孫冬梅 馬榮
摘 要:隨著交通事業的快速發展,公路網絡的形成,交通流量日益增多,特別是重噸位的車輛大量通行,導致公路養護與維修任務也就更加繁重。本文依據作者的施工經驗,對泡沫瀝青地冷再生層施工進行了分析。
關鍵詞:泡沫瀝青;就地冷再生;施工技術
隨著經濟建設的發展,促進了交通事業的快速發展,公路網絡的形成,交通流量日益增多,特別是重噸位的車輛大量通行,公路養護與維修任務更加繁重。公路養護部門每年要投入大量的資金來改善路面狀況。從瀝青路面損壞情況來看,以車轍、裂縫病害開始,路面雨水由裂縫侵入路面結構層后造成基層軟化、強度下降,出現路面坑洞、沉陷、表面松散剝落、平整度差,從而危及行車舒適及安全。以往的養護維修主要有以下兩種方法:1)表面輕微裂縫對瀝青表面進行罩面稱為中修罩面。2)嚴重裂縫強度達不到養護規范要求,路面呈現破損。采用老路上進行基層補強稱為路面大修。但是以上兩種方法處理路面高程將會不斷增加,從而引起排水附屬工程和道路連接等問題。特別是穿鎮等特殊路段矛盾更加突出。在施工鋪筑的同時,更需要大量建筑材料。綜上所反應的種種問題以及近年來公路大量建設,資源供應的日益緊張,加上人們環境意識的增強,迫切需要公路養護管理部門尋求科學的養護維護技術。
1 泡沫瀝青就地冷再生施工工藝和特點
利用專用冷再生設備在現場將原有路面結構同時銑刨、破碎,并根據需要添加新料,在常溫下與新的穩定劑(泡沫瀝青、水泥)一次性拌和,壓實成型后,成為路面一個結構層次的整套工藝。
泡沫瀝青就地冷再生路面一般可包括兩種路面結構形式,即瀝青面層的就地再生和瀝青面層及部分基層的就地再生,也稱之為全深式再生簡寫為FDR。
泡沫瀝青就地冷再生施工設備和工藝(以輪胎式不帶熨平板就地再生設備為例)通常包括石屑(或碎石、水泥)撒布車、水車、熱瀝青罐車和就地再生設備組成的就地再生列車、平地機、壓路機等。
就地再生設備的核心是一個裝有若干個硬質合金刀具的切削轉子。轉子向上旋轉銑刨原路面材料的同時,可以通過專門設計的噴灑嘴將泡沫瀝青噴灑到拌和腔。熱瀝青、冷水和空氣在一排相互獨立的發泡腔里,使瀝青發泡,并噴嘴均勻地噴灑到刨松的舊路面材料中,泡沫瀝青就地冷再生原理。
1)是一種環保、節約的道路維修技術。就地冷再生技術可以將全部的舊路面材料重新加以再生利用,一是減少了因所需大量砂石材料開采而造成的地表環境破壞;二是避免了舊瀝青路面材料對環境的污染。此外,因減少了新、舊材料的運輸而減小了周圍環境的污染及途徑路面的破壞。節省運力資源,充分利用舊路材料,減少了舊路面材料和新料雙重材料的運輸量。
2)施工過程中不損壞路基。由于冷再生施工為一次性作業方式,再生機組在暴露的路基上只通過一次,所以與傳統施工方法相比機組對路面的損害較小。
3)再生層的質量可以保證。現代化的專用再生設備,采用先進的電腦控制,可以準確實現對現場銑刨深度和速度的控制,以及各類添加劑計量的精確控制。此外,銑刨殼在拌和艙內高速旋轉,同時完成了銑刨與拌和,材料拌和均勻,減小了原路面材料的變異性。
4)施工簡便、效率高。現代化的專用就地再生設備,具有較高的生產率,通過一次作業就能實現對老路的維修,施工組織簡便,對交通干擾小,而且特別適用于大交通量、不中斷交通施工的道路。
5)節約工程造價。由于就地冷再生技術,在節約材料、減少運輸等方面的特點,使得其使用成本與傳統維修方法相比,造價明顯減少,是一種經濟型的道路維修工藝。
泡沫瀝青就地冷再生技術的缺點:
1)瀝青混凝土路面的就地冷再生需使用大型的專用機械,進行連續機械化施工,施工時機組長達50~100m,因此要具有能發揮就地冷再生足夠的工程規模,不適合用于小型維修工程,以及難以確保連續機械化施工的工程。
2)要對實行就地冷再生路段進行舊路檢測,確定該路段是否符合瀝青路面就地冷再生的技術條件。檢測的主要內容包括:瀝青路面變形類(車轍、擁包、深陷)病害調查、路面抗滑性能調查、強度調查。對于老路面具有較多深層病害,而且就地冷再生處理不到的路段,一般不適合采用就地冷再生技術。
3)就地冷再生層作為路面基層時,路面標高一般比舊路面提高5~10cm。
4)對于老路結構比較復雜,材料變異性較大的路段,一般也不適合采用就地再生技術。
2 泡沫瀝青就地冷再生施工技術的具體應用
針對技術形式類別的特殊性,在后續控制和應用過程中要從整體布局入手,考慮到再生技術形式和后續結構的變化格局,及時對各項案例進行分析,使其滿足技術形式的整體化要求,進而促進技術的有效應用。以下將對泡沫瀝青就地冷再生施工技術的具體應用進行
分析。
1)泡沫瀝青就地冷再生原理泡沫瀝青也稱為是膨脹瀝青,原理是將一定量經過精確計量的冷水(環境溫度,用量通常為瀝青質量的1%-2%和少量的壓縮空氣注入熱瀝青(180℃左右)中,水迅速蒸發,從而引起瀝青在飽和蒸汽內產生爆炸泡沫,體積膨脹至原來的15-20倍。瀝青的表面活性比較特殊,在應用過程中能突破原有施工形式的要求,滿足施工技術的后續要求。泡沫瀝青就地冷再生施工技術材料應用比較廣泛,涉及到很多瀝青路面和基層塑性材料等,在后續施工階段要掌握路面結構和應用指數,考慮到抗疲勞和抗車轍性能的變化,及時對各項系數進行有效的分析,滿足再生技術的指標控制格局。對于交通量比較大的路面可以適當鋪筑新的一層瀝青,及時對交通路面進行處理。
2)泡沫瀝青就地冷再生施工工藝
在對原有的混合料進行施工時,考慮到混合料采樣的要求,必須對材料進行等級分配。在已有控制前提下,可以應用試驗機對瀝青進行不同溫度和不同用水量的檢查,及時確定瀝青的最佳溫度和用水量。此外利用舊瀝青混合料進行采樣和分析,如果存在異常情況可以及時對其進行調整。在不同用水量的要求下,特性檢查形式比較特殊,要確定最佳溫度,結合水泥擬定的參合比例進行混合。通過實驗形式可知再生混合料的最佳含水量和最大干密度都是確定,要按照要求進行調整。
3)泡沫瀝青就地冷再生施工評價
針對泡沫瀝青就地冷再生施工技術的特殊性,在應用階段需要掌握施工形式的具體化要求,及時對各項技術形式和控制形式進行分析。在本次研究中以機動車路段為基礎,在原有的路面結構中,混凝土的面層結構大約為4cm左右,采用泡沫瀝青就地冷再生施工技術能對病害嚴重的區域進行適當的調整,考慮到再生完成后的路面和原有路面結構的形式變化,要去除原有路面的厚度,對其進行冷再生處理后,在此基礎上再做5cm的瀝青混凝土。泡沫瀝青冷再生后應用的干法養生,期限大約為2d左右,養生結束后,可以直接進行攤鋪。泡沫瀝青冷再生混合料的配合比如下:
針對現有技術形式的要求,需要結合實際應用要求,采用壓實度計算的形式,合理應用馬歇爾實驗和檢測形式,對各項技術形式進行有效的評估和應用。在后續應用過程中要做好基礎測試工作,只有適應各項指標的要求,才能付諸于應用。
3 結語
總之,針對現有的再生技術發展要求,應結合具有的施工技術應用措施來進行分析,由于泡沫瀝青再生技術具有保護生態環境、節約資源的作用,瀝青就地冷再生施工技術的應用范圍比較廣,其應用效果比較明顯,但是其中存在部分關鍵的施工技術容易被忽視,進而出現質量缺陷的情況,在施工階段必須對其引起重視,發揮關鍵技術的最大化作用。
參考文獻
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