淺析水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)的應(yīng)用

毛燕

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)是指在原路基層銑刨的基礎(chǔ)上，利用原路舊混合料，摻加適量水泥等材料，構(gòu)成新的基層。相比傳統(tǒng)施工法，再生技術(shù)更具有成本低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，是道路工程改造維修施工的首要方案。該文以某道路工程為依托，在全面了解道路病害的基礎(chǔ)上，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層再生施工工藝進(jìn)行了分析，并對(duì)比傳統(tǒng)大修施工方法，對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了探討，由此得出水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用效果更佳。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；再生技術(shù)；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，已逐步形成較為完善的公路網(wǎng)。在道路運(yùn)營(yíng)階段，因氣候、環(huán)境及交通荷載等原因，瀝青路面往往會(huì)產(chǎn)生不同程度的病害，象塊裂、沉陷、車(chē)轍等，此類(lèi)病害的長(zhǎng)期存在，將對(duì)路面平整性、行車(chē)舒適性及安全性造成嚴(yán)重威脅，特別是20世紀(jì)80年代修筑的公路工程，已經(jīng)進(jìn)入大修階段。當(dāng)前，我國(guó)道路維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)也不成熟，廢料浪費(fèi)較為嚴(yán)重，象我國(guó)每年高等級(jí)公路維修公里數(shù)已達(dá)到3.6萬(wàn)km，以10年作為大、中修周期進(jìn)行分析，象12 m為路面寬度，20 cm為維修平均厚度，則每年將有8 640萬(wàn)m?廢料產(chǎn)生用于道路維修。大量廢料的產(chǎn)生，勢(shì)必會(huì)污染環(huán)境，嚴(yán)重浪費(fèi)資源。為此必須選用新技術(shù)、新工藝用于公路維修養(yǎng)護(hù)。

1 工程概況

某道路工程自建成通車(chē)之后，多年來(lái)對(duì)沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)起到了極大的促進(jìn)作用。但通車(chē)至今，交通量日益增多，超載超荷問(wèn)題嚴(yán)重，導(dǎo)致路面病害逐步顯現(xiàn)，象網(wǎng)裂、車(chē)轍、沉陷等，從而加重了公路養(yǎng)護(hù)成本，更對(duì)行車(chē)舒適性、安全性造成了極大影響。通過(guò)測(cè)量可得，該路面調(diào)查情況如下：

（1）該路段病害以龜裂、破碎為主，基層損壞較為嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)性破壞較為普遍。

（2）相比超車(chē)道，路面主車(chē)道損壞程度更重。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，18.8 %為該路段路面破損率DR值。按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以次等為該路段路面破損狀況等級(jí)。為了更好地提高路面施工質(zhì)量，決定對(duì)此路段進(jìn)行維修。該路段總長(zhǎng)度為9.39 km，150 240 ㎡為路面大修面積。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可選用水穩(wěn)碎石再生基層進(jìn)行施工。要求先將舊路面層刨除，以就地再生舊路基層作為新路基。該施工工藝，不僅可以充分利用舊路基材料，還能達(dá)到變廢為寶、節(jié)約資源、降低環(huán)境污染的目的。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層再生施工工藝

2.1 施工方案設(shè)計(jì)

該文主要研究水泥混凝土路面再生利用，要求先收集舊路面材料，為再生利用提供材料，隨后做工廠化處理及應(yīng)用。針對(duì)收集到的水泥板塊，需做清理工作，保證板塊無(wú)雜質(zhì)。因水泥混凝土板塊位于瀝青面層底部位置，需先銑刨除去瀝青面層，才能將舊水泥混凝土路面板塊拆除。整體施工方案如圖1所示。

2.2 施工準(zhǔn)備

施工前，需先做好瀝青面層銑刨工作，應(yīng)按照7 m/min的速度選用維特根2 m銑刨機(jī)進(jìn)行施工，當(dāng)路面寬度為15 m，8 h工作量為450 m左右。完成銑刨工作，有水泥混凝土板塊露出后，才能破碎水泥混凝土板塊，避免因不同結(jié)構(gòu)層臺(tái)階高差出現(xiàn)事故。根據(jù)施工要求，可選用現(xiàn)代210型液壓破碎機(jī)施工，該機(jī)械每小時(shí)工作量為120 ㎡/h，以每天工作8 h計(jì)算，每天工作量為120×8=960 ㎡/天。如一個(gè)車(chē)道寬度為3.75 m，則每天工作量為256 m，該項(xiàng)目破碎機(jī)共用3臺(tái)，則每天工作量為768 m。

2.3 施工流程

2.3.1 施工放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，由測(cè)量人員對(duì)路線(xiàn)中線(xiàn)、邊線(xiàn)進(jìn)行放線(xiàn)，并以20 cm為間隔，適當(dāng)調(diào)整中樁及邊樁高程。同時(shí)應(yīng)復(fù)核路面標(biāo)高，以100 m為間距進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)，便于檢查及施工。

2.3.2 銑刨舊路面

先分層銑刨原有瀝青路面，并將舊路面拆除，通過(guò)測(cè)量人員進(jìn)行現(xiàn)有高程、設(shè)計(jì)標(biāo)高等參數(shù)的測(cè)量、計(jì)算。在完成高差計(jì)算作業(yè)后，需在所有樁號(hào)上做好標(biāo)注。按照施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，針對(duì)舊路面選用液壓破碎機(jī)按照點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，打孔成縫，促使其開(kāi)裂。隨后選用挖掘機(jī)、渣土車(chē)等設(shè)備集中清理干凈拆除后舊路面成塊廢渣。

2.3.3 攤鋪及壓實(shí)

舊路面破碎之后，需要及時(shí)拌和舊混合料和水，用水帶，將水車(chē)（前）與再生機(jī)（后）連接，保證2臺(tái)機(jī)械同步前行，保證在含水量最佳狀態(tài)下拌和、攤鋪形成再生混合料。

壓實(shí)施工時(shí)，應(yīng)先確定壓實(shí)系數(shù)。計(jì)算公式如下：設(shè)計(jì)厚度×壓實(shí)系數(shù)=松鋪厚度。因舊基層具有較低空隙率，再生后將會(huì)大大增加其體積，為此，可利用試驗(yàn)路鋪筑的方式，獲取再生材料壓實(shí)系數(shù)。

再生機(jī)行走于再生材料表面時(shí)，將會(huì)壓實(shí)輪跡位置的部分材料，但處于兩輪胎之間的部位無(wú)法壓實(shí)。在整平前，必須先壓實(shí)該部位的材料，保證路面所有材料密度相同。要求選用膠輪壓路機(jī)做預(yù)壓實(shí)，壓實(shí)遍數(shù)3遍左右，隨后選用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工，基本4遍就可達(dá)到壓實(shí)度設(shè)計(jì)要求。完成上述作業(yè)后，按照設(shè)計(jì)圖紙，由測(cè)量人員測(cè)量標(biāo)高，根據(jù)標(biāo)高再用平地機(jī)整平再生基層，保證滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

2.3.4 接縫施工

橫向施工縫與縱向接縫是常見(jiàn)的2種接縫類(lèi)型，橫向施工接縫與道路中心線(xiàn)垂直，主要是由再生基層分段施工引起的。而縱向接縫則是由于再生設(shè)備寬度的問(wèn)題，在重疊施工過(guò)程中產(chǎn)生，該接縫與道路中線(xiàn)平行。為了保證再生路面施工的整體性必須做好接縫施工。

第一，橫向接縫。為減少此類(lèi)接縫產(chǎn)生，盡可能地避免停機(jī)，保證機(jī)械運(yùn)行的連續(xù)性。如橫縫已產(chǎn)生，需選取人工方式進(jìn)行處理。在橫縫處理中，應(yīng)對(duì)再生拌和混合料及水泥等材料添加問(wèn)題綜合考慮。施工前，必須對(duì)水管輸水情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，及時(shí)排除水管內(nèi)的氣體，保證再生混合料含水量符合設(shè)計(jì)要求，避免對(duì)施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

第二，縱向接縫。相比施工道路寬度，再生機(jī)作業(yè)寬度較小，整幅路面需多次完成。為此必須對(duì)道路寬度、斷面及路面厚度等因素加以充分考慮，合理控制各次施工的有效寬度，保證重疊質(zhì)量。

2.3.5 再生層表層處理

為增強(qiáng)再生層水穩(wěn)定性，應(yīng)做好表面防水施工。也就是說(shuō)，需在壓實(shí)最后環(huán)節(jié)，將一定量水適當(dāng)加入再生層表面，通過(guò)輪胎壓路機(jī)碾壓局部細(xì)料，隨后對(duì)粗粒料空隙進(jìn)行填充，保證表面形成一層良好的防水層。

因再生混合料較為粗糙，且具有較差黏結(jié)性，因此做好表面處理工作極為困難。基于此，需將細(xì)料摻加至再生層內(nèi)，對(duì)其組成改良，從而降低處理難度。在交通開(kāi)放后，極易出現(xiàn)再生層被破壞的現(xiàn)象，為此，必須做好保護(hù)措施。如單封層表面處理等。通過(guò)上述方式，有效提高再生層施工質(zhì)量。

2.3.6 養(yǎng)護(hù)

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，可選用塑料薄膜覆蓋法進(jìn)行養(yǎng)生。要求在再生層成型且質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期為7d。為避免風(fēng)將薄膜刮起，必須做好壓邊作業(yè)，從而提高基層濕度。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析

水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)可對(duì)舊路資源加以充分利用，同時(shí)在再生利用舊路路面基層時(shí)，可形成一層新的路面基層。而傳統(tǒng)施工法，要求推除重建，這是一種完全否定原路的做法，要求將舊路挖除重新進(jìn)行基層設(shè)置，還要求運(yùn)走舊路廢料，兩種施工方法相互對(duì)比分析，再生技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)效益。為此，該文對(duì)傳統(tǒng)大修技術(shù)、水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)施工費(fèi)用方面進(jìn)行分析對(duì)比，具體見(jiàn)表1。

由此可見(jiàn)，該路段基層選用再生層時(shí)，相比傳統(tǒng)大修技術(shù)，可節(jié)約18.5元/m2，總成本節(jié)約277.94萬(wàn)元，同時(shí)廢料占地較小，可減少占地面積22畝。同時(shí)，再生技術(shù)更具有交通干擾小、施工周期短、環(huán)保作用良好等社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石基層再生技術(shù)的應(yīng)用，可使舊路面內(nèi)的廢料變廢為寶，再次利用，這種施工工藝，不僅能夠循環(huán)使用廢舊材料，還能增強(qiáng)原路面強(qiáng)度，提高路面使用性能，在延長(zhǎng)道路使用壽命的同時(shí)，做到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)公路工程可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

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