盛常偉
(甘肅省交通工程建設監理公司,甘肅蘭州 730000)
全深式就地冷再生技術在公路大修中的應用
盛常偉
(甘肅省交通工程建設監理公司,甘肅蘭州 730000)
瀝青路面全深式冷再生技術為科學經濟地進行舊路改造提供了一種新途徑,采用瀝青路面再生技術可重復利用瀝青路面廢料,是解決瀝青路面廢料產生的環境污染和緩解資源壓力的有效途徑。在舊路維修改造中冷再生技術與傳統的瀝青路面維修方式相比可大大簡化施工工序,同時可節約材料、縮短工期、節約工程投資,同時有利于廢料處理、環境保護,因而具有顯著的經濟效益和社會效益。
舊瀝青路面 就地冷再生 施工應用
當前,在公路建設中提高資源利用效率,注重公路建設與環境保護并舉以及使公路發展與自然環境相和諧,是新時期公路建設的新理念,如何應用新技術、新材料、新工藝,增加公路建設的投資效益,已成為公路建設者越來越關注的問題。舊瀝青路面全深式就地冷再生技術為科學經濟地進行舊路改造提供了一種新途徑。
瀝青路面全深式就地冷再生技術是國外80年代后期迅速發展起來的一門新技術,在國外被廣泛地應用于舊路維修改造、升級中。它充分利用舊瀝青路面的材料(面層直至基層),在常溫下利用專用的現場冷再生機械設備,將需要翻修或廢棄的舊路面材料,現場進行銑刨、破碎,并加入一定量的添加劑和水,經過拌和、攤鋪、碾壓成型,經養生形成具有所需性能、質量滿足要求的道路新基層。在舊路維修改造中冷再生技術與傳統的瀝青路面維修方式相比可大大簡化施工工序,同時可節約材料、縮短工期、節約工程投資,同時有利于廢料處理、環境保護,因而具有顯著的經濟效益和社會效益。
2.1優勢:再生效果良好
水泥是就地冷再生工藝中常用的添加劑,所生成的冷再生混合料具有良好的強度、穩定性和抗裂性。可以同時對面層和基層進行破碎拌和,保證路面結構的整體性,對舊路路基的影響和破壞很小,從而提高路面的結構強度;可以修補各種類型的路面病害,提供路面行駛質量;改善原有路面的幾何形狀以及橫坡度,并且對原老路路面高程抬高較小,方便周遍居民生活。
2.2優勢:節約成本
工程造價比以往傳統增加路面結構層施工工藝的造價低。全部利用了舊的鋪層材料,減少了公路維修時就鋪層材料的挖除、運輸、廢置和部分新材料的購置費用,從而大大降低成本。一般可以降低成本20%~40%,厚度越深,降低成本越多。
2.3優勢:效率高
工藝簡單,機械化程度高,銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪、壓實可一次完成,外部拌和、運輸影響少,從而簡化了施工程序,縮短了施工工期。區域內大型機械密集型施工,交通干擾小。
2.4優勢:環保
充分利用舊路路面和基層材料,大大減少了新材料的用量,節約資源,舊路材料沒有被廢棄,有利于保護環境。
S201線K104+577~K141+070段位于甘肅省蘭州市永登縣境內,已到使用年限,近年來無大修保養。隨著社會經濟的發展、人口的增加和沿線重型車輛的顯著增加,使該段路況日益惡化,出現了路基沉陷、路面龜裂、塊裂、剝落等嚴重病害,為保障社會效益、提高經濟效益而應盡量縮短工期,因此在大修中使用了舊瀝青路面就地冷再生技術。
3.1全深式水泥冷再生基層施工流程圖(圖2)
3.2施工準備
(1)原材料準備。備足施工所需各種材料,且按規定進行抽樣進行試驗,各種材料應符合現行《公路路面基層施工技術規范》的規定。
(2)設備準備。現場冷再生基層施工配套機械:維特根WR2500型再生機一臺.水車3臺,GR165平地機一臺,27t膠輪壓路機一臺,22T單鋼輪振動壓路機一臺。
3.3施工放樣
根據設計圖紙對路線中心線,邊線進行測量放線。在冷再生施工過程中,要做到勤測、勤核、勤糾偏。
3.4清理現場
對設計寬度內的雜物逐個清理出工作面,然后將原路面清掃干凈并進行天然砂礫找平。
3.5撒布水泥
(1)在本大修工程中冷再生采用人工預先撒布水泥,在縱向每隔10m放出施工控制線,利于冷再生機邊線控制。根據配合比試驗確定的水泥劑量計算每袋水泥的攤鋪面積,用白灰劃出方格網以準確控制水泥用量,方格形狀為1.12m*1.67m。撒布時將水泥拆放在方格上,然后人工用鍬和木推將水泥均勻攤鋪在原路面上,為減少灑布后水泥損失,灑布時間控制在施工前一小時左右。
(2)水泥計量檢測,再生機拌和后現場應及時取樣,做EDTA滴定試驗,快速(10min內)測定水泥劑量及混合料的拌和均勻性,確保及時準確地對水泥劑量進行調整。
3.6冷再生機施工
本工程全深式冷再生基層設計厚度為25cm,水泥攤鋪長度達100m-150m左右時,冷再生機即可開機工作。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,提前測定舊料實際含水量,根據所測定的數據及最佳含水量,確定冷再生機實際加水量。水車與冷再生機連接選在每一施工段落起點進行。冷再生機推動水車前行,其行走速度應控制在4~10m/min以確保每一施工段落在水泥初凝時間(一般為3h)前全部碾壓完成。冷再生機拌和過程中,派專人隨時檢測拌和厚度,保證拌和深度。
3.7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,在冷再生機拌和過程中,,首先用單鋼輪振動壓路機跟進再生機穩壓2遍,速度控制在3Km/h,以起到保水作用,每個施工段穩壓完成后,對部分不符合規范要求的路段用平地機進行整形,通過整形達到“調坡”、“調拱”的目的,且保證平整度。整形過程中要盡量減少平地機刮平次數,防止整平后的再生層表面無明顯的集料離析現象。后振動碾壓4遍,然后用膠輪壓路機復壓8遍。碾壓過程中再生層表面始終保持濕潤,如水分蒸發過快則應及時補灑少量水。在碾壓過程中及時用灌砂法跟蹤檢測壓實度,以確定達到設計要求的壓實度。
3.8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,設置路障、派專人看管,并禁止除灑水車以外的其他車輛通行。
4.1時間控制
由于水泥是水硬性材料,從再生機開始拌和到終壓結束,必須保證在水泥初凝前完成。
4.2水泥選擇
盡量使用緩凝水泥,因為施工過程中,施工情況不斷變化直接影響作業時間,例如:機具維修、舊路情況的變化等問題,都可能造成實際施工時間較計劃時間延長。
4.3碾壓
碾壓是水泥穩定類材料施工的關鍵環節,為達到最佳碾壓效果,要嚴格控制混合料的含水量和碾壓方法,整形后,應立即碾壓。
(1)初壓時再生料的含水量應比最佳含水率高1%~2%,以滿足水泥水化作用的需要,同時彌補碾壓過程中含水量的損失。
(2)碾壓過程中如出現大面積“彈簧”、松散、起皮等現象,應及時翻開重新拌和,使其達到質量要求。
(3)碾壓過程中,壓路機不得在已完成壓實的路面上急剎車或“調頭”,以保證冷再生基層表面不受破壞,壓路機啟動、停止時應低速、緩慢進行。
(4)操作手始終注意壓路機的行駛方向,兩臺以上壓路機同時作業,其前后間距不得小于3m,平行碾壓是左右間距大于50cm。
(5)壓路機碾壓每一施工段末端應形成鋸齒狀,在下一個施工段開始前首先對鋸齒狀接頭斜壓1遍(必要時開振動)。
4.4含水率的測定
因冷再生混合料中含有舊瀝青砼路面材料,對含水率的測定應注意不同的測試方法對結果的影響,施工時對采用酒精燃燒法和烘干法兩種方法測定的含水率進行比較,可以看出二者有顯著差別,究其原因,采用燃燒法時,舊瀝青參加了燃燒,造成了含水率偏高。所以,在現場拌制時,一定要做好對比試驗,收集真實的含水率。
4.5冷再生施工技術
冷再生施工目前還是一個較新的技術,施工前必須對現場施工人員進行崗前培訓,加強機械之間的配合,緊湊施工環節,形成一套完整的施工方案后方可實施。
公路大修工程中應用舊瀝青路面就地冷再生技術可以節約資源、縮短工期,節省資金、保護環境,符合現代社會對于環保節能的要求,有明顯的經濟效益和社會效益,具有極好的推廣應用價值。但就地冷再生技術在舊路改造中的應用在甘肅尚屬初期,本文僅結合工程實踐作了初步探討,關于冷再生基層長期受力變形特性還有待進一步的研究,需要在長期的行車效果觀察中進一步考驗其路面性能。
[1]《瀝青路面水泥穩定就地冷再生基層設計施工技術指南》.