摘要:本校從施工準備階段和施工階段結合施工現場體會,提出確保水泥就地冷再生基層工程質量的技術措施。
關鍵詞:水泥冷再生;基層工程質量;技術措施
中圖分類號:TV5文獻標識碼:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2010.07.015
文章編號:1672-0407(2010)07-037-02收稿日期:2010—06—15
長期以來,對于公路瀝青路面大修工程,一般采用在原路上補強的施工方案,可這種方案暴露出的弊端日趨明顯,表現為:路面越補越高,征用路側農耕地或開山、設置支擋結構越來越多,而且在施工中,特別是多雨天氣,水滲入二灰或灰土類基層下面原瀝青面層,不能再往下滲而向路側流動,則帶走下面相當一部分的二灰或灰土,從而形成一個力的傳遞,受到影響的松軟弱層,即使是少量行車,結構層也要大面積被破壞。但是若挖除原瀝青面層,將廢棄材料倒入河溝,則縮小河溝空間,雨天特別是暴雨則污染河水和農田。若單獨堆放,還需征購大量的場地,而且運棄這些材料,運距常常較遠。施工中已挖除的半幅路段,由于下面含水量往往較大,尤其是路塹段,壓實度常常難以達到要求,易出現翻漿,特別是雨天問題更多。為此,對大量的瀝青路面大中修工程再生利用,是當代公路建設行業一項具有劃時代戰略意義的重大舉措。作為一項新工藝,如何確保其施工質量就成為施工中的第一要務。本人根據2009年國道108線韓城段實施的瀝青路面水泥就地冷再生施工的現場體會,并參考資料,從以下兩個階段談談自己對確保水泥就地冷再生基層施工質量的技術措施談一些看法:
一、施工準備階段
由于再生施工的再生機、水車(或水泥稀漿噴灑車)、平地機、壓路機是緊密相跟、快速操作、高生產率的連續施工。為此,必須做到:
1.方案
⑴路面寬度>7.0m,宜半幅施工,以利交通行車;
⑵路面寬度<7.0m,因重疊較多,宜全幅施工。
2.技術交底
對所有參與施工的人員進行相關技術交底,以對施工的各個環節有一個清楚的了解,并具備相當的熟練技能。
3.清除障礙
影響再生施工明的(特別是暗的)障礙物均予以徹底清除,以免施工中斷,造成水泥已開始初凝還未完工,導致挖除等不良后果。
4.舊路病害調查處理
水泥就地冷再生層施工前必須認真對原路面進行調查,對較為嚴重的網裂、明顯沉陷、坑槽等病害采取挖補、換填基層材料等處理措施。
5.計算材料的日需要量,以確保施工的連續性。
6.優先選用WR2500S型再生機,其他機械新舊程度宜在90%以上。且各種機械經檢查務必良好,并具備預防性維護手段。如:①確保與再生機相連的管路空氣已被排出,所有閥門均處于全開狀態;②再生機操作人員將水添加量已輸入微處理器計算系統;③與再生機連接的水車各連接處均已密封;④再生段尤其是作業面邊緣有明顯的導向標志;⑤已落實專人隨機檢查再生的厚度和深度等。
7.添加材料的水泥應采用早期強度高、初凝時間在4小時以上、終凝時間在6小時以上的普通硅酸鹽水泥,且按規定是3個月內生產的;碎石采用壓碎值不大于35%,針片狀含量不大于15%,小于0.6mm的顆粒,液限應小于28%,塑性指數應小于9.0。碎石必須采取一級鍔破,二級反擊破。
8.每天施工前,檢查原路面材料含水量。計算拌和含水量應在最佳含水量的±0.5%以內。施工前原路面必須清掃干凈、無積水。
9.施工和養生用水應是人畜飲用的水。若用其他水,硫酸鹽含量不大于2.7mg/cm3 ;含鹽量不大于5mg/cm3 ;PH值不小于4。
10.試驗路段
由于瀝青路面水泥就地冷再生是新技術、新工藝,因此,更應通過試驗路段,對原路面材料進行篩分,計算添加材料用量并對其進行擊實試驗、強度試驗等確定主要技術參數。如再生的級配、再生機轉子轉速和再生機前進速度(最佳前進速度介于6m/min~12m/min)等。
二、施工階段
1.原路面骨料>5mm含量少于40%~75%并經強度等技術指標試驗需要添加碎石時:先計算1m2 再生層所需碎石基數(扣除估計碎石損耗率),再按每次碎石收方量換算攤鋪長度。
2.水泥攤鋪時(扣除估計水泥損耗率),先計算1m2 再生層所需水泥基數,再換算1袋水泥攤鋪面積,并用白灰打成方格,放入1袋水泥,人工攤鋪均勻(若要求水泥必須滿足高精確度攤鋪的工程,則用水泥稀漿拌和車噴灑)。
3.銑刨、破碎、拌和、整平、碾壓
⑴當再生層較薄時,再生機前進自身旋轉的轉子帶動大量刀頭,將原瀝青路面銑刨、破碎的材料和攤鋪在原路面上的碎石、水泥拌和均勻(同時水通過軟管從再生機連接的水車中流入再生機的拌和倉進行噴灑,水的輸入量通過微處理器控制的泵精確控制),經振動壓路機初壓、平地機整平后(即用重型振動壓路機復壓)使再生層的上下全部達到均勻的密實,再生材料用振動壓路機和輪胎式壓路機完成終壓前,用平地機修正。
⑵當再生層>200mm較厚時,宜用履帶式再生機的熨平板攤鋪混合料,碾壓只需1臺單鋼輪或雙鋼輪振動壓路機,在終壓的碾壓工藝中,用1臺輪胎式壓路機碾壓以獲得緊密相連的紋理。若采用輪胎式再生機,宜選用重型(>15t)調頻調幅單鋼輪振動壓路機,但要確保初始壓實時用高幅低頻振動的模式,以便壓實再生層下部2/3,隨后采用低幅高頻模式壓實再生層上部。用振動壓路機非常重要的是:應為避免工地常出現的“過壓”現象,即壓實功超過顆粒極限抗壓強度,其顆粒反被破壞,從而導致結構層的不穩定;當因種種原因如停機、高溫蒸發等現場再生材料含水量低于最佳含水量時,采用增加壓實功達到要求的密度時,用振動壓路機高幅碾壓,常因碾壓幾遍達最佳狀態很難掌握,也導致“過壓”現象的發生。對此,在主要壓路機駕駛室安裝1個簡便的“壓實度測定儀”,當達到最大密度時,再生材料的回彈反應在儀器上則不再增加,從而使這一老大難問題非常簡便的得到了解決。
⑶當現場再生材料含水量因臨時降雨等高于最佳含水量時,密度相對最佳含水量增加較小,若進一步增加壓實功,材料空隙率減小到里面充滿水,成為液體介質不穩定狀態,此時若繼續碾壓,密度不再增加且出現“彈簧”現象。鑒于水泥就地冷再生對水泥初凝前的工藝要求,只有挖除重新進行。由此可見水泥就地冷再生施工,機械時時處于良好狀態和掌握天氣預報及按水泥初凝前安排好施工,時時控制好最佳含水量且寧低勿高顯得更加重要。
⑷ 采用輪胎式再生機時,緊隨在再生機后面的光輪或凸塊式主要壓路機,在使用高幅低頻振動模式時,常會擾動再生層頂部,對此,用低幅高頻振動模式壓實前通過平地機找平進行修正。
⑸采用輪胎式再生機時,只是輪跡處的混合料被部分壓實,而兩輪間并未壓實,故在整平前務必通過碾壓予以處理。
⑹原路面灰土類基層的土質若是砂性土,宜用振動壓路機,以獲得良好的碾壓效果;若是粘性土,宜用輪胎式壓路機;若是粉性土,宜選擇振動壓路機或輪胎式壓路機均可。
⑺縱向接縫
通過原路面上噴涂醒目的標志或沿基準線建立導向提示,使再生機操作人員目標明確,接縫順適。
⑻橫向接縫
當再生機待機超過水泥初凝時間,整個再生機組應后退至再生過的材料1.5m左右,以利重新攤鋪水泥,使停機處的材料得到良好的處理;重新開始作業時,機械操作人員須開足馬力,快速達到正常速度,從而使停機處的水和穩定劑獲得連續。
⑼養生與交通管制
再生材料的水泥終凝結束,即開始養生,且不少于7天,并采用草簾或土工布覆蓋等措施使再生層表面自始至終保持濕潤,以最后獲得要求的強度等技術指標極為重要。
當強度未達到要求前,必須封閉交通。
總之,就地冷再生技術將大量廢棄的材料通過再生、就地取材、變廢為寶,這不僅節約了大量的瀝青和砂石材料,降低了成本,而且還矯正了原路面的缺陷,具有非常顯著的經濟效益、社會效益、環境效益。以上是本人對確保水泥就地冷再生基層施工質量的技術措施的一些粗淺看法,不妥和錯誤之處,敬請各位專家和同行予以指正。
(責任編輯:劉兵)