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(xiàn)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(xiàn)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(lái)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(lái)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(lèi)調(diào)查，并分析各類(lèi)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(guò)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(guò)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(xiàn)公路瀝青路面山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)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(xiàn)公路山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)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(xiàn)公路山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)公路HIR

5、HIR技術(shù)施工過(guò)程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)施工過(guò)程質(zhì)量控制關(guān)鍵第六章第六章 山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)公路山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，路面病害主要集中在路表面。病害類(lèi)型：龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、車(chē)轍等山區(qū)公路早期病害類(lèi)型 縱向

6、裂縫橫向裂縫網(wǎng)狀裂縫龜 裂沉 陷坑 槽車(chē) 轍麻 面修 補(bǔ)松 散K135+000K136+00052.6 51.0 57.0 7.3 37.8 0.2 9.6 6.7 0.0 0.3 K136+000K137+00033.3 35.5 39.7 2.0 14.7 19.8 9.1 7.5 0.0 16.7 K137+000K138+00034.7 24.7 28.2 7.6 13.4 23.1 13.3 1.1 13.6 21.6 K150+000K151+00092.8 24.0 66.8 8.2 39.7 10.1 33.2 7.5 0.1 8.6 K158+000K159+00051.7

7、34.1 38.1 20.3 15.2 25.4 50.7 9.4 3.0 20.6 K159+000K160+00075.8 25.6 94.0 2.7 3.9 12.9 40.6 3.7 80.7 11.0 K160+000K161+0008.7 10.9 20.3 3.6 4.7 9.1 23.8 3.6 64.4 10.3 K161+000K162+00071.7 12.0 68.3 12.6 67.8 93.9 7.0 13.1 29.3 51.3 調(diào)查路段病害類(lèi)型比例1.1 早期病害類(lèi)型預(yù)防性養(yǎng)護(hù) 1.2.1 預(yù)防性分類(lèi)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

8、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(mǎn)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(lèi)：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(lèi)：就地?zé)嵩偕?、廠(chǎng)拌冷再生、廠(chǎng)拌熱再生 分類(lèi) 裂縫填封類(lèi)：封縫、灌縫； 薄層罩面類(lèi)：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需要使用專(zhuān)門(mén)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(mǎn)足

9、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） 路面狀況分析路面強(qiáng)度指數(shù)（SSI）路面狀況指數(shù)(PCI）行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)抗滑性能(SFC或BPN)就地?zé)嵩偕胧﹥?yōu)良優(yōu)良優(yōu)良足夠不足上面層熱再生中、次、差上面層熱再生中、次、差面層熱再生中優(yōu)良優(yōu)良足夠面層熱再生不足面層熱再生中、次、差不得采用熱再生中、次、差次、差 檢測(cè)指標(biāo)檢測(cè)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)結(jié)果評(píng)定指標(biāo)評(píng)定指標(biāo)評(píng)定結(jié)果評(píng)定結(jié)果路面強(qiáng)度指數(shù)（SSI）0.85JTJ0732-2001良路面狀況（PCI）76.7JTJ0732-2001良行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）6.8JTJ0732-2001中抗滑性能（BPN）48JTJ0732-20

10、01優(yōu)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?；另一方面，養(yǎng)護(hù)完畢后可較快開(kāi)放交通。（3）能較好的處理原路面各類(lèi)早期病害，且處理后路面滿(mǎn)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

11、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(lèi)。 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(guò)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(lái)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)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(guò)專(zhuān)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

12、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(jiàn)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、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?。山區(qū)國(guó)省干線(xiàn)公路原瀝青路面

13、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)取樣部位針入度（，）軟化點(diǎn)（）延度（，cm）動(dòng)力粘度（Pas）老化后3754.153.5882.4老化前7147.4100424.6備注瀝青老化后變得脆硬，無(wú)法進(jìn)行延度試驗(yàn)，采用延度表征其延性。 再生劑選擇及用量技術(shù)指標(biāo)黏度(25)/ 流變指數(shù)(25)芳香分含量/%播磨烘箱試驗(yàn)黏度比建議值0.01200.9030 3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

14、線(xiàn)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(lèi)型、再生混合料所處的功能層以及施工方法等。同時(shí)，應(yīng)注意不同種類(lèi)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(guò)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(guò)馬歇爾方法來(lái)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

15、分析。 在就地?zé)嵩偕┕み^(guò)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） 影響因素分析外界因素內(nèi)在因素2） 作業(yè)模式 檢查項(xiàng)目檢查間隔檢查頻度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)質(zhì)量要求或允許偏差第一次加熱軟化后路面溫度間隔隨時(shí)5個(gè)110第二次加熱軟化后路面溫度間隔隨時(shí)5個(gè)110第三次加熱軟化后路面溫度間隔隨時(shí)5個(gè)110銑刨前路表溫度間隔隨時(shí)5個(gè)150180銑刨舊料料堆溫度間隔隨時(shí)5個(gè)90外摻新瀝青混合料溫度間隔隨時(shí)5個(gè)135新舊混合料拌合溫度間隔隨時(shí)5個(gè)120150攤鋪前地表間隔隨時(shí)5個(gè)-布料槽溫度間隔隨時(shí)5個(gè)120攤鋪溫度間隔隨時(shí)5個(gè)120初壓溫度間隔隨時(shí)5個(gè)110終壓溫度間隔隨時(shí)5個(gè)70就地?zé)嵩偕┕み^(guò)程

16、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(guò)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?chē)?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( )( )iiikikiiiikkkkkkk

17、kkk11( )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)層次圖方案類(lèi)型就地?zé)嵩偕诱置嫖⒈硖庩P(guān)聯(lián)度0.930.810.62各方案路面性能的加權(quán)關(guān)聯(lián)度 選取了通過(guò)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(lèi)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(xiàn)公路瀝青路面不同病害類(lèi)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(xiàn)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(guò)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^(guò)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(guò)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