馬維禮
摘 要:本文以我區舊路改造項目——原S101線同心線過境段8.26KM舊路改造為試驗載體,重點介紹了就地冷再生技術及其特點、施工工藝、質量控制、技術優勢及發展前景等,為就地冷再生技術今后在我區的成功推廣運用奠定有力技術支撐。
關鍵詞:瀝青路面;就地冷再生技術;應用
一、舊路改造背景及改造方案
S101線同心縣過境段(K215+000~K223+261)為上世紀80及90年代左右修建,路線長度8.26 km,雙車道,路面寬度11米(原路面寬度9米,后期兩側各加寬了1米),面層總厚度在6~9cm之間(原路面結構為一層,后期在其上又貫入一層),基層結構為水泥穩定砂礫,厚度在13~16cm之間,路面總厚度(面層+基層)在20~24cm之間。該路段因設計等級較低,加之年久失修、超期服役及重型車輛碾壓磨耗等原因,路面已出現大面積網裂,部分路段面層沉陷、破損嚴重,嚴重影響使用功能,改造已成為必然。根據交通運輸廳安排,結合設計要求,將該8.26 km路段列為試驗項目,對其進行全深式就地冷再生改造處理(其中再生劑采用水泥,外摻劑量5%;再生基層配合比為水泥:混合料=5:100;舊路面層及基層料全部就地利用,同時摻加15%左右的10~30mm碎石料進行級配調整),使之形成新的再生基層(再生基層寬度均為11.5米,厚度均為25厘米),再在其上鋪設5cm厚的中粒式瀝青混凝土面層,以滿足運營需要,同時通過試驗獲取相關參數,為就地冷再生技術在我區的推廣運用提供第一手資料。
二、就地冷再生施工技術介紹
就地冷再生技術,就是采用專用的就地冷再生設備,充分利用現有舊鋪層材料(面層甚至基層),必要時加入部分新骨料,并按比例加入一定量的添加劑(水泥、石灰、粉煤灰、泡沫瀝青、乳化瀝青等)和水,在自然環境溫度下就地連續地完成材料的銑刨、破碎、拌合、攤鋪、碾壓等工序,一次性實現舊路面再生的技術。瀝青路面就地冷再生分為瀝青層就地冷再生和全深式就地冷再生兩種。瀝青層就地冷再生,主要使用乳化瀝青、泡沫瀝青作為再生結合料,是僅對舊瀝青面層進行就地再生處理的一種工藝方法;全深式就地冷再生即可使用乳化瀝青、泡沫瀝青等瀝青類的再生結合料,也可使用水泥、石灰等無機結合料作為再生結合料,是對舊瀝青面層和基層同時進行就地再生處理的一種工藝方法。本試驗路段再生方式采用的是全深式就地冷再生,再生結合料采用的是水泥。
三、就地冷再生技術施工工藝介紹
1.原路面處理
按設計要求放出路面邊線和中線,用白灰撒出邊線和中線,放樣結束后及時挖除路面范圍內的舊路緣石等雜物,同時對路面結構層寬度不夠、厚度不足或有大坑槽、局部沉陷的地方進行預處理,使原來局部隆起或凹陷之類的不平整變得平順,達到設計要求。
2.碎石撒布
碎石運輸到現場后,將碎石撒布機連接在自卸車后驅動輪輪轂上,根據碎石撒布的寬度,依據設計及試驗要求的碎石摻配量,在碎石撒布機上設定碎石撒布厚度,自卸車倒行推著碎石撒布機均勻撒布碎石。碎石撒布機撒完后,單鋼輪振動壓路機穩壓一遍。
3.水泥撒布
根據智能水泥撒布機撒布寬度,用白灰線劃出水泥撒布區分界線。水泥罐車向智能撒布機儲藏罐輸送水泥,依據設計要求的水泥摻配量,在智能水泥撒布車上設定水泥撒布量,均勻撒布水泥。水泥撒布完成后復核水泥撒布量。
4.冷再生機組就位
冷再生機組包括:水車+冷再生機+25T單鋼輪振動壓路機+平地機+20T單鋼輪振動壓路機+30T膠輪壓路機。
5.冷再生機銑刨、拌合
根據確定的再生機作業寬度,在原路面上用白灰撒出冷再生機作業導向線。向冷再生機微處理器輸入拌合用水量、拌合深度等施工數據。冷再生機推著灑水車沿導向線將舊路面連同外摻料一同破碎拌合,以試驗確定的長度(一般為200米左右)作為一個適宜長度進行流水施工,完成一幅銑刨、拌合后折返進行第二幅直至半幅路面全部完成。冷再生機作業10米后,技術人員挖坑檢查拌合深度和含水量等,根據檢查結果在冷再生機上及時調整,同時取料做水泥滴定并制取無側限試件,驗證施工配合比,指導施工。
6.養生
全深式就地冷再生路段,碾壓完成并經過壓實度檢查合格后,立即覆蓋土工布灑水養生,養生時間不宜少于7d,整個養生期內再生層表面始終保持潮濕狀態。
四、就地冷再生基層的質量檢測情況
該試驗項目自7月份開工以來,截止9月底已按既定程序和目標順利實施完所有施工內容,其中再生層施工僅用時1個月。現場抽檢混合料(不含加寬段)級配及水泥、碎石撒布量均符合規范及設計要求。再生基層板結良好。現場取芯完整,芯樣表面光滑。無側限抗壓強度、厚度等各項技術指標均滿足設計、標準和規范要求。
五、就地冷再生的技術優勢及發展前景
1.成本低
與傳統舊路改造的方法相比,采用就地冷再生可可降低成本15%~25%。經我公司冷再生項目測算,常規25cm厚水泥穩定砂礫基層(摻配15%碎石)造價約42元/m2,常規基層施工至少需挖除舊瀝青砼路面,造價約3.9元/m2,綜合造價約45.9元/m2。而再生同類25cm厚基層(摻配15%碎石)造價為35.5元/m2,較常規施工可節省造價約23%。
2.節約材料
所有舊鋪層材料全部就地利用,從而大大減少了新拌合材料的用量,節約大量資源。
3.適用范圍廣
無論是公路工程還是市政工程;無論是高等級公路抑或是低等級公路;無論是改造工程還是大修工程,均可以使用,同時基本不改變原路面高程或高程抬高較小,不需要征地;不破壞相關防排水設施及周邊地形地貌;方便交通和周圍居民出入。
4.工期短
因為不存在舊料的挖除、運輸問題,更重要的是施工過程的一次性作業特點大大簡化了施工程序,從而節約了施工時間。
5.保護環境
舊路材料全部就地利用,大大減少了新材料的開采量,也不存在舊料的運輸和堆放問題,從根本上滿足了環境保護的需求。
六、結語
通過本項目的成功實施,充分體現出就地冷再生技術施工簡便、工序少、施工工期短、成本低、社會效益及環境效益好等優點,此技術在道路維修及舊路改造項目中有著廣闊的前景和應用價值,我們有理由相信它一定會成為我區在道路維修和舊路改造方面的技術政策和發展方向上的重要影響因素,我們相信這一天會很快到來……