周東云
摘要:結(jié)合浙江省S219省道縉云段改造工程,介紹了全深式就地再生基層技術(shù)的應(yīng)用。對路面結(jié)構(gòu)和材料配合比進行設(shè)計,并經(jīng)過合理的施工后,檢測了再生路面的各項性能指標,結(jié)果證明全深式就地再生基層技術(shù)既能滿足施工要求,又具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;全深式就地再生;公路維修;配合比設(shè)計
中圖分類號:U418.8文獻標志碼:BResearch on Application of Onsite Fulldepth ReclamationZHOU Dongyun
0引言
瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)是對舊瀝青面層和半剛性基層同時進行現(xiàn)場銑刨、破碎后,加入水泥、新料(根據(jù)需要),經(jīng)過拌和、攤鋪、碾壓等工序,最終形成新的再生基層(或底基層)[12]。
為了探索瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)在干線公路大修中的適應(yīng)性,在2013年浙江省S219省道縉云段的路面大修工程中,采用了該項技術(shù)。全深式就地再生工藝雖然在中國其他省份已有應(yīng)用,但在浙江省尚屬首次,本文將對此次應(yīng)用的成果和施工經(jīng)驗加以介紹。
1工程概況
S219縉云段原路面結(jié)構(gòu)為:4 cm細粒式瀝青混凝土面層+18 cm水泥穩(wěn)定碎石基層。公路等級為四級,設(shè)計行車速度為20 km·h-1,路基寬70 m,行車道寬2×3.0 m,路肩寬2×05 m。設(shè)計標高為行車道中心線標高,行車道及硬路肩正常橫坡為2%。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
K30+500~K32+200、K34+100~K36+600路段的路面病害比較嚴重,瀝青面層和半剛性基層均出現(xiàn)松散,路表面代表彎沉值在150~180(0.01 mm)之間,說明老路面承載力已不能滿足使用要求,需要對路面強度進行加強;同時考慮山區(qū)道路標高不宜增加太多,須能夠快速維修,且要滿足節(jié)能環(huán)保的要求,決定采用全深式就地再生基層技術(shù)對該路段進行大修。具體方案為:將舊的瀝青混凝土面層和水泥穩(wěn)定碎石基層一起就地再生作為基層使用,再生后的厚度為24 cm,然后再加鋪7 cm AC20C中粒式瀝青混凝土下面層和5 cm AC16C中粒式瀝青混凝土上面層。
3材料配合比設(shè)計
在施工前,首先對代表性路段按照設(shè)計方案采用銑刨機銑刨原路面材料,并送至試驗室進行檢測分析和配合比設(shè)計。由于舊路面材料中含有瀝青混凝土,因此在材料設(shè)計時需要考慮舊瀝青混凝土材料特性的影響。首先對舊瀝青混凝土進行抽提,并對抽提后的瀝青進行相關(guān)性能試驗,具體試驗結(jié)果如表1所示。
4.1試驗段施工
試驗路選擇在直線段,長度為200 m,便于各個工序的銜接與交通管制。
(1) 級配驗證。對現(xiàn)場銑刨的試樣進行篩分,并與目標配合比階段級配進行比較,認為級配相差不大,不需進行調(diào)整。
(2) 再生混合料性能指標驗證。對現(xiàn)場的再生混合料取樣,并進行性能指標檢測,檢測結(jié)果(表4)表明現(xiàn)場混合料的性能指標均能夠滿足設(shè)計要求。
4.2檢測和分析
4.2.1再生層取芯和強度測試
根據(jù)現(xiàn)場取芯和芯樣強度測試結(jié)果(表8)來看,芯樣全部達到了設(shè)計要求。
表8芯樣7 d無側(cè)限抗壓強度檢測結(jié)果項目無側(cè)限抗壓強度/MPa壓實度/%芯樣厚度/mmK30+6003.797.3245K31+1003.798.4247K31+6004.098.5248K32+1003.199.1246K34+6003.598.5241K35+1004.199.2247K35+6003.899.6248K36+1003.798.3243K36+6003.998.12484.2.2彎沉值的檢測
水泥就地冷再生層鋪筑養(yǎng)護7 d后,彎沉代表值均能滿足不大于55.3(0.01 mm)的要求,合格率達100%,平整度按10 mm控制,合格率達到94%,壓實度合格率100%,強度合格率100%。
試驗路建成通車1個月后,采用標準的5.4 m貝克曼梁對其彎沉值進行了檢測,瀝青路面彎沉平均值36.7(0.01 mm),代表值41.4(0.01 mm),均滿足設(shè)計值不大于48.3(0.01 mm)的要求。
4.3經(jīng)濟和社會效益分析
4.3.1經(jīng)濟效益分析
2013年S219省道縉云段全深式水泥就地再生基層共實施了4 200 m,寬度為6 m,再生層厚度24 cm。從經(jīng)濟效益的角度分析,就地冷再生與傳統(tǒng)挖除重建方案相比,主要節(jié)省了兩筆費用:一是銑刨材料的運輸和處置費用,二是新石料的采購費用。因此,通過比較計算,采用水泥就地冷再生方案比采用傳統(tǒng)維修方案節(jié)省工程造價約15%。
4.3.2社會效益分析
(1) 路面銑刨料可以再利用,就地取材,因此對開山取石的需求量大大減少,有效地保護了自然資源;不需要運輸大量的原材料,既節(jié)省了能源,也減少了貨車尾氣所造成的空氣污染。
(2) 該工藝節(jié)省了投資,降低了工程造價,使某些原來不能及時翻修的舊瀝青路面得以修復(fù),從而改善了道路狀況,提高了公路的運輸能力,降低了運輸成本,減少可能發(fā)生的交通事故,并保證了行車的舒適安全。
(3) 按照天然石料能耗為50 MJ·t-1計算,采用水泥冷再生方案累計可減少能耗約623 851 MJ,如以規(guī)定標準煤(熱值為29.3 MJ·kg-1)換算,該項目累計節(jié)省21 291 kg標準煤。
5結(jié)語
通過2013年在S219省道縉云段應(yīng)用全深式水泥就地再生基層技術(shù),可以得出以下主要結(jié)論。
(1) 在含有17%左右的舊瀝青混凝土以及瀝青老化相當(dāng)嚴重的情況下,水泥穩(wěn)定再生混合料設(shè)計和施工可以將舊瀝青路面材料作為“黑石頭”或集料來對待,其實際顆粒組成狀況可以采用原樣篩分得到。
(2) 通過本項目的具體實踐,全深式水泥就地再生基層材料性能與新拌水泥穩(wěn)定碎石材料類似,可以參照新拌水泥穩(wěn)定碎石層的各項質(zhì)量檢測手段進行質(zhì)量控制。各項試驗檢測結(jié)果表明,全深式水泥就地再生基層材料性能均滿足設(shè)計要求,取得了滿意的應(yīng)用效果。
(3) 通過本項目的具體實踐可知,與傳統(tǒng)挖除重建工藝相比,采用全深式水泥就地再生基層技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,造價可節(jié)省15%左右,同時由于它充分利用原有路面材料,節(jié)約了大量資源和能源,減少了廢棄物的堆放,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
參考文獻:
[1]王洪順,楊智敏,拾方治,等.冷再生成套技術(shù)在320國道桐鄉(xiāng)段維修中的應(yīng)用[J].筑路機械與施工機械化,2007,24(9):2933,37.
[2]師郡, 陳志喜,帥領(lǐng).舊瀝青混凝土路面現(xiàn)場冷再生技術(shù)及施工工藝研究[J].公路,2004(10):167170.
[3]JTG F41—2008,公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].
[責(zé)任編輯:王玉玲]endprint
摘要:結(jié)合浙江省S219省道縉云段改造工程,介紹了全深式就地再生基層技術(shù)的應(yīng)用。對路面結(jié)構(gòu)和材料配合比進行設(shè)計,并經(jīng)過合理的施工后,檢測了再生路面的各項性能指標,結(jié)果證明全深式就地再生基層技術(shù)既能滿足施工要求,又具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;全深式就地再生;公路維修;配合比設(shè)計
中圖分類號:U418.8文獻標志碼:BResearch on Application of Onsite Fulldepth ReclamationZHOU Dongyun
0引言
瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)是對舊瀝青面層和半剛性基層同時進行現(xiàn)場銑刨、破碎后,加入水泥、新料(根據(jù)需要),經(jīng)過拌和、攤鋪、碾壓等工序,最終形成新的再生基層(或底基層)[12]。
為了探索瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)在干線公路大修中的適應(yīng)性,在2013年浙江省S219省道縉云段的路面大修工程中,采用了該項技術(shù)。全深式就地再生工藝雖然在中國其他省份已有應(yīng)用,但在浙江省尚屬首次,本文將對此次應(yīng)用的成果和施工經(jīng)驗加以介紹。
1工程概況
S219縉云段原路面結(jié)構(gòu)為:4 cm細粒式瀝青混凝土面層+18 cm水泥穩(wěn)定碎石基層。公路等級為四級,設(shè)計行車速度為20 km·h-1,路基寬70 m,行車道寬2×3.0 m,路肩寬2×05 m。設(shè)計標高為行車道中心線標高,行車道及硬路肩正常橫坡為2%。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
K30+500~K32+200、K34+100~K36+600路段的路面病害比較嚴重,瀝青面層和半剛性基層均出現(xiàn)松散,路表面代表彎沉值在150~180(0.01 mm)之間,說明老路面承載力已不能滿足使用要求,需要對路面強度進行加強;同時考慮山區(qū)道路標高不宜增加太多,須能夠快速維修,且要滿足節(jié)能環(huán)保的要求,決定采用全深式就地再生基層技術(shù)對該路段進行大修。具體方案為:將舊的瀝青混凝土面層和水泥穩(wěn)定碎石基層一起就地再生作為基層使用,再生后的厚度為24 cm,然后再加鋪7 cm AC20C中粒式瀝青混凝土下面層和5 cm AC16C中粒式瀝青混凝土上面層。
3材料配合比設(shè)計
在施工前,首先對代表性路段按照設(shè)計方案采用銑刨機銑刨原路面材料,并送至試驗室進行檢測分析和配合比設(shè)計。由于舊路面材料中含有瀝青混凝土,因此在材料設(shè)計時需要考慮舊瀝青混凝土材料特性的影響。首先對舊瀝青混凝土進行抽提,并對抽提后的瀝青進行相關(guān)性能試驗,具體試驗結(jié)果如表1所示。
4.1試驗段施工
試驗路選擇在直線段,長度為200 m,便于各個工序的銜接與交通管制。
(1) 級配驗證。對現(xiàn)場銑刨的試樣進行篩分,并與目標配合比階段級配進行比較,認為級配相差不大,不需進行調(diào)整。
(2) 再生混合料性能指標驗證。對現(xiàn)場的再生混合料取樣,并進行性能指標檢測,檢測結(jié)果(表4)表明現(xiàn)場混合料的性能指標均能夠滿足設(shè)計要求。
4.2檢測和分析
4.2.1再生層取芯和強度測試
根據(jù)現(xiàn)場取芯和芯樣強度測試結(jié)果(表8)來看,芯樣全部達到了設(shè)計要求。
表8芯樣7 d無側(cè)限抗壓強度檢測結(jié)果項目無側(cè)限抗壓強度/MPa壓實度/%芯樣厚度/mmK30+6003.797.3245K31+1003.798.4247K31+6004.098.5248K32+1003.199.1246K34+6003.598.5241K35+1004.199.2247K35+6003.899.6248K36+1003.798.3243K36+6003.998.12484.2.2彎沉值的檢測
水泥就地冷再生層鋪筑養(yǎng)護7 d后,彎沉代表值均能滿足不大于55.3(0.01 mm)的要求,合格率達100%,平整度按10 mm控制,合格率達到94%,壓實度合格率100%,強度合格率100%。
試驗路建成通車1個月后,采用標準的5.4 m貝克曼梁對其彎沉值進行了檢測,瀝青路面彎沉平均值36.7(0.01 mm),代表值41.4(0.01 mm),均滿足設(shè)計值不大于48.3(0.01 mm)的要求。
4.3經(jīng)濟和社會效益分析
4.3.1經(jīng)濟效益分析
2013年S219省道縉云段全深式水泥就地再生基層共實施了4 200 m,寬度為6 m,再生層厚度24 cm。從經(jīng)濟效益的角度分析,就地冷再生與傳統(tǒng)挖除重建方案相比,主要節(jié)省了兩筆費用:一是銑刨材料的運輸和處置費用,二是新石料的采購費用。因此,通過比較計算,采用水泥就地冷再生方案比采用傳統(tǒng)維修方案節(jié)省工程造價約15%。
4.3.2社會效益分析
(1) 路面銑刨料可以再利用,就地取材,因此對開山取石的需求量大大減少,有效地保護了自然資源;不需要運輸大量的原材料,既節(jié)省了能源,也減少了貨車尾氣所造成的空氣污染。
(2) 該工藝節(jié)省了投資,降低了工程造價,使某些原來不能及時翻修的舊瀝青路面得以修復(fù),從而改善了道路狀況,提高了公路的運輸能力,降低了運輸成本,減少可能發(fā)生的交通事故,并保證了行車的舒適安全。
(3) 按照天然石料能耗為50 MJ·t-1計算,采用水泥冷再生方案累計可減少能耗約623 851 MJ,如以規(guī)定標準煤(熱值為29.3 MJ·kg-1)換算,該項目累計節(jié)省21 291 kg標準煤。
5結(jié)語
通過2013年在S219省道縉云段應(yīng)用全深式水泥就地再生基層技術(shù),可以得出以下主要結(jié)論。
(1) 在含有17%左右的舊瀝青混凝土以及瀝青老化相當(dāng)嚴重的情況下,水泥穩(wěn)定再生混合料設(shè)計和施工可以將舊瀝青路面材料作為“黑石頭”或集料來對待,其實際顆粒組成狀況可以采用原樣篩分得到。
(2) 通過本項目的具體實踐,全深式水泥就地再生基層材料性能與新拌水泥穩(wěn)定碎石材料類似,可以參照新拌水泥穩(wěn)定碎石層的各項質(zhì)量檢測手段進行質(zhì)量控制。各項試驗檢測結(jié)果表明,全深式水泥就地再生基層材料性能均滿足設(shè)計要求,取得了滿意的應(yīng)用效果。
(3) 通過本項目的具體實踐可知,與傳統(tǒng)挖除重建工藝相比,采用全深式水泥就地再生基層技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,造價可節(jié)省15%左右,同時由于它充分利用原有路面材料,節(jié)約了大量資源和能源,減少了廢棄物的堆放,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
參考文獻:
[1]王洪順,楊智敏,拾方治,等.冷再生成套技術(shù)在320國道桐鄉(xiāng)段維修中的應(yīng)用[J].筑路機械與施工機械化,2007,24(9):2933,37.
[2]師郡, 陳志喜,帥領(lǐng).舊瀝青混凝土路面現(xiàn)場冷再生技術(shù)及施工工藝研究[J].公路,2004(10):167170.
[3]JTG F41—2008,公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].
[責(zé)任編輯:王玉玲]endprint
摘要:結(jié)合浙江省S219省道縉云段改造工程,介紹了全深式就地再生基層技術(shù)的應(yīng)用。對路面結(jié)構(gòu)和材料配合比進行設(shè)計,并經(jīng)過合理的施工后,檢測了再生路面的各項性能指標,結(jié)果證明全深式就地再生基層技術(shù)既能滿足施工要求,又具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;全深式就地再生;公路維修;配合比設(shè)計
中圖分類號:U418.8文獻標志碼:BResearch on Application of Onsite Fulldepth ReclamationZHOU Dongyun
0引言
瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)是對舊瀝青面層和半剛性基層同時進行現(xiàn)場銑刨、破碎后,加入水泥、新料(根據(jù)需要),經(jīng)過拌和、攤鋪、碾壓等工序,最終形成新的再生基層(或底基層)[12]。
為了探索瀝青路面全深式就地再生基層技術(shù)在干線公路大修中的適應(yīng)性,在2013年浙江省S219省道縉云段的路面大修工程中,采用了該項技術(shù)。全深式就地再生工藝雖然在中國其他省份已有應(yīng)用,但在浙江省尚屬首次,本文將對此次應(yīng)用的成果和施工經(jīng)驗加以介紹。
1工程概況
S219縉云段原路面結(jié)構(gòu)為:4 cm細粒式瀝青混凝土面層+18 cm水泥穩(wěn)定碎石基層。公路等級為四級,設(shè)計行車速度為20 km·h-1,路基寬70 m,行車道寬2×3.0 m,路肩寬2×05 m。設(shè)計標高為行車道中心線標高,行車道及硬路肩正常橫坡為2%。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
K30+500~K32+200、K34+100~K36+600路段的路面病害比較嚴重,瀝青面層和半剛性基層均出現(xiàn)松散,路表面代表彎沉值在150~180(0.01 mm)之間,說明老路面承載力已不能滿足使用要求,需要對路面強度進行加強;同時考慮山區(qū)道路標高不宜增加太多,須能夠快速維修,且要滿足節(jié)能環(huán)保的要求,決定采用全深式就地再生基層技術(shù)對該路段進行大修。具體方案為:將舊的瀝青混凝土面層和水泥穩(wěn)定碎石基層一起就地再生作為基層使用,再生后的厚度為24 cm,然后再加鋪7 cm AC20C中粒式瀝青混凝土下面層和5 cm AC16C中粒式瀝青混凝土上面層。
3材料配合比設(shè)計
在施工前,首先對代表性路段按照設(shè)計方案采用銑刨機銑刨原路面材料,并送至試驗室進行檢測分析和配合比設(shè)計。由于舊路面材料中含有瀝青混凝土,因此在材料設(shè)計時需要考慮舊瀝青混凝土材料特性的影響。首先對舊瀝青混凝土進行抽提,并對抽提后的瀝青進行相關(guān)性能試驗,具體試驗結(jié)果如表1所示。
4.1試驗段施工
試驗路選擇在直線段,長度為200 m,便于各個工序的銜接與交通管制。
(1) 級配驗證。對現(xiàn)場銑刨的試樣進行篩分,并與目標配合比階段級配進行比較,認為級配相差不大,不需進行調(diào)整。
(2) 再生混合料性能指標驗證。對現(xiàn)場的再生混合料取樣,并進行性能指標檢測,檢測結(jié)果(表4)表明現(xiàn)場混合料的性能指標均能夠滿足設(shè)計要求。
4.2檢測和分析
4.2.1再生層取芯和強度測試
根據(jù)現(xiàn)場取芯和芯樣強度測試結(jié)果(表8)來看,芯樣全部達到了設(shè)計要求。
表8芯樣7 d無側(cè)限抗壓強度檢測結(jié)果項目無側(cè)限抗壓強度/MPa壓實度/%芯樣厚度/mmK30+6003.797.3245K31+1003.798.4247K31+6004.098.5248K32+1003.199.1246K34+6003.598.5241K35+1004.199.2247K35+6003.899.6248K36+1003.798.3243K36+6003.998.12484.2.2彎沉值的檢測
水泥就地冷再生層鋪筑養(yǎng)護7 d后,彎沉代表值均能滿足不大于55.3(0.01 mm)的要求,合格率達100%,平整度按10 mm控制,合格率達到94%,壓實度合格率100%,強度合格率100%。
試驗路建成通車1個月后,采用標準的5.4 m貝克曼梁對其彎沉值進行了檢測,瀝青路面彎沉平均值36.7(0.01 mm),代表值41.4(0.01 mm),均滿足設(shè)計值不大于48.3(0.01 mm)的要求。
4.3經(jīng)濟和社會效益分析
4.3.1經(jīng)濟效益分析
2013年S219省道縉云段全深式水泥就地再生基層共實施了4 200 m,寬度為6 m,再生層厚度24 cm。從經(jīng)濟效益的角度分析,就地冷再生與傳統(tǒng)挖除重建方案相比,主要節(jié)省了兩筆費用:一是銑刨材料的運輸和處置費用,二是新石料的采購費用。因此,通過比較計算,采用水泥就地冷再生方案比采用傳統(tǒng)維修方案節(jié)省工程造價約15%。
4.3.2社會效益分析
(1) 路面銑刨料可以再利用,就地取材,因此對開山取石的需求量大大減少,有效地保護了自然資源;不需要運輸大量的原材料,既節(jié)省了能源,也減少了貨車尾氣所造成的空氣污染。
(2) 該工藝節(jié)省了投資,降低了工程造價,使某些原來不能及時翻修的舊瀝青路面得以修復(fù),從而改善了道路狀況,提高了公路的運輸能力,降低了運輸成本,減少可能發(fā)生的交通事故,并保證了行車的舒適安全。
(3) 按照天然石料能耗為50 MJ·t-1計算,采用水泥冷再生方案累計可減少能耗約623 851 MJ,如以規(guī)定標準煤(熱值為29.3 MJ·kg-1)換算,該項目累計節(jié)省21 291 kg標準煤。
5結(jié)語
通過2013年在S219省道縉云段應(yīng)用全深式水泥就地再生基層技術(shù),可以得出以下主要結(jié)論。
(1) 在含有17%左右的舊瀝青混凝土以及瀝青老化相當(dāng)嚴重的情況下,水泥穩(wěn)定再生混合料設(shè)計和施工可以將舊瀝青路面材料作為“黑石頭”或集料來對待,其實際顆粒組成狀況可以采用原樣篩分得到。
(2) 通過本項目的具體實踐,全深式水泥就地再生基層材料性能與新拌水泥穩(wěn)定碎石材料類似,可以參照新拌水泥穩(wěn)定碎石層的各項質(zhì)量檢測手段進行質(zhì)量控制。各項試驗檢測結(jié)果表明,全深式水泥就地再生基層材料性能均滿足設(shè)計要求,取得了滿意的應(yīng)用效果。
(3) 通過本項目的具體實踐可知,與傳統(tǒng)挖除重建工藝相比,采用全深式水泥就地再生基層技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟和社會效益,造價可節(jié)省15%左右,同時由于它充分利用原有路面材料,節(jié)約了大量資源和能源,減少了廢棄物的堆放,是一項低碳環(huán)保的公路維修技術(shù)。
參考文獻:
[1]王洪順,楊智敏,拾方治,等.冷再生成套技術(shù)在320國道桐鄉(xiāng)段維修中的應(yīng)用[J].筑路機械與施工機械化,2007,24(9):2933,37.
[2]師郡, 陳志喜,帥領(lǐng).舊瀝青混凝土路面現(xiàn)場冷再生技術(shù)及施工工藝研究[J].公路,2004(10):167170.
[3]JTG F41—2008,公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[S].
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