高雅光
(石家莊市公路管理處養護管理中心,河北 石家莊 050000)
在公路工程施工建設中,瀝青混凝土路面因其施工簡單、穩定性好、路面平整、行車噪聲小,在公路工程建設中有著廣泛的應用。然而,瀝青混凝土路面在使用幾年之后往往會出現損壞,給車輛通行帶來不利影響,必須采取措施及時維修。傳統的維修方式往往是先開挖路面,然后再對破損處進行重新填筑。這種方式盡管能夠達到修復路面的目的,但資金投入大,還會破壞周圍的環境。而如果采用瀝青路面冷再生的方式進行路面修復,不僅能夠大大減少瀝青、砂石等原材料的用量,還能夠降低路面修復成本,由于對廢料進行了有效處理,還能減少對周圍環境的破壞,具有顯著的經濟效益和環境效益,值得在瀝青混凝土路面修復工程中進一步推廣應用。
冷再生施工技術是一種新的路面修復技術,是路面修復方式的變革,目前越來越受到重視。其工作原理如下:在舊瀝青路面的基層、面層中加入一定規格、數量的新集料、穩定劑、水,然后按照施工要求和路面修復的厚度要求,使用冷再生機設備對材料進行破碎處理,并就地對所有的原材料進行拌和、整形、碾壓,然后對路面進行養生,使其達到新建路面基層或者底基層的技術要求,從而實現對路面的修復,為車輛通行創造良好的條件[1]。
某瀝青混凝土公路工程于2003年完工,驗收后便投入使用,至今已運營了10年,在加強地區聯系、方便人們出行等方面具有重要的作用,發揮著巨大的經濟社會效益。但由于近些年來車輛超載嚴重,車流量迅速增大,路面基層遭到了嚴重破壞,出現了較大面積的沉陷和網裂,給車輛通行帶來了不利影響。考慮路面的破壞程度并結合當地的實際情況,決定采用瀝青混凝土冷再生技術進行路面修復。下面將結合具體的施工步驟,詳細探討瀝青混凝土路面冷再生施工技術控制要點。
為了提高冷再生施工技術水平,達到更好的路面處理效果,在施工之前需要做好相應的準備工作,具體包括以下內容。
(1)機械設備準備
施工之前需要確保機械設備準備齊全并滿足施工的實際需要,一般包括維特根WR2500S型冷再生機、平地機、灑水車、水泥運輸車、壓路機、推土機、切割機等,要保證機械設備準確就位,施工順利進行。
(2)施工材料要求
對舊瀝青混凝土路面面層及上基層進行破碎,將獲得的混合料作為冷再生結構的骨料及填充料。大于4.75mm的骨料的質量分數應為47%~67%,如果沒有達到這一要求,則需要增加骨料或者填充料。為了使處理效果更好,一般選用強度高、水熱比小的硅酸鹽水泥,強度一般為32.5級,初凝時間在3h以上,終凝時間在6h以上。本次施工采用的是緩凝桃城牌PS32.5礦渣水泥。選用一般的飲用水進行拌和,注意水中不能含有有害有毒物質[2]。
(3)級配與配合比
按照級配要求和施工規范要求,對每一編號試塊在實驗室按含水泥含量(質量比)4%、5%、5.5%、6%試配,獲取4種水泥含量的試件的最大干密度和最佳含水量,然后在規定溫度下對試件保濕養生6d,浸水24h之后進行無側限抗壓強度試驗,根據試驗結果,最后決定水泥含量采用5%。
在冷再生施工過程中,為了保證施工效果,必須嚴格按照工藝流程進行施工,具體需要做好以下工作。
(1)清理路面
在冷再生施工之前需要對路面的雜物、垃圾等進行清理,拆除舊的路側石,確保路面清潔,然后按照設計要求進行高程測量,確保寬度和高度符合要求,松鋪系數為1.33。施工前要封閉交通,只允許施工車輛通行。
(2)水泥攤鋪
人工進行水泥攤鋪。根據設計的水泥量,計算出每平方米應攤鋪的水泥量。每平方米混合料的質量為370.8kg,每米路面的水泥用量為72.3kg。施工現場采用打格計量卸水泥的方式,格子長2.3m、寬4.5m,每個格子放5袋水泥,由人工進行均勻攤鋪。
(3)材料破碎與級配控制
為了確保破碎后的混合料均勻,應該控制好冷再生機的銑刨速度,一般以6~8m/min為宜。該工程中冷再生機的銑刨速度為6m/min,破裂嚴重的地區則降低速度。冷再生機出場轉速設為150r/min。150r/min是一般轉速,不快也不慢,所得到的破碎材料大小合適,更有利于施工的順利進行。破碎梁的壓力設為6Bar,屬于中等大小,有利于有效控制破碎材料的大小,滿足施工需要。另外,在冷再生機銑刨的過程中,應該隨時檢查速度和深度,以確保混合料級配合理。由于冷再生機拌和速度快,拌和時應該確保足夠的工作面。由于配置了自加水系統,灑水車可以隨時為其加水。同時,加水量應充足,以確保施工順利進行。
(4)找平與碾壓
用推土機初步找平,均勻排壓,再用平地機進一步找平,確保平整度滿足施工規范要求。平地機刮平之前,應該全幅均勻壓實再生材料,防止出現差異壓實的情況。在用壓路機壓實的時候,塑性較低的細粒級配材料容易發生剪切破壞,出現橫向位移。為此,應該嚴格控制加水量,以取得更好的壓實效果。用平地機進行最后的刮平處理時,要認真細致,確保夠對整個表面進行刮平處理,不要落下刮片,以提高刮平處理效果。碾壓前應檢測含水量,必要時補水,使其達到最佳含水量,現場施工時宜大于最佳含水量1.5%~2%。在碾壓過程中如冷再生表面風干應噴灑補水[3]。首先應該靜壓一遍,速度為1.5~1.7km/h,然后用YZ220壓路機高振幅碾壓4遍,封點,并由兩側向路中心刮平。最后用壓路機中振3~4遍,30t膠輪碾壓1~2遍,確保壓實度合格為止。另外值得注意的是,碾壓需要一次成型并盡量縮短時間,一般以不超過4h為宜,同時還要縮短水泥的終凝時間,以提高碾壓質量。
(5)養生
施工之后應該立即進行灑水養生。要及時灑水,使路面處于濕潤狀態,養生時間不得少于7d,期間禁止車輛通行。待養生完成且路面質量達到強度要求之后才能開放交通。另外需要注意的是,如果是在雨季施工,舊路破碎后的材料應該成堆堆放,并開挖排水溝,以方便排水。遇到雨季,施工后應該將材料翻拌晾曬。水泥攤鋪之前需要注意天氣變化情況,避免在雨季或者雨季將到之時施工,以防攤鋪后遭雨水浸泡。
(6)接縫處理
兩個工作段的銜接處應搭接拌和,前一段拌和后留5~8m不碾壓,后一段施工時將前段剩余部分加水泥后重新拌和,并一起碾壓。在冷再生施工時,應避免縱向接縫。與穩定碎石之間的縱縫應垂直相接,并確保整個接縫密實[4]。為確保接縫效果,必要的時候還需要采用搭接拌和的方式,前一段留15cm左右加水泥重新拌和,然后與后一段一起碾壓,并采取相應的保護措施,以確保接縫處理效果。
初壓后利用水準儀控制平地機工作,松鋪2cm,每20m測1個斷面,橫坡偏差為±0.3%,中線高程偏差為+5mm、-10mm。按照公路質量評定標準進行壓實度檢查,每100m測1處。平整度每100m測1處,允許偏差不大于8mm。采用7d無側限抗壓強度檢測結果評定路面的抗壓強度。二級公路的抗壓強度為2.5~3MPa。彎沉值測量頻率為每20m測1點。采取上述方法對冷再生路面施工工程進行檢測,綜合評價各項指標,結果顯示該工程不僅施工質量滿足規范要求,而且減輕了對周圍環境的破壞,取得了良好的施工效果,獲得了很好的社會效益。
瀝青混凝土冷再生是一項路面修復的新技術和新工藝,它促進了傳統路面修復方式的轉變,不僅能夠實現對廢料的有效利用,還能降低施工成本,減輕對周圍環境的破壞,具有顯著的經濟效益和社會效益。瀝青混凝土冷再生的施工要嚴格按照工藝流程進行,把握好質量控制要點,并加強施工管理,提高施工人員的綜合素質,提高瀝青混凝土路面養護和維修水平,為車輛的安全通行創造良好的條件。
[1] 趙磊.瀝青混凝土路面冷再生施工技術控制要點[J].黑龍江交通科技,2009(8):71-73.
[2] 王建廣.瀝青混凝土路面現場冷再生施工工藝及其在城市道路中的應用[J].公路交通科技,2008(4):43-45.
[3] 徐玉寶.試論就地冷再生施工技術在公路瀝青混凝土路面的應用[J].中國科技博覽,2010(4):257-258.
[4] 陳永強.論瀝青混凝土路面冷再生施工技術[J].科學與財富,2010(5):69-70.