高速公路擴(kuò)建中的水穩(wěn)冷再生基層施工要點(diǎn)

韓 利 明

(山西省公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

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高速公路擴(kuò)建中的水穩(wěn)冷再生基層施工要點(diǎn)

韓 利 明

(山西省公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

以某高速公路擴(kuò)建工程為例，從施工準(zhǔn)備、水穩(wěn)冷再生料拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、接縫處理等方面，闡述了水穩(wěn)冷再生基層的施工要點(diǎn)，并總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源，降低造價(jià)的目標(biāo)。

高速公路，水穩(wěn)冷再生基層，施工工藝，混合料

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對公路交通提出了越來越高的要求。對舊路進(jìn)行的大中修工程，具有工期長、造價(jià)高，且中斷交通，易造成環(huán)境污染的問題。通過建養(yǎng)并重和改擴(kuò)建是提高現(xiàn)有公路設(shè)施服務(wù)能力的重要途徑。

冷再生利用通過對舊路面材料的循環(huán)利用，具有良好的社會效益、環(huán)保效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益，是符合我國綠色施工要求的一個方向。在我國很多改擴(kuò)建工程中，水泥穩(wěn)定冷再生基層的應(yīng)用越來越多。通過冷再生基層的應(yīng)用，能有效解決舊路改造時廢料堆放和運(yùn)輸問題，有效的節(jié)省施工成本。

1 概述

半剛性基層是我國高速公路建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的基層結(jié)構(gòu)形式，具有較高的剛度和較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散能力。但隨著使用年限的增加，特別是重載碾壓作用下，很多基層出現(xiàn)了開裂、破碎等基層病害，通過改擴(kuò)建工程是實(shí)現(xiàn)恢復(fù)和提高路面服務(wù)性能的一種有效途徑。在基層施工中，參考國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，使用冷再生技術(shù)能夠?qū)r青面層和基層舊料加以再生利用，充分利用舊路材料，節(jié)約大量筑路材料，還能恢復(fù)和提高舊路強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，降低工程造價(jià)。在路基施工中，高級路面基本都采用水泥穩(wěn)定級配碎石作為路面下基層，避免路基受水侵蝕，實(shí)現(xiàn)路基穩(wěn)定。本文以某工程使用的水穩(wěn)冷再生基層為例，介紹改擴(kuò)建工程中的基層施工要點(diǎn)。

2 施工工藝

在本工程項(xiàng)目中，以二灰土作為底基層，水穩(wěn)冷再生作為路面下基層。水穩(wěn)層設(shè)計(jì)厚度18 cm，使用原路面水穩(wěn)銑刨料經(jīng)過回收分檔后進(jìn)行再生利用。在正式施工前，通過試驗(yàn)段鋪筑確定了水穩(wěn)冷再生基層的松鋪系數(shù)和機(jī)械組合、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)速度等參數(shù)，并對施工過程中的一些不足進(jìn)行了改進(jìn)，確保施工連續(xù)不間斷。

2.1 施工準(zhǔn)備

主要包括以下工作：做好二灰土底基層驗(yàn)收；準(zhǔn)備好施工機(jī)械和材料進(jìn)場、質(zhì)量檢測等工作。提前做好人員培訓(xùn)、考核和配備，通過后準(zhǔn)備上崗。做好測量放樣工作，根據(jù)圖紙及導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行恢復(fù)中樁測量及高程測量，每10 m設(shè)一樁位，畫紅漆標(biāo)出，并在兩側(cè)邊緣設(shè)指示樁。標(biāo)好樁號，每10 m一斷面測三個高程點(diǎn)，根據(jù)實(shí)測高程設(shè)置掛線高度。還應(yīng)在水穩(wěn)冷再生基層外側(cè)邊緣培土作為支擋。

2.2 水穩(wěn)冷再生料拌合

混合料拌合質(zhì)量是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。混合料采用拌合站拌合后，運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行攤鋪碾壓的方式。拌合樓具有全過程記錄和自動稱重功能，自動記錄開盤時間、終盤時間及中途出現(xiàn)的停機(jī)時間及原因。

控制混合料含水量。在拌合中，原設(shè)計(jì)混合料含水量為6.5%。經(jīng)過試驗(yàn)段驗(yàn)證，施工現(xiàn)場距離拌合站距離較近，且施工現(xiàn)場氣溫不高，運(yùn)輸途中的水分損失較小，故最佳含水量按5.8%進(jìn)行控制。

調(diào)整配合比。在正式拌和混合料之前，測定集料的含水量，根據(jù)集料的含水量確定施工配合比；混合料級配檢測。由試驗(yàn)室現(xiàn)場取樣，進(jìn)行篩分試驗(yàn)，測定其級配符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

水泥用量。混合料組成設(shè)計(jì)水泥用量為3.5%，為確保拌合站的穩(wěn)定性，施工中按4.0%進(jìn)行控制。

試拌。用裝載機(jī)分4檔將集料裝入配料斗，啟動拌合機(jī)后按順序投料，所有過程有電腦控制，在拌合站開盤后的第一斗料裝車時，對其外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查。待含水量和混合料均勻性均滿足要求后進(jìn)行拌合。

2.3 運(yùn)輸

混合料使用大型自卸車進(jìn)行運(yùn)輸。在混合料裝車前，對車斗進(jìn)行清掃，車廂內(nèi)壁上涂抹一層隔離油。

混合料裝車時，拌合機(jī)向自卸汽車直接裝料，車輛前后移動分三次裝料。

運(yùn)輸途中的混合料一律用篷布覆蓋，防止水分蒸發(fā)及混合料被污染。

進(jìn)入施工現(xiàn)場時，為了避免塵土飛揚(yáng)污染混合料及攤鋪現(xiàn)場，距離進(jìn)入施工場地一定距離應(yīng)經(jīng)常灑水，也可通過鋪設(shè)濕草墊保持濕潤。

運(yùn)輸車到現(xiàn)場后，為防止水分散失，應(yīng)在卸料前5 min方可揭開篷布(見圖1)。

2.4 攤鋪

在攤鋪水穩(wěn)再生層前，對下承層表面進(jìn)行灑水濕潤，灑水保持?jǐn)備仚C(jī)前50 m濕潤，且無積水。

在攤鋪機(jī)外側(cè)，使用鋼絲繩引導(dǎo)控制高程。松鋪系數(shù)按1.36進(jìn)行控制。

攤鋪機(jī)前有5輛以上的料車等候時才開始攤鋪。兩臺攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)作業(yè)，一臺攤鋪機(jī)靠近邊樁在前(見圖2)，另一臺攤鋪機(jī)靠近中樁在后，兩臺攤鋪機(jī)搭接5 cm，前后距離控制在10 m～15 m。后面的攤鋪機(jī)搭接在鋪筑好未壓實(shí)的水穩(wěn)碎石表面。后面攤鋪機(jī)熨平板刮過的位置采用抹平板抹平。

攤鋪機(jī)的行走速度控制在1 m/min～3 m/min，應(yīng)確保攤鋪機(jī)勻速不間斷作業(yè)。為保證初始壓實(shí)度，攤鋪機(jī)夯錘定為1 400 r/min。攤鋪時設(shè)專人看管傳感器，出現(xiàn)與現(xiàn)場不符情況及時進(jìn)行調(diào)整。

攤鋪過程做到緩慢、均勻、不間斷的攤鋪。在鋪筑過程中，攤鋪機(jī)螺旋送料器不停頓的轉(zhuǎn)動，同時轉(zhuǎn)速不宜太快，布料器中的料應(yīng)充滿螺旋布料器2/3以上，以確保攤鋪斷面上不發(fā)生大范圍離析。對于局部離析的混合料，用人工進(jìn)行換填。

攤鋪機(jī)后設(shè)專人采用插入式鋼釬進(jìn)行混合料松鋪厚度檢測，做好記錄。對出現(xiàn)的松鋪厚度不足應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整。

2.5 碾壓

碾壓設(shè)計(jì)中，以50 m作為一個碾壓段落，碾壓含水率按6.0%進(jìn)行控制，最大干密度：2.321 g/cm3。相鄰碾壓段應(yīng)灑灰線做出標(biāo)記，在進(jìn)行下一段碾壓時重疊3 m～5 m，一律在前一工作段內(nèi)錯輪和調(diào)頭。邊緣部位緊靠支擋碾壓。

待攤鋪長度達(dá)到50 m左右時，開始碾壓，碾壓時由外側(cè)向內(nèi)側(cè)碾壓。為能很好揉搓混合料，先使用膠輪碾壓，再用振動壓路機(jī)碾壓，以便更好保證壓實(shí)度。

初壓采用30 t膠輪壓路機(jī)(如圖3所示)碾壓2遍，重疊1/2碾壓寬度，以1.5 km/h～2.5 km/h的速度進(jìn)行控制。復(fù)壓采用20 t單鋼輪振動壓路機(jī)(如圖4所示)強(qiáng)振3遍，重疊1/2碾壓寬度，以2 km/h～3 km/h速度進(jìn)行控制。終壓采用18 t三鋼輪壓路機(jī)(如圖5所示)碾壓2遍收面。

碾壓完畢后，進(jìn)行壓實(shí)度檢測。

2.6 接縫處理

攤鋪中斷時間超過2 h的，應(yīng)設(shè)置橫向接縫。

攤鋪機(jī)駛離混合料末端后，人工整平末端混合料，用壓路機(jī)

壓實(shí)，然后檢查接縫處厚度、平整度、高程等各項(xiàng)指標(biāo)，滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求后再重新讓攤鋪機(jī)就位攤鋪。

2.7 縱向與老路搭接處理

在攤鋪水穩(wěn)冷再生基層之前，在舊路與新路基頂相接的位置縱向鋪設(shè)土工格柵。土工格柵分別深入新舊路各50 cm。縱向土工格柵搭接長度不小于20 cm。

2.8 養(yǎng)生

碾壓完畢后，壓實(shí)度檢測合格后，使用透水土工布覆蓋進(jìn)行保濕養(yǎng)生。每日定時使用灑水車灑水養(yǎng)生，采用噴霧式灑水車灑水，保持表面處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)生時間不少于7 d。

養(yǎng)生期間，加強(qiáng)成品路段的保護(hù)，設(shè)置明顯的禁行標(biāo)志，封鎖交通，除養(yǎng)生車輛外，其余車輛禁止進(jìn)入養(yǎng)生區(qū)域。

養(yǎng)生結(jié)束后，進(jìn)入面層施工。

3 施工控制要點(diǎn)

從本項(xiàng)目基層施工質(zhì)量檢測上來看，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足施工要求，但還有以下幾點(diǎn)值得注意：

1)重視施工前對拌合樓等機(jī)械設(shè)備的檢修和保養(yǎng)，應(yīng)盡量減少施工中的機(jī)械故障。

2)重視原材料質(zhì)量控制。對于基層碎石級配的控制是質(zhì)量監(jiān)控的重點(diǎn)，應(yīng)確保其處于設(shè)計(jì)規(guī)定的級配范圍內(nèi)。對每批次的進(jìn)場材料，應(yīng)專人進(jìn)行質(zhì)量檢查，并通過不定期抽檢試驗(yàn)，確保原材料質(zhì)量。

3)在拌合和運(yùn)輸中，應(yīng)進(jìn)行混合料含水量控制。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫等因素，隨時對拌合中的混合料含水量進(jìn)行調(diào)整，一般應(yīng)比最佳含水量高0.5%～1.0%，彌補(bǔ)混合料在拌合、運(yùn)輸及攤鋪過程中的水分損失。

4)在攤鋪時，合理控制攤鋪機(jī)速度，以使刮板輸送器和螺旋輸送器的送料速度保持同步，避免粗細(xì)料出現(xiàn)離析。

5)當(dāng)混合料供應(yīng)不上時，攤鋪機(jī)熨平板前應(yīng)留余不少于正常攤鋪量1/3的混合料，以減少橫向施工接槎和保證路面的平整度。

6)碾壓時，應(yīng)采用先輕后重、由重到輕的原則進(jìn)行碾壓。當(dāng)混合料表面含水量水分不足或蒸發(fā)較快時，應(yīng)及時補(bǔ)灑少量的水。當(dāng)?shù)谝槐檎駝幽雺航Y(jié)束后，對平整度不符合要求的路段，應(yīng)采用人工找平。

7)對碾壓中出現(xiàn)的“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象時，應(yīng)及時開挖并加適量水泥重新填補(bǔ)，使其達(dá)到壓實(shí)度要求。

[1] 王周凱,林育萍.水穩(wěn)基層就地冷再生應(yīng)用實(shí)踐[J].中國公路，2017(1)：55-56.

[2] 武國平.水穩(wěn)冷再生在高速公路改造中的應(yīng)用[J].山西建筑，2007，33(21)：309-310.

[3] 梁博軍.水穩(wěn)冷再生在G216公路改造中的應(yīng)用[J].山東交通科技，2014(4)：172-174.

On construction points for cement stabilized cool regeneration of widening construction of expressways

Han Liming

(JinzhongBranch,ShanxiRoadBureau,Jinzhong030600,China)

Taking some broadening construction of expressway as the example, the paper illustrates the construction of the cement stabilized cool regeneration base from the construction preparation, mixing of stabilized cool regeneration mixture, transportation, pavement, compaction, and joint treatment, and sums up the precautions in the construction, so as to realize the saving of energy and lower the cost.

expressway, stabilized cool regeneration base, construction craft, mixture

1009-6825(2017)14-0139-02

2017-03-06

韓利明(1980- ),男,工程師

U418.8

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