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在圣何塞市使用维特根集团的机器进行就地冷再生

圣何塞 | 美国加州

过去十年来,加州圣何塞市一直采用冷再生技术修复路面。这种由维特根公司开发的方法是项目招标书中规定使用的方法。在蒙特雷路的道路修复工程中,工程承包商 MCK Services, Inc. 使用了一台维特根冷再生机。W 380 CRi 刨除了 42 km 的损坏路面,深度为 10 cm,将铣刨材料与泡沫沥青混合,并将混合料卸载到福格勒摊铺机上。随后,由超级 2000-3i 铺设冷再生层。随后摊铺厚度为 5 cm 的面层,所用材料为含有一定比例粒状橡胶的混合料。最后由悍马压路机压实新的路面。

圣何塞市已有 550 千米长的路面采用冷再生法进行了修复

对于选用冷再生法的原因,圣何塞市交通局基础设施维护部门副主任 Rick Scott 解释道:“像许多其他城市一样,我们一直在寻求以更好的方法提升任务效率、优化施工效果。同时,我们也会尽一切努力在施工中减少对环境的影响。”圣何塞市交通局部门主管 Frank Farshidi 也相信,冷再生是未来的方向。“这是一种十分独特的技术手段。道路上现有的沥青包可以就地再生,无需用卡车运走。主承包商可以按施工进度将工地不断向前推进。他们对旧路面材料实现了 100% 回收,这让我们十分高兴——我们始终非常重视节约能源,以及可持续的绿色施工。该技术在这两方面都满足了我们的目标。在过去的七年里,我们采用冷再生法在圣何塞修复了近 550 千米的路面。”

在蒙特雷路施工现场,工程公司 MCK Services 投入了一台 W 380 CRi 冷再生机。维特根冷再生机专为铣刨路面而设计制造,可将铣刨后的沥青材料与一种或多种粘结剂(如水泥或石灰、沥青乳剂或泡沫沥青)混合,并以所得混合料一次性完成重新摊铺。其拌合性能可达 800 t/h。CR 系列冷再生机的另一个特点在于,它们能够完全替代沥青包(全深度再生,简称 FDR)。

这是圣何塞市的常见景象:一台 W 380 CRi 对城市高速公路道面实施修复,铣刨深度达 10 cm。

采用泡沫沥青冷再生法进行可持续的路面修复

在世界各地,以泡沫沥青作为粘结剂的冷再生都是备受信赖的路面修复方法,越来越受到市政土木工程部门和承包商的青睐。它能够以灵活的方式铺设耐用的基层,从而为最终沥青层打下坚实基础,并可减少厚度。

泡沫沥青由道路级沥青以高新技术加工而成,工艺温度为 175°C。维特根 W 240 CR(i)W 380 CR(i) 冷再生机上装有由微处理器控制的喷射器系统,负责将计量精确的粘结剂加入矿物骨料混合物,从而就地完成拌合任务。也就是说,沥青稳定材料是在现场生产的,可以按项目施工进度将工地不断向前推进。

发泡过程在维特根冷再生机的铣刨和拌合单元中的注入杆膨胀室中进行——空气和水在约 5 bar 的压力下被注入沥青中,温度介于 160ºC180ºC 之间。

42 km 长的道路、205,000 m² 的面积被再生并替换

用预撒布的水泥和摊铺机进行冷再生

采用冷再生法修复路面时,冷再生机需要一系列其他机器和设备的支持。通常需要由粘结剂撒布机预撒布水泥,并由罐车运送拌合过程所需的水。圣何塞的情况也是如此。项目开始之前进行的实验室调查显示,需要将泡沫沥青与水泥结合使用,才能确保蒙特雷路长期稳定。

项目所需混合料是由 MCK Services 自有实验室的设备配制的。每个冷再生项目现场都有所不同,对沥青粒料的成分和级配曲线均有专门的要求。实验室规模的维特根 WLB 10 S 泡沫沥青设备生产所需泡沫沥青的方式与部署在施工现场的冷再生机相同。它可以确定水、水泥和泡沫沥青的正确比例,必要时还可以确定其他添加剂的比例,确保为沥青稳定材料 (BSM) 赋予优异性能。

W 380 CRi 将新生产的冷再生混合料卸载到福格勒超级 2000-3i 摊铺机上,以便立即实施摊铺。

福格勒摊铺机铺设冷再生层

在项目现场,维特根 W 380 CRi 冷再生机将用于修复的沥青包与预撒布的硅酸盐水泥一并刨除,并与精确计量的泡沫沥青混合。施工参数如下:以 10 cm 深度刨除受损路面,在可调节搅拌室中实施拌合,同时加入 2.5% 的发泡性能等级为 PG 64-10 的沥青和 1.5% 的硅酸盐水泥。

然后,混合料通过维特根冷再生机的皮带输料机卸载到福格勒摊铺机上,以便立即实施摊铺。超级 2000-3i 是一款 10 英尺(3 m)级摊铺机,在本项目中搭配 VR 600 摊铺熨平板使用。它摊铺的冷再生混合料厚度与之前刨除的料层厚度完全相同。

随后,由悍马压路机为路面赋予最佳均匀度和表面质量。

来自悍马的高科技确保提供高品质路面

随后,由跟在摊铺机后面的悍马压路机将料层压实。本项目中,一台 GRW 280i 充气胶轮压路机以静态作业,而一队 HD+ 120i VV HF、HD+ 110i VV HFHD+ 90i VV HF 双钢轮压路机以两个高频振动的钢轮实施作业(型号后缀 VV HF 即为此意)。

MCK Services 用沥青乳液细雾封住表面(称为“雾封”),并压入一层碎石。随后,交通部门即初步批准修复后的路段开放通车。由同时配备有光轮和充气胶轮的悍马 HD 14i VT 组合式压路机负责压入碎石。面层的摊铺在项目后期进行。

采用集成式后出料装置的再生方式

在采用集成式后出料装置进行再生的过程中,首先将水泥预撒布在需要的地方。由再生机的铣刨和拌合转子将沥青层颗粒化。在拌入水泥的同时,与机器相连的相应罐车将水、沥青乳液(或者如圣何塞项目所用的泡沫沥青)送至注入杆,并由其喷入搅拌室。由摊铺机摊铺并预压新的均质筑路材料。然后由压路机进行最终压实。

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“这种方法可以大大节省时间和精力,同时也能削减成本,此外还能完全省去废料处理的费用。”

Rick Scott 副主任,
圣何塞市交通局

纳税人与环境的双赢

圣何塞市交通局发言人 Rick Scott 表示:“这种方法可以大大节省时间和精力,同时也能削减成本。我们不必将一车车的沥青运离现场,还可以重新利用回收的矿物骨料——也就是说,我们无需支付废料处理费用。此外,这种方法能够在如此短的时间内让道路恢复通行,也让道路使用者受益匪浅。”

MCK Services 副总裁 John Moffat 同样对该方法赞赏有加:“用先进的机器进行冷再生,例如 W 380 CRi,可以为纳税人节省大量资金。过去十年来,MCK 已经再生了近 230 万平方米的路面。与传统修复方法相比,冷再生将我们的成本降低了大约 40%。仅在这一个项目中,我们就回收了约 20.5 万平方米的现有路面材料,并能够将 100% 的刨除材料重新利用起来。”

就地冷再生大大减少了进出工地的物料流。因此,Moffat 相信它将在未来的道路修复行业占据主导地位:“在圣何塞,我们在施工现场只需要五辆卡车,而不是通常的三十辆。这显著减小了我们的碳足迹。

我们最初预计完成该项目需要 70 个工作日,但实际上我们只用了不到 30 天。这也意味着,与最初的时间规划相比,该工程对道路使用者造成的延误和不便大大减轻。”

Richard Look,高级建设督察
圣何塞市交通局

长达 42 千米的圣何塞修复项目

该项目旨在修复一段长达 42 km 的城市高速公路。圣何塞市交通局高级建设督察 Richard Look 表示:“我们最初预计完成该项目需要 70 个工作日,但实际上我们只用了不到 30 天。这也意味着,与最初的时间规划相比,该工程对道路使用者造成的延误和不便大大减轻。对于这一项目,MCK Services 是不可多得的优秀承包商。它们在冷再生方面拥有极其丰富的经验和专业知识,也拥有可靠的团队和一流的机器设备。我们看到,作为承包商,该公司与其机器制造商维特根集团保持着密切合作。这种合作会带来实实在在的优势。”

圣何塞市交通局预防性维护部门主管 Frank Farshidi 说道:“2011 年通过冷再生法修复的一段老路一直保持着良好状态。我们相信,再过几年依然如此。即使时隔十年,路面也没有发生开裂。我们对路面质量非常满意。我们也钻取了核心样品,以检验其稳定性和长期耐久性。检验结果印证了良好的第一印象。有鉴于我们获得的积极经验,我个人强烈建议其他城市和社区考虑采用冷再生法进行施工。”

“有鉴于我们获得的积极经验,我个人强烈建议其他城市和社区考虑采用冷再生法进行施工。”

Frank Farshidi,部门主管
圣何塞市交通局