?zé)嵩偕夹g(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)， 一方面對(duì)拓展就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用范圍具

3、有一定的實(shí)用價(jià)值。另一方面，將創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。2. 鑒于我國(guó)山區(qū)國(guó)省干線公路的使用及養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀，研究適用于它的就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工工藝及質(zhì)量控制措施。對(duì)提高山區(qū)公路路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，延長(zhǎng)道路使用壽命，恢復(fù)路面使用性能，降低路面養(yǎng)護(hù)中材料、能源消耗，具有重大的意義。二、論文主要研究?jī)?nèi)容及框架二、論文主要研究?jī)?nèi)容及框架主要研究?jī)?nèi)容1. 對(duì)山區(qū)公路路面破損狀況進(jìn)行分類調(diào)查，并分析各類病害發(fā)生的機(jī)理。然后根據(jù)就地?zé)嵩偕夹g(shù)的適用條件，結(jié)合山區(qū)公路的特點(diǎn)及病害情況對(duì)該技術(shù)的適用性進(jìn)行分析。2.對(duì)HIR在施工準(zhǔn)備階段的技術(shù)關(guān)鍵再生混合料的配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。具體包括：山區(qū)公路原路面狀況對(duì)再生混合料的影響；再

4、生劑、新瀝青、新集料的選擇及用量分析等。3.對(duì)就地?zé)嵩偕夹g(shù)在施工過程階段的質(zhì)量控制關(guān)鍵進(jìn)行研究， 并總結(jié)出適合山區(qū)公路的質(zhì)量控制方法。主要包括溫度的控制；熱銑刨的控制；復(fù)拌工藝的控制等4.通過灰色關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)就地?zé)嵩偕夹g(shù)在山區(qū)公路的實(shí)施效果進(jìn)行分析，并用該法評(píng)價(jià)其在山區(qū)公路應(yīng)用的技術(shù)可行性。 論文研究框架論文研究框架 第三章第三章 山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面HIRHIR技術(shù)施工工藝及原理技術(shù)施工工藝及原理第四章第四章 山區(qū)國(guó)省干線公路山區(qū)國(guó)省干線公路HIRHIR再生混合料配合比設(shè)計(jì)研究再生混合料配合比設(shè)計(jì)研究第五章第五章 山區(qū)國(guó)省干線公路山區(qū)國(guó)省干線公路HIR

5、HIR技術(shù)施工過程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)施工過程質(zhì)量控制關(guān)鍵第六章第六章 山區(qū)國(guó)省干線公路山區(qū)國(guó)省干線公路HIRHIR預(yù)養(yǎng)護(hù)的實(shí)施效果評(píng)價(jià)預(yù)養(yǎng)護(hù)的實(shí)施效果評(píng)價(jià)第二章第二章 山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面早期病害及預(yù)養(yǎng)護(hù)山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面早期病害及預(yù)養(yǎng)護(hù)第一章第一章 緒論緒論第七章第七章 結(jié)論與展望結(jié)論與展望三、論文主要研究?jī)?nèi)容分析三、論文主要研究?jī)?nèi)容分析1.突發(fā)性2.高速公路發(fā)生重、特大惡性交通事故多4.具有事故高發(fā)路段3.追尾碰撞事故多5.夜間事故率高公路整體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，路面病害主要集中在路表面。病害類型：龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、車轍等山區(qū)公路早期病害類型 調(diào)查

6、路段病害類型比例1.1 早期病害類型預(yù)防性養(yǎng)護(hù) 1.2.1 預(yù)防性分類1.2.2 就地?zé)嵩偕A(yù)養(yǎng)護(hù)方式的提出HIR是對(duì)原瀝青路面表層以下35cm的厚度范圍進(jìn)行再生，利用該技術(shù)實(shí)施瀝青路面養(yǎng)護(hù)時(shí)，原路面應(yīng)具備一定的條件：（1）原路面病害集中在表面層；（2）舊瀝青路面整體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求：路面結(jié)構(gòu)和路基應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固，并具有足夠的強(qiáng)度、承載力和良好的排水能力。技術(shù)適用范圍分析 表面封層類：稀漿封層、微表處、同步碎石封等； 預(yù)防性養(yǎng)護(hù) 瀝青再生類：就地?zé)嵩偕S拌冷再生、廠拌熱再生 分類 裂縫填封類：封縫、灌縫； 薄層罩面類：熱瀝青混合料薄層罩面、超薄磨耗層;1.2 就地?zé)嵩偕A(yù)防性養(yǎng)護(hù)的提出 HIR需要

7、使用專門的機(jī)械進(jìn)行施工作業(yè)，這些機(jī)械體型龐大，單機(jī)重量達(dá)數(shù)十噸，整機(jī)組作業(yè)長(zhǎng)度能達(dá)100米。所以山區(qū)公路就地?zé)嵩偕┕がF(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具有滿足這些大型設(shè)備作業(yè)的條件 道路適用條件分析1） 作業(yè)條件2） 路面狀況分析 s201公路現(xiàn)有使用質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果對(duì)照就地?zé)嵩偕氖褂脴?biāo)準(zhǔn)， s201公路適合采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行處理 HIR技術(shù)優(yōu)勢(shì)（1）它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原路面舊料100%的回收利用，以此減少對(duì)原材料的需求，進(jìn)而降低長(zhǎng)距離運(yùn)輸新混合料的投入以及廢料的二次運(yùn)輸，最大限度降低養(yǎng)護(hù)的材料成本及運(yùn)輸成本，同時(shí)又能起到保護(hù)環(huán)境的作用；（2）它是一種快速養(yǎng)護(hù)技術(shù)。一方面，再生施工不必封閉交通，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ㄓ绊懶?；另一方?/p>

8、，養(yǎng)護(hù)完畢后可較快開放交通。（3）能較好的處理原路面各類早期病害，且處理后路面滿足相關(guān)規(guī)范對(duì)其性能的要求。（4）再生層具有一定的溫度，能保證其與原路面有較好的熱連接 2 就地?zé)嵩偕┕すに嚰霸?施工工藝總流程 就地?zé)嵩偕┕すに嚳筛鶕?jù)路面破損狀況和修復(fù)后形成路面質(zhì)量等級(jí)的不同，分為復(fù)拌再生法和加鋪再生法兩類。 1 ）復(fù)拌再生法 復(fù)拌型就地?zé)嵩偕┕すに嚥襟E可按以下方式進(jìn)行：通過加熱機(jī)加熱軟化現(xiàn)有瀝青層，而后采用銑刨機(jī)對(duì)舊路面銑刨翻松，最后在復(fù)拌機(jī)的攪拌器中將翻松的材料與再生劑和新瀝青混合料拌和均勻，接下來將再生料攤鋪到路面上，按碾壓工藝將其壓實(shí)成型，最終形成再生路面。具體工藝流程如下圖所示復(fù)

9、拌型就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工工藝流程 現(xiàn)場(chǎng)施工工藝 2）加鋪再生法加鋪再生法是將舊路面材料翻松，然后通過專用機(jī)械將其攪拌均勻并整平，該整平層將作為原路面的下面層。同時(shí)，將新混合料加鋪到該整平層上，形成全新路面的磨耗層。該法能有效處置裂縫、坑槽等早期病害，修復(fù)后的路面抗滑能力大幅提高，強(qiáng)度得到加強(qiáng)，其工藝流程見下圖所示：加鋪型就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工工藝流程 3 再生混合料配合比設(shè)計(jì) 山區(qū)公路再生混合料配合比設(shè)計(jì)流程 山區(qū)公路再生混合料配合比設(shè)計(jì)流程 根據(jù)圖中的設(shè)計(jì)流程，可以將再生混合料配合比設(shè)計(jì)具體分為以下幾個(gè)步驟： 1、舊瀝青混合料性能檢測(cè)與分析； 2、再生劑的選擇和用量確定； 3、礦料級(jí)配的確定； 4

10、、新瀝青選擇和最佳用量確定 5、再生瀝青混合料性能驗(yàn)證 原路面混合料所含瀝青和集料是再生瀝青混合料的重要組成部分，其性能特點(diǎn)對(duì)再生混合料的性能和就地?zé)嵩偕┕ばЧ绊懛浅４蟆Ｉ絽^(qū)國(guó)省干線公路原瀝青路面材料的瀝青性質(zhì)、礦料含量在交通、溫度、水等的作用下都發(fā)生了顯著的變化。因此，必須對(duì)取樣的舊瀝青混合料進(jìn)行系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià)。 1）舊瀝青混合料級(jí)配分析 舊瀝青混合料性能檢測(cè)與分析篩孔尺寸（mm） 2） 瀝青性能檢測(cè)分析三大指標(biāo)試驗(yàn) 再生劑選擇及用量再生劑技術(shù)指標(biāo)建議值用量分析 新瀝青的選擇 山區(qū)國(guó)省干線公路再生新瀝青標(biāo)號(hào)的選擇，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、交通性質(zhì)、原路面混合料類型、再生混合料所處的功能層以

11、及施工方法等。同時(shí)，應(yīng)注意不同種類瀝青之間的相容性新瀝青用量確定 就地?zé)嵩偕罴褳r青用量的確定方法是通過馬歇爾設(shè)計(jì)方法進(jìn)行確定的，這與新拌瀝青混合料最佳瀝青用量的方法是相似的。不同之處在于，再生混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，需要以新瀝青用量 為中值，用 、 、 這五個(gè)瀝青用量水平通過馬歇爾方法來確定最佳新瀝青用量OAC再生瀝青混合料性能驗(yàn)證 考慮到西南山區(qū)公路一般都具備影響瀝青路面損壞的主要三因素：降水，高溫，以及凍融循環(huán)。因此，在對(duì)熱再生混合料設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意對(duì)其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性進(jìn)行分析。 在就地?zé)嵩偕┕み^程中，溫度貫穿于始終，是控制施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素。1） 影響因素分析外界

12、因素內(nèi)在因素2） 作業(yè)模式 就地?zé)嵩偕┕み^程溫度控制技術(shù)指標(biāo) 熱銑刨工藝復(fù)拌工藝攤鋪碾壓工藝接縫施工銑刨厚度控制再生劑添加計(jì)量控制新料的添加量控制新舊料熱態(tài)拌合均勻性控制攤鋪控制碾壓控制一般接縫處理施工過程質(zhì)量控制特殊接縫處理完工接縫處理 5 實(shí)施效果評(píng)價(jià)實(shí)施效果評(píng)價(jià) 技術(shù)性分析路面平整度滲水系數(shù)抗滑性能國(guó)際平整度（IRI）行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)構(gòu)造深度摩擦系數(shù) 綜合性能評(píng)價(jià)1） 評(píng)價(jià)方法（層次灰色綜合評(píng)價(jià)模型）a 確定評(píng)價(jià)對(duì)象及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)b 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的相應(yīng)權(quán)重 c 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)d 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度 0000minmin( )( )maxmax( )( )( )( )( )maxmax

13、( )( )iiikikiiiikkkkkkkkkk11( )nikikGkn若關(guān)聯(lián)度i最大，則第i個(gè)方案優(yōu)于其他方案 2） 實(shí)施效果評(píng)價(jià)再生路面綜合性能評(píng)價(jià)層次圖各方案路面性能的加權(quán)關(guān)聯(lián)度 選取了通過微表處以及薄層罩面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，以此對(duì)就地?zé)嵩偕舐访娴木C合性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。 根據(jù)上表分析可知，s201公路在經(jīng)上述各類方案處理以后，經(jīng)就地?zé)嵩偕蟮穆酚眯Ч詈谩?6 結(jié)論在考慮西南山區(qū)國(guó)省干線公路瀝青路面不同病害類型、成因及山區(qū)公路獨(dú)有的地勢(shì)地形特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)適用范圍，確定西南山區(qū)國(guó)省干線公路適用就地?zé)嵩偕夹g(shù)進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)再生混合料配合比設(shè)計(jì)是影響山區(qū)公路再生

14、路面性能的主要因素。在再生混合料配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)再生劑、新瀝青、新集料的用量以及再生混合料的性能進(jìn)行控制。影響山區(qū)公路瀝青路面就地?zé)嵩偕┕べ|(zhì)量的主要因素與施工工藝密切相關(guān)，主要包括全過程溫度、銑刨深度、再生劑用量、新混合料用量、新舊混合料均勻性、攤鋪厚度、碾壓次數(shù)、橫接縫處理等，必須在就地?zé)嵩偕┕み^程中進(jìn)行嚴(yán)格控制。建立了以灰色關(guān)聯(lián)分析為基礎(chǔ)的山區(qū)公路瀝青路面就地?zé)嵩偕舐访婢C合性能評(píng)價(jià)的模型，并通過該模型對(duì)再生路面的綜合性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，得出就地?zé)嵩偕谏絽^(qū)公路應(yīng)用的效果良好。 6 不足及展望 1 由于HIR技術(shù)的應(yīng)用具有針對(duì)性和特殊性，所以選擇適合的養(yǎng)護(hù)時(shí)間以方案才能使其潛能得到最大限度的發(fā)