趙春輝
摘 要:我國國、省干線公路經過多年運行后,由于當初設計能力偏低或超負荷運載出現了不同程度的損壞, 導致道路使用性能嚴重下降,作為一種經濟性的道路維修改造工藝,就地水泥冷再生因為經濟環保、成本低、工期短、對公共交通干擾小等優點,得到廣泛推廣和應用。
關鍵詞:水泥;冷再生;施工工藝;質量
中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)15-0108-02
全深式水泥就地冷再生是將現有路面銑刨到確定的深度,充分利用現有瀝青道路舊鋪層材料(必要時加部分新骨料),并按比例加入一定量的水泥和水,在自然環境溫度下,通過成熟的再生機械就地連續完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實成型的作業過程,能夠一次性地將現有損壞的路面再生到750px以上,具有很高的生產效率。該工藝大大降低了開采、破碎、運輸新骨料的成本,有效地保護了資源。
1 再生材料檢測控制
冷再生工藝有其適用性,先期需進行路面診斷。該工藝只是對于≯25cm的淺層路面結構的再生利用,對路面結構下層的病害沒有修復作用,對于路面基層承載力不足,彎沉值過大等情況需要進行深層處理以恢復路面的使用功能,簡單的一層冷再生工藝不能起到徹底強化結構層的作用。
(1)原材料試驗。施工前,用再生機在原舊路面上銑刨有代表性的樣品,了解實際結構層厚度和材料類型,為試驗室配合比設計提供樣品。1)選取的銑刨料樣品應進行下列試驗:級配試驗、塑性指數、擊實試驗、含水量。2)施工段落每5公里檢測路面銑刨料的級配、擊實試驗、隨時檢測含水量。3)根據擊實試驗所取得的最大干密度校核撒鋪車的水泥撒鋪量。4)冷再生底基層壓實度檢測采用200mm罐砂桶檢測,依據擊實所得的干密度控制現場壓實度。
(2)水泥用量的控制。適宜的水泥劑量不僅可以避免因水泥劑量不足而導致的強度不足,而且可以減少因水泥劑量過大而造成的基層應力收縮裂縫現象,延長道路的壽命。1)根據厚度、寬度、水泥劑量計算每平方米撒鋪水泥用量:1m×1m×厚度×干密度×0.97×水泥劑量;2)標定粉料撒鋪車的撒鋪量,確定撒鋪車的撒鋪系數;3)每2公里檢測撒鋪車每平方的撒鋪用量;4)試驗室做標準曲線,滴定法控制水泥劑量。
2 施工準備
(1)設備準備。再生機共3臺,工作深度0-500mm,行走速度0-20m/min;粉料撒布車1臺,工作速度2-10公里/小時;25T水車5臺,20T水車1臺;PY180平地機1臺;22t振動壓路機2臺;22t膠輪壓路機1臺;碎石撒布車1臺;水泥罐車2-3臺,能保證連續施工。在施工前對再生機組運行狀態、行走速度與轉子轉速、管路連接、工藝參數、水和/或穩定劑儲備、再生路段安全防護措施進行檢查。
(2)材料準備。1)水泥:采用復合硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間4h以上和終凝時間較長(宜在6h以上)的水泥,水泥應無聚團、結塊、受潮變質;水泥強度等級為P.O42.5。2)施工用水的選擇:不易使用雜質過多或鹽離子過多的施工用水,易采用潔凈水。
(3)人員準備。施工現場人員配置已能滿足施工為宜,施工前必須進行安全技術交底和崗前安全培訓教育。
3 全深式水泥冷再生施工工藝
工藝流程:封閉交通→施工放樣→準備原道路→準備新加料→冷再生機組就位→擺放和攤鋪水泥→冷再生銑刨與拌合→碾壓整形→接縫和調頭處的處理→養生
(1)封閉交通。在準備原路面的前一天,應在再生路段各路口設置標示牌,提醒司機及行人封閉交通的時間;整個施工和養護過程中,對再生施工路段要完全封閉交通。
(2)準備原道路。清除原道路表面的石塊等雜物、積水。對原道路進行預整形,局部凹陷、車轍處采用天然砂礫進行找平,達到設計要求。較小的沉降采用天然砂礫找平,超過再生層厚度的大的沉降或坡度變化,必須在再生前單獨處理。
(3)冷再生機組就位。水車+碎石灑布車+水泥撒鋪車+再生機+壓路機+平地機+壓路機。
(4)施工現場布置。每100延米為一個半幅施工單元,依次倒段接續施工。施工方向與行車方向相同,在行車道右幅施工,從路面邊緣向路中心線方向施工。越過路中心線30cm寬度,作為道路另外半幅施工重疊寬度,半幅施工采用三幅進行施工,每幅重疊10cm寬度。再生機施工寬度為2.00米,施工總寬度為6.05m。
(5)碎石撒布車撒布碎石。按照參配比例,用碎石撒布車或經過改裝的翻斗車撒布碎石,邊緣路段配合人工進行撒布,確保碎石撒布量均勻,始終保持有500米以上工作面。
(6)水泥撒鋪車撒布水泥。直接將水泥打入水泥撒鋪車中的水泥罐,根據確定的最大干密度以及水泥劑量設定參數進行水泥撒鋪,水泥撒布時注意不要全施工路段同時撒布,應該在冷再生機單幅工作寬度范圍內均勻撒布,等一個單幅工作寬度的作業面完成后再進行另外一個作業面的水泥撒布。
(7)冷再生機銑刨與拌和。1)冷再生機推動水車在原路面上進行。2)再生混合料的含水量應該控制為最佳含水量的(-0.5%~-1.0%)。3)冷再生機行進速度應根據路面損壞狀況和再生深度進行調整,一般為6m/min~8m/min,確保銑刨后料的級配波動范圍不大,網裂嚴重路段應采用較慢速度。4)應根據道路兩側設置的水平控制樁,定期核查再生深度,如再生深度超過實際深度±1cm,應查清原因繼續施工。5)再生機后應有專人進行質量控制,隨時檢查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生機操作員進行調整。6)施工中再生深度的檢查以相鄰已經再生或原路面為準,用鋼釬插入土中,測量其刺入深度,看其深度是否合格。7)再生機后應安排4~5人處理邊線和清理混合料中的雜質以及每刀起始位置的余料。
(8)預壓實。在再生機后配備一臺振動壓路機進行初壓,初壓時先讓壓路機緊跟再生機后面進行一遍靜壓。每次碾壓從施工段起點開始,至再生機邊緣止,碾壓寬度應超過該幅再生寬度,橫向從低處向高處進行壓實。三分之一輪重疊壓實,壓實速度不超過3公里/小時。
(9)整平。整平過程的主要作用是對再生機輪跡的消除,再生層橫、縱坡度的適當調整。初壓實結束后,平地機進行整個半幅路面寬度整形整平。平地機橫向從低處向高處進行整平作業,彌補縱向舊路平整度不良的現象。不要反復多次整平,防止混合料中大顆粒上浮。平地機對再生層找平后,如仍存在輪跡、麻面、局部集料集中等現象,則需人工用再生新料進行修補。在完成一個作業段的再生和初壓后,應立即用平地機整形。在直線段,平地機由兩側向路中心進行刮平;在平曲線段,平地機由內側向外側進行刮平。必要時,再返回刮一遍。在整形前,如果再生材料表面水分散失比較嚴重,可以先灑水后用平地機整形。在整形過程中,嚴禁任何車輛通行,并保持無明顯粗細集料離析現象。
(10)壓實。每100延長米作為一個壓實單元,半幅路面全寬壓實。在試驗段施工時應擬定多套碾壓方案進行比對,確定最佳方案。
(11)接縫處理??v縫處理:第一次再生銑刨到路線中心向另一側30cm,確保另一幅施工時能夠重復銑刨30cm,保證接縫處再生層沒有夾縫。橫向工作縫的處理:整形碾壓時,用人工將兩端接頭處理平整,標高和平整度符合要求。
(12)養生及交通管制。壓實度檢測合格后,首先用水車灑水將再生層表面徹底潤濕,試驗段采用灑水養生,養生不得少于7天。大面積施工采用一布一膜土工布覆蓋養生,終壓前進行補水,終壓完成后進行二次補水,待表面水膜散失后進行第三次補水,養生不得少于7天。養生期內封閉交通,嚴禁車輛在養生區段內停留或調頭。
(13)質量檢測。采用200mm罐砂桶檢測壓實度,同時試驗室室內成型無側限試件,檢測抗壓強度,7d養生后鉆芯取樣檢測。壓實度≥97%,無側限抗壓強度≥2Mpa,水泥劑量不小于設計,含水量7.7±1%。
4 結語
隨著現代化、大型、高效再生機械的發展,就地冷再生工藝低成本、高效率、環保節能的優點凸顯,具有非常廣泛的應用空間。endprint