维特根冷再生技术在开普敦坎普斯湾再生项目的应用

坎普斯湾快速路是开普敦城内主要的观光路线,可以通往坎普斯湾和豪特湾。基于对项目的几何断面分析,此快速路需要进行扩宽,以适应庞大的游客量以及 MyCiti 的公共交通需求。为了最大程度地降低对交通的影响,因此设计要求避开夏季旅游高峰期,并缩短工期。实现这些要求的关键便是维特根冷再生技术。施工设备为:移动式厂拌冷再生设备 KMA 200。

南非首都存有大量的回收沥青材料 (RA),这些材料主要来自于该城市大量的养护施工,它们原来通常是用于硬化及路肩填料。为了重新利用这些高质量材料,WorleyParsons 公司被委托设计一种更高效且可持续发展的方案。通过对泡沫沥青技术的调查研究,他们成功地将 100% 回收沥青路面材料 (RA) 用于修建泡沫沥青稳定层 (BSM) 作为坎普斯湾快速路的基层。

维特根 KMA 200 拌合高质量回收材料

项目最初计划只是局部路面扩宽以满足 MyCiti 公共交通系统需求,然而考虑到公交车的庞大体积及交通量,我们进行几何断面分析后,决定将整个路段都扩宽 1.4 m。推荐的路面设计方案包括轻度维修以及加宽区域的全深度施工,但是在施工过程中,整个路段却发现了许多脆弱区域。最终,路面设计中包含以下施工:

  • 50 mm AE-2 沥青面层
  • 200 mm 泡沫沥青稳定基层
  • 150 mm G5 底基层,天然砾石
  • 150 mm G7 精选基层
  • 就地再生

该项目被分为三个施工路段。路段 1 从日内瓦大道到普里马大街,路段 2 从普里马大街到朗特里大街,路段 3 从朗特里大街到霍顿路。

为了获得质量更佳,更均匀的混合料,静置移动式厂拌冷再生设备用于 BSM 沥青稳定材料的生产。

合适的配比至关重要

该项目由 Power Construction 承建,而 BSM 沥青稳定材料则由 Milling Techniks 使用维特根 KMA 200 进行生产。

在梅特兰的 Ndabeni 道路旁的Stormwater仓库,维特根 KMA 200 厂拌冷再生设备快速、可靠地生产 BSM 混合料。

在梅特兰的 Ndabeni 道路旁的Stormwater仓库,维特根 KMA 200 厂拌冷再生设备快速、可靠地生产 BSM 混合料。

施工期间,堆存的回收沥青材料 (RA) 被运往德班的 BSM 沥青稳定材料试验室进行测试。该试验包括三个设计方案,试验材料分别来自两个施工项目的两个料堆。设计方案分别为:

  • 100% 回收沥青材料
  • 100% 回收沥青材料及 10% 石粉
  • 100% 回收沥青材料及 25% G4 砾石材料

试验结果显示,生产 BSM 基层最为经济的方案为 100% 回收沥青材料,添加 2.1% 的泡沫沥青以及 1% 水泥。

拌合设备被部署在梅特兰的 Ndabeni 道路边上的Stormwater仓库。该仓库为布置 KMA 200 并堆存未加工的回收沥青材料 (RA)、筛分后的回收沥青材料 (RA) 以及生产的 BSM 沥青稳定材料提供了充足的空间。技术要求将回收沥青材料 (RA) 破碎以去除超尺寸骨料。替代方案为筛分,以除去 19 mm 超尺寸骨料并满足 4% 细料 (0.075 mm) 含量的要求。通过对 3% - 4% 细料含量的监控,项目施工过程中的技术要求得以保证。借助 KMA 移动式厂拌冷再生设备,筛分后的回收沥青材料 (RA) 被加工为泡沫沥青稳定材料,并在仓库储存长达 7 天时间。

为了确保 BSM 沥青稳定材料质量优异、拌合均匀,Power Construction、Milling Techniks以及WorleyParsons 公司专门为使用 KMA 移动式厂拌冷再生设备生产 BSM 沥青稳定材料制定了一个质量系统。该系统的应用保证了项目施工中所有混合料均满足 BSM的技术要求。BSM 沥青稳定材料一旦生产完成,便或者在现场进行摊铺施工,或在 Ndabeni 仓库储存并保护。

BSM 沥青稳定材料摊铺前的质量检测

借助Power Construction的重型履带式摊铺机,实现了将 BSM 沥青稳定材料每层厚度 100 mm 的双层摊铺。

通过以下工序,可获得要求的 100% 最大干密度 (MDD) ,压实程序如下:

  • 摊铺 100 mm 厚的 BSM 沥青稳定材料层,允许 30 - 40 mm 的松铺
  • 使用一台 12 t 双钢轮压路机进行初压实
  • 摊铺 100 mm 厚的第二层沥青稳定材料层
  • 使用一台 12 t 双钢轮压路机进行初压实
  • 使用两台充气胶轮压路机 (27 t PTR) 进行终压实,直至获得要求的压实度

在摊铺及压实之前,Soillab 对 BSM 沥青稳定材料进行了测试,其试验装置完全按照 TG2, 2009 标准建立。验收控制包括对来自拌合设备及现场样品的 ITS 间接拉伸强度及 MDD 测试。

合适的配比以及维特根厂拌冷再生设备生产的专业的 BSM 沥青稳定材料是项目成功的关键。由福格勒摊铺机摊铺、悍马压路机压实后,坎普斯湾快速路的部分路面便可立即开放交通。

合适的配比以及维特根厂拌冷再生设备生产的专业的 BSM 沥青稳定材料是项目成功的关键。由福格勒摊铺机摊铺、悍马压路机压实后,坎普斯湾快速路的部分路面便可立即开放交通。

三个指定路段采用相似技术进行施工,但是,在路段 1 和 3 中,BSM 沥青稳定层施工完成后便立即开放了交通,有些情况是施工完成 24 小时后开放交通。

该项目为冷再生技术应用提供了重要参考

开普敦坎普斯湾快速路的再生项目为 BSM 沥青稳定材料的应用提供了诸多宝贵经验,尤其是 100% 回收沥青稳定材料的应用。其经验如下所示:

  • 由于天气情况,BSM 沥青稳定材料所用的静置移动式拌合需要在西开普地区的夏天进行。因为低气温及高湿度会导致混合料质量较差。
  • 对于超尺寸回收沥青材料,应该使用反击式破碎设备进行破碎。这样不仅可以生产出更多细料,还可以免去堆存超尺寸回收沥青材料的需要。
  • 试验路段施工前对机手的指导与培训至关重要,因为这不是一种沥青混凝土材料,并且采用的是不同的摊铺和压实工艺
  • 由于 100% 回收沥青稳定材料有一定的空隙率,因此当遇到暴风雨天气时,应该将 BSM 沥青稳定材料密封处理,以防止水分渗入

使用泡沫沥青进行冷再生施工:质量好、成本节约

使用 100% BSM 沥青稳定材料具有以下优点:

  • 设计通用性强,对于回收沥青材料 (RA) 和混合料设计的较小变动不会对 BSM 沥青稳定材料的质量产生重要影响
  • 材料性能在早期开放交通中表现十分出色
  • 使用 100% 回收沥青材料 (RA) 会节省大量成本,每平米节约达 2.95 欧元。该数字仅包含材料的节省成本,在交通协调及时间方面节省的成本并未包含其中
  • 材料的生产在施工现场附近进行或批量生产还可进一步降低成本。因为占据 BSM 沥青稳定材料生产成本最大部分的是回收沥青材料 (RA) 和 BSM 沥青稳定材料运往现场的运输费用

总体来说,该项目取得了重大成功。在该项目中,共加工约达 8,150 t (4,200 m³) 回收沥青材料 (RA),并添加了 165 t 沥青及 78 t 水泥。这样,在路面中使用RA作为结构层材料,不仅是高性价比的而且是减少新骨料消耗的可持续解决方案。

再生施工完成后,开普敦坎普斯湾快速路较之前扩宽了 1.4 m,因此,面对持续增长的交通量会更加安全。得益于冷再生技术的应用,再生施工成为一种经济的可持续发展解决方案,并具有更高的质量水平。

再生施工完成后,开普敦坎普斯湾快速路较之前扩宽了 1.4 m,因此,面对持续增长的交通量会更加安全。得益于冷再生技术的应用,再生施工成为一种经济的可持续发展解决方案,并具有更高的质量水平。

EN ZH