林順俊
【摘 要】本文通過對全深式就地冷再生技術應用研究目的、意義以及S201線營蘭路方案設計、室內配合比設計、施工現場質量控制、后期性能評價等方面介紹了全深式就地冷再生技術在S201線營蘭路應用研究情況。
【關鍵詞】再生技術;方案設計;室內試驗;質量控制;性能評價
1 工程概況
本段位于蘭州市秦川鎮砂梁墩至甘露池段,起訖里程為K110+800-K116+220共5.42km,全深式就地冷再生基層厚度25cm,該路段于2002年建成通車,經過多年運營使用,加之近幾年蘭州新區的建設以及沿線重載車輛的顯著增多,使該路段路況日益惡化,部分路段出現路基沉陷,路面龜裂、塊裂、剝落等嚴重病害,路面病害程度已嚴重影響到S201線營蘭路的安全運營和行車舒適度,為保障S201線營蘭路的安全暢通,2014年對該路段K110+800-K116+220段進行了大中修改造。2014年8月經甘肅省公路管理局委托江蘇省交通科學研究院股份有限公司對S201線營蘭路進行了養護維修工程施工圖設計,通過對路面平整度、路面彎沉、路面車轍進行檢測,最終確定了養護維修工程施工路段及施工方案。
我項目部于2014年9月底開始對砂梁墩至甘露池K110+800-K116+220段進行基層冷再生施工,該路段,各項檢測指標達到《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1—2004及《公路路面基層施工技術規范》JTJ 034-2000的要求,在施工后取得了預期的效果。
2 配合比設計情況
依據JTG F41-2008《公路瀝青路面再生技術規范》二級公路水泥穩定類再生基層設計強度要求不小于2.0MPa,結合S201線營蘭路實際情況與設計經驗,取2.0MPa。試驗中無側限抗壓強度滿足要求的水泥劑量為4.0%。
試驗結論:結合《公路瀝青路面設計規范》(JTG D50-2006)的相關要求,取7d無側限抗壓強度設計強度Rd取值范圍為2.0MPa,對應試驗中滿足無側限抗壓強度的水泥劑量4.0%,最大干密度為2.131g/cm3,最佳含水量為7.6%,壓實度≥97%。考慮到室內試驗時原材料、試件成型方法與施工現場采用路拌法施工變異性,路拌法實際采用的水泥劑量應比室內試驗確定的劑量多1%,最后確定施工水泥劑量為5.0%。
3 主要施工設備及工藝及施工過程質量控制
本工程所用機械為:WR2500S再生機一臺;26T振動壓路機一臺;羊角碾壓路機一臺,膠輪壓路機一臺;平地機一臺;水車兩輛。 具體施工工藝如下:
1)本工程全深式冷再生基層設計為25cm厚,袋裝水泥(P.O42.5)運輸采用自卸車運達現場,水泥攤鋪長度達100m~150m左右時,冷再生機即可開機工作。冷再生機推動灑水車前行,灑水車通過水管與冷再生機相連,由冷再生機電腦按最佳含水量為冷再生機提供水源,并隨時檢查含水量,另外1輛水車配合保證冷再生機用水。碾壓采用羊角碾壓路機,單鋼輪壓路機、輪臺壓路機,灑水車采用8T汽車灑水車。全深式冷再生基層施工以機械為主,充分發揮機械優勢
2)清理現場
首先清除原道路表面的石塊、垃圾、雜物、積水等,清除再生路段上存在的井蓋等類似結構物, 使原來局部隆起或凹陷路面調整平整,然后做好路面病害處置,然后將原路面清掃干凈。
3)平攤水泥
在縱向每隔10m放出施工控制線,利于冷再生機邊線控制。攤鋪水泥按1.1×1.68米的方格計算得出每一格水泥用量為50Kg,然后人工按格攤鋪水泥,將水泥均勻布滿方格,用刮板將水泥在網格內均勻攤開,水泥撒布應滿足均勻、一致,等厚的要求。
4)冷再生機施工
水泥攤鋪長度達100m-150m左右時,冷再生機即可開機工作。冷再生機推動灑水車前行,灑水車通過水管與冷再生機相連,由冷再生機電腦按最佳含水量為冷再生機提供水源,并隨時檢查含水量,另1輛水車配合保證冷再生機用水。
(1)水泥劑量控制:水泥劑量按檢測報告確定的5%的水泥劑量來控制。
(2)最佳含水量控制:最佳含水量按7.4%控制。
5)碾壓
攤鋪長度滿足壓路機的工作長度區間(經試驗確定為40~50米)即可進行碾壓,盡量縮短從拌合到完成碾壓之間的延遲時間,碾壓時,首先26T羊角碾往采用靜壓,返采用強振往返碾壓5~6遍,然后采用單鋼輪振動壓路機靜壓2遍后振動碾壓4遍,最后用輪胎壓路機復壓8-10遍。碾壓過程中再生層表面始終保持濕潤,至表面無輪跡為止,必要時可補水碾壓,表面不許出現干裂的現象。
從再生機開始加水拌合至膠輪收面整個施工過程應在2.5個小時內完成。
6)施工過程質量控制
冷再生路段設專人進行質量控制,隨時檢查再生深度、水泥含量和含水量。如再生深度超過設計深度±1cm,應查明原因后再繼續施工。再生深度的檢查以相鄰已經再生或原路面為標準,用鋼釬刺入土中,測量其刺入深度,看其深度是否合適。檢測位置一般以再生機每次下刀的兩側為準,每隔30~50m檢測一次。再生機拌合后應及時取樣,做EDTA滴定試驗,快速(10min內)測定水泥劑量及混合料的均勻性,以確保及時準確地對水泥劑量進行控制。含水量的檢測位置一般在再生機第二刀的中間位置進行取樣,含水量可控制在最佳含水量的-0.5%~-1.0%之間,如超出此范圍,應配合再生機操作員進行調整。
7)養生
(1)碾壓完成并經過壓實度檢查合格后的路段立即進行覆蓋土工布養生。
(2)養生時間7d,整個養生期內再生層表面保持潮濕狀態,養生期內封閉交通,設置醒目警示標志,安排專人進行交通疏導,嚴禁車輛碾壓。養生期結束后,應及時將再生層表面清掃干凈。施工方法、技術措施
4 后期性能評價
4.1 路面芯樣檢測
K0+000- K0+180段試驗段經養生7d后鉆芯,芯樣完整,厚度分別為26cm、28cm,滿足設計25cm要求。
4.2 無側限強度
現場從再生機拌和后的路段上選取有代表性的混合料進行了無側限強度試驗,代表值為:2.2Mpa,滿足設計要求。
5 冷再生基層效益評價
(1)節約資金。
傳統維修方案產生費用為50.15元/m2,而全深式就地冷再生29.98元/m2,每平米節約資金20.17元。
(2)縮短工期
傳統維修方案: S201線營蘭路K110+800-K116+220段完成基層鋪筑需要37天。全深式就地冷再生:以S201線營蘭路K110+800-K116+220段完成全深式就地冷再生需要29天。
全深式就地冷再生方案比傳統維修方案節約工期8天。
(3)環境污染小,減少碳排放。
(4)施工速度快,對交通影響。
6 結語
該試驗段的成功試鋪,表明該項技術切實可行,且經濟效益明顯,全深式就地冷再生技術在解決了目前筑路材料匱乏、養護維修資金短缺困境,也為今后在蘭州局養護維修工程中大面積應用奠定了實踐基礎,也為甘肅省內養護維修工程中大面積應用奠定了實踐基礎。
【參考文獻】
[1]JTG F41-2008 公路瀝青路面再生技術規范[S].北京:人民交通出版社,2008.
[2]JTG D50-2006 公路瀝青路面設計規范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3]JTG F80/1-2004 公路工程質量檢驗評定標準[S].北京:人民交通出版社,2004.
[責任編輯:侯天宇]