摘? 要:本文結合國道212線殪虎橋至嶺峰段維修改造工程,從施工準備、施工工藝、施工過程等方面對瀝青路面就地冷再生水泥穩定底基層質量控制進行淺談。
關鍵詞:瀝青路面;就地冷再生技術;質量控制
中圖分類號:U416.217? ?文獻標識碼:A ? 文章編號:1671-2064(2020)03-0000-00
1 工程概況
國道212線殪虎橋至嶺峰段維修改造工程K248+290-K257+570段設計為瀝青路面就地冷再生水泥穩定底基層,路面結構層設計為就地冷再生底基層20cm +4.5%水泥穩定碎石基層20cm +中粒式熱拌瀝青碎石5cm+細粒式瀝青混凝土4cm。冷再生路段長9.28km,寬11.2m,就地冷再生水泥穩定底基層工程量103936m2,設計水泥用量3.5%,7d無側限抗壓強度≥2.5Mpa,壓實度≥97%。
2 施工準備階段質量控制
2.1混合料配合比設計控制
在舊路面上挖取具有代表性的舊路面結構層材料。送到試驗室進行級配篩分試驗,通過篩分試驗,在滿足設計及規范強度、剛度、穩定性的條件下設計配合比。如果原路面結構層材料不滿足設計及規范要求,需添加一定量的粗集料,一般添加骨料為最大公稱粒徑2.5cm。
采取同步驗證的方法,取室內水泥劑量3.9%進行驗證,7d無側限抗壓強度代表值為2.7MPa大于強度標準值2.5MPa,設計配合比符合設計要求。最大干密度及最佳含水量驗證:驗證最大干密度為2.383g/cm3,最佳含水量為4.8%,水泥劑量為3.9%。
由于該路段為邊通車邊施工路段,在實際生產拌和時再增加0.5%的水泥劑量,含水率比設計降低0.5%-1%,作為生產配合比,以防在初凝期間有車輛駛入產生車轍,確保在外界施工條件下冷再生的強度[1]。
2.2水泥的選擇
采用PF325普通硅酸鹽緩凝水泥。經檢測其各項物理力學性能指標均符合規范要求,初凝時間小于3小時,終凝時間大于6小時。
2.3施工設備選擇
為了提高底基層鋪筑厚度的準確性和平整度,混合料的拌合均勻性,采用維特根(Wirtgen)WR2000XL輪式就地冷再生機,其主要技術參數為:工作寬度(最大)2000mm,最大切削深度50cm,輸出功率315KW,WR2000XL能夠將水和水泥均勻的拌和到承載力不足的舊瀝青路面中。26T震動壓路機1臺。自重在30T輪胎壓路機1臺,自動找平平地機1臺。10T水車3臺
2.4新加計算材料用量
根據施工配合比,計算每平米骨料的添加量。根據每車料的質量或體積,計算每車料的攤鋪面積,利用裝載機、平地機將碎石嚴格按照計算好的厚度和寬度均勻攤鋪平整。
2.5首件工程
在大面積施工前,選擇準備好的路段鋪筑試驗段作為首件工程,試驗段的長度一般100-200m。通過鋪筑試驗段的實施總結一下參數:為大面積施工提供技術方面、機械組合方面、試驗方面的數據,確保工程質量。
(1)檢驗再生設備的機械性能是否滿足施工需要;(2)確定就地冷再生機施工參數設置、銑刨深度、再生速度、水泥劑量、含水率、搭接寬度是否滿足質量要求;(3)確定機械組合是否滿足施工需要和質量要求;(4)驗證混合料配合比設計是否滿足強度、承載力要求、有無工后病害;(5)確定混合料的含水量、水泥劑量、最大干密度及控制方法;(6)確定合理的松鋪系數和松鋪厚度。(7)確定底基層的碾壓工藝(碾壓時的最佳機械組合、壓實機械規格、碾壓遍數、碾壓速度);(8)確定每一作業段的合適長度。(9)明確質量檢測的內容、檢測頻率及檢測方法;(10)養生方法的可行性;(11)通過首件工程的鋪筑,對投入的人員、機具設備及組織管理進行磨合,總結最佳的底基層施工工藝方案并指導大規模施工[2]。
3 就地冷再生施工工藝質量控制
施工主要工序為:撒布水泥-現場拌和-整平-碾壓-養生。
3.1撒布水泥
膠凝材料水泥的攤鋪主要采用智能水泥灑布車,依據配合比每平方米水泥攤鋪質量智能撒布。
3.2冷再生機銑刨與拌和
再生混合料的含水量應該控制為最佳含水量的(-0.5%~+1.0%)。冷再生機行進速度應根據路面破損狀況和再生深度進行調整,一般為 3m-6m/min,保證銑刨后料的級配在容許范圍內。病害嚴重地段應慢速行駛。根據道路兩側設置的水平控制樁,隨時檢測再生深度是否滿足設計,如再生深度超過設計深度±1cm,待查明原因后再繼續施工。再生機后應安排專人檢查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生機操作員進行調整。施工中再生深度的檢查以相鄰已經再生或原路面為標準,用鋼釬插入拌合料中,測量其深度,檢測其深度是否合格。應在再生機每次下刀的兩側進行檢查,30-50m檢查一次。
3.3整平
平地機按照測量人員對高程控制的要求進行刮平整修,整平時盡量縮短施工時間。
3.4碾壓
碾壓程度應根據試驗段總結數據嚴格控制。實施碾壓前就檢測含水量,必要時補水,使其符合最佳含水量,在碾壓過程中如冷再生表面風干應噴灑補水。
碾壓分三階段進行,首先使用振動壓路機初壓,碾壓原則先輕后重,緊跟冷再生機后,穩壓一遍,然后用平地機整平,整平2-3遍。再次使用振動壓路機復壓,碾壓速度應控制在3Km/h以內,每次應重疊 1/2 輪寬。最后使用膠輪壓路機終壓收面,碾壓完成后,質檢員及時檢測壓實度,壓實度復核要求后覆蓋養生,個別達不到要求的地段,及時追壓,使其達到質量要求。
3.5養生
每一段碾壓完成并經壓實度檢查合格后,封閉交通,補水、覆蓋土工布進行養生,養生期不少于7天。養生結束待檢測合格后,盡快進行下道工序施工,避免再生層因暴曬開裂。
3.6鉆芯取樣結果及質量檢測
通過試鋪結果檢測,混和料級配良好,整個試鋪過程基本沒有粗、細集料明顯離析的現象;從現場壓實度檢測結果看,壓實度均滿足設計及規范要求;養生7天后進行現場取芯,通過對芯樣外觀分析及質量檢測,粗、細集料能形成骨架密實的設計結構。從而充分說明混合料的質量、穩定性及配合比能夠滿足設計及規范要求。
4 施工過程質量控制措施
冷再生施工的底基層對施工質量要求非常高,在施工過程中,對施工時間、施工縫控制、高程、厚度、以及外觀質量等方面均有嚴格的規定。為確保再生層達到質量標準,必須加強施工過程質量控制。
4.1施工時間控制
為保證在混合料在初凝前完成底基層施工,必須嚴格控制施工時間。經過實踐,每100-200m為一作業段落比較合理,這樣可以確保在規定時間內完成所有施工工序。施工時組織好施工現場、機械設備、材料盡量避免中途停機現象,從而有效保證總體質量。
4.2接縫控制
4.2.1縱向接縫
相鄰作業面之間必然會產生縱向接縫,2000型冷再生機的施工寬度除去搭接一般為1.7m左右,全幅路面冷再生施工需要多次往返作業,縱向接縫必須重疊搭接15cm以上才能完全確保不會留下“加條”,路面越厚,重疊寬度應適當增大,以保證整修底基層的整體性。在施工過程中,盡量提前計劃避免縱向接縫與重型車輛的行駛輪跡重疊,以確保施工質量。
4.2.2橫向接縫
對所形成的橫向接縫重點處理,施工盡量減少停機現象,如果再生機因故中斷時間超過2h,設置橫向接縫,每天收工之后第二天開工的接頭斷面也要設置橫縫。停機時間超過水泥初凝時間,再生機再次施工時,必須將整個再生機后退至再生過的路段1.5-2.0m的距離,做搭接施工處理。
4.2.3高程控制
施工過程中測量人員及時測量,以確保平地機操作人員能夠按照預先設置的標高線進行整平,從而保證達到設計標高,使冷再生底基層路拱和平整度都達到要求。
4.2.4厚度的控制
冷再生機拌作施工時,行走要穩定,避免多停頓,以確保厚度。冷再生機在施工過程時,必須準確控制拌合厚度,嚴格按設計厚度施工,這樣才能確保水泥劑量、壓實度、強度等指標達到規范及設計要求。厚度不均勻,除設計厚度達不到設計要求外,同時還造成水泥劑量、壓實度、強度等指標達不到設計及規范要求,嚴重影響施工質量。如果超過設計厚度,就會造成水泥劑量減小,造成強度降低,也會造成壓實度不足。如結構厚度不足會造成承載力下降,也會造成水泥劑量過高,還會產生裂縫,影響施工質量。
4.2.5含水量控制
在生產過程中,提高對原材料含水率的抽檢頻率,含水率不符合施工要求時及時調整,并根據氣溫情況控制含水率,氣溫高或刮風時可大于最佳含水量0.8~1.0個百分點。
4.2.6試驗檢測項目
再生機行進過程中,按照設計深度進行銑刨,人工隨時檢測銑刨深度是否滿足要求;在攤鋪過程中,按照碾壓遍數分別檢測松鋪厚度及壓實后的標高和橫坡。攤鋪碾壓整型過程中采用3米直尺檢測控制底基層平整度,底基層的平整度最大間隙應控制在12mm以下。:用灌砂法進行壓實度檢測,對不合格的路段,要及時補壓,直至壓實度達到設計及規范要求為止。底基層養生7天后由試驗室鉆芯取樣。并對表面平整密實,邊線整齊,有無松散、坑洼,離析現象、施工接茬平順、進行外觀鑒定。
5 結語
就地冷再生施工工藝是一種新型的工藝,有利于保護的環境,資源節約,減少公路建筑垃圾,將是公路建設領域一個新的環保趨向,特別是城鎮道路施工,環境保護要求高、地材缺乏的地區,路面冷再生施工技術由于消耗資源小,對交通影響小,無建筑垃圾、施工時間短等優點,將有廣闊的發展前景。
參考文獻
[1] 《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2017.
[2]《公路瀝青路面再生技術規范》JTG F41-2008.
收稿日期:2020-01-20
作者簡介:徐柏章(1974—),男,甘肅武威人,本科,工程師,研究方向:公路工程施工與公路養護。