冷再生技術施工分析

邱 俊

0 引言

利用水泥、二灰、水泥粉煤灰穩定舊瀝青混合料形成路面基層(底基層)的瀝青路面冷再生技術,主要適用于現有路面結構需要翻修和改建的路段,其施工工藝水平的高低和施工質量的好壞,對冷再生路面的使用品質有較大的影響。瀝青路面冷再生的施工方法主要有兩種:1)廠拌冷再生即集中拌合法,是將舊路面材料集中到再生拌合廠,用固定式拌合機械生產冷再生混合料,再運送到施工現場進行攤鋪和壓實;2)現場冷再生即路拌法,是利用專門機械將舊瀝青路面銑刨、破碎,新材料的定量摻配、拌和、鋪筑和壓實等作業過程在道路上就地完成。在實際工程中采用何種施工工藝,主要應當考慮舊瀝青路面面層的厚度以及基層的損壞情況。隨著我國高等級瀝青路面增多,公路維修迅速增加,采用現場冷再生技術進行大面積公路維修已經勢在必行。路面再生機械也必須適應這種需要向大功率、高效率、低成本和綜合功能方向發展,通過機械設備的不斷創新來提高路面再生的技術水平。

1 瀝青路面現場冷再生的優點

1)簡化施工工序。不存在舊路材料的運輸和棄置問題;可以同時翻松和破碎,不需要單獨將大塊材料去除或破碎;不需要再對舊路面基層進行特殊挖掘和回填等處理,因此也保證了結構的整體性,對舊路路基影響和破壞很小。2)節約材料。所有舊路面材料和破碎的路基材料全部現場利用,從而大大減少了新材料用量,保護了資源。3)節約工期。銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪可一次性完成,施工工序的簡化致使工期的縮短。4)保護環境。因為舊料利用大大減少新材料開采量,不存在廢棄舊料運輸和堆放問題。現代再生機械所具有的封閉式自動控制添加系統,不僅配比精確而且防止粉塵飛揚,從根本上滿足環境保護要求。因此是一項綠色的技術。5)適用范圍廣。適用于所有需要提高等級的舊路改建工程、高等級公路及部分城市道路的維修改造。冷再生技術必然會節約項目資金和提高投資效益。

2 瀝青路面現場冷再生施工前的準備工作

1)對原路面進行鉆芯取樣,以確定舊路的結構形式及材料組成。2)施工前清除原路面上的所有雜物、泥塊、塵土,保證路面的清潔。3)對舊路進行預整形,保證已完工路面的厚度經平地機整形后是均勻的。4)檢查再生機組,保證其處于良好工作狀態。5)提前封閉交通,在交通控制區內設置交通標志,設置好錐形路標、交通安全帶、導向標等交通渠化標志。6)檢查再生機操作人員是否已將有關技術數據輸入計算機。

3 瀝青路面現場冷再生施工工藝

道路現場冷再生工藝屬于道路翻修的范疇,它是20世紀80年代后期在路面冷銑削工藝的基礎上迅速發展起來的一種新技術。這種技術包括了四個主要工序:1)準備舊路面的再生材料包括破碎和翻松舊路;2)加入再生劑和水并加以拌和;3)成型和壓實;4)在再生的路面上加鋪磨耗層。為了增強補強作用還可以加鋪粘結層和結構層。再生層在采用振動壓路機壓實前,先用平地機整形,再用輪胎壓路機完成最終壓實,從而獲得良好的表面特性。圖1為瀝青路面現場冷再生施工工藝流程圖。

4 現場冷再生施工注意事項

4.1 撒布骨料

根據需要如需添加骨料,根據所用運料車輛的噸位,按照新添骨料的比例算出每車料的堆放距離,然后用平地機進行攤開,將骨料均勻地滿布在預施工的路段上。對于缺料處應人工用手推車運料找平,達到撒布厚度。布料時料堆最好呈梅花狀布置,可保證最短時間內攤勻。另外為防止骨料被行車壓碎,應盡量縮短骨料的撒布長度,一般以布兩個作業長度為宜。

4.2 撒布水泥

根據再生層的厚度和預定的再生層的密度及水泥劑量,計算每平方米再生料需要的水泥用量,并確定水泥擺放的縱橫間距。由于水泥用量很少,為了避免被車輛輪胎的氣流帶走以及天氣突然變化造成的水泥質量損失,水泥的撒布時間越短越好。一般來說可根據再生機的工作寬度將再生路面劃分為幾幅,再生機施工前一幅時,將水泥撒布在下一幅路面上。水泥撒布完后,原路表面應沒有空白位置,也沒有過分集中現象。

4.3 再生料銑刨、破碎、拌和

根據路面再生寬度和再生機的工作寬度決定再生幅數,由于WR2500再生機具有可靠的高技術含量的控制系統,能夠確保設定的諸如乳化瀝青劑量、水劑量以及工作深度、橫坡度、行走速度等工作參數。

為了避免出現局部漏掉再生,操作員要隨時觀察再生機的行駛軌跡,保證再生前后兩幅的搭接,同時行駛線形要保持順直。再生過程中要定期檢查水車內的剩余水量,保證水的供應不間斷并做到及時補給。一般來說應根據水車的裝載量,考慮再生一次工作長度,盡量避免中途缺水。

4.4 穩壓

由于再生機自重很大,當再生機經過再生層后,輪跡深度可達5 cm左右,且輪跡處的再生料被壓實,但是兩輪之間的材料卻未被壓實。為了保證再生層厚度的一致性,先用壓路機對再生層低速靜壓一遍。穩壓時間要根據施工天氣及施工速度決定,以遲于再生機半個工作長度為宜。

4.5 整平

整平包括對再生機輪跡的消除、再生層橫、縱坡度的適當調整。壓路機對再生層穩壓后,再生材料基本能夠處于穩定狀態,但仍不能完全消除再生機的輪跡,此時的輪跡深度約為0.5 cm～1 cm。當完成兩幅再生并全部穩壓后,用平地機進行整平,第一遍整平的目的是消除第一幅、第二幅右側共三排輪跡。第二遍整平主要是為了把刮刀前的再生料均勻地攤開,同時兼顧再生層的橫向、縱向的坡度。最后再進行全作業段的找平。

平地機對再生層找平后如仍存在輪跡、麻面、局部骨料集中等現象,則需人工進行修補。方法是用再生新料將輪跡、麻面填滿,所用新料應高出再生層0.5 cm;將集中的骨料撒開,并用新料填充骨料的縫隙。其余幾幅的找平同前兩幅相同,即第二幅與第三幅、第三幅與第四幅等依次找平,直至全部完成找平工作。

4.6 碾壓

當平地機對再生層找平后進行碾壓。

5 接縫的處理

1)橫縫的處理。因每次施工開始到終止形成的橫穿作業面的橫向接縫是不連續的,每次停機,即使是僅需幾分鐘用于更換罐車,也將形成一個嚴重影響再生材料均勻性的橫縫。因此施工中應盡量減少停機現象。在不可避免的情況下,應對所形成的橫縫進行認真處理。2)再生機開始工作時要使轉子全部下切到再生層的底部來打碎再生料,前進速度為0,使得翻松的再生料混合不均勻,為此需人工進行翻拌后將槽找平。3)縱縫的處理。再生機的工作寬度一般要小于再生路面的寬度。因此全幅路再生需要多次作業,從而導致數條相鄰作業面間的縱向接縫。

6 質量控制

1)施工前必須進行原材料的各項試驗,檢驗合格后方可使用。施工前要進行混合料的各項試驗,當確認材料未發生變化時方可施工。2)施工中應隨時檢測混合料中結合料與添加劑等的含量,保證施工質量。3)施工中應根據混合料的拌和和易性等情況,及時調整用水量。

7 結語

冷再生技術是一項非常適宜道路維修改造技術,它具有不可估量的經濟、社會和環境效益,尤其是在缺乏碎石、砂礫石材料的地區更是重要。本文對施工工藝及施工質量控制分析供設計、生產施工工作人員參考。

[1] 區志剛.冷再生在路面工程的控制要點及注意問題[J].山西建筑,2009,35(18):276-277.