夏永紅
(安徽省交通建設(shè)有限責(zé)任公司,合肥230041)
冷再生技術(shù)是采用一次性粉碎法,將路面混合料在原路面上就地銑刨、翻挖、破碎,再摻入一定數(shù)量的符合標(biāo)準(zhǔn)的再生劑、水泥、水(或加入乳化瀝青)和骨料,按設(shè)定的厚度用冷再生機(jī)進(jìn)行處理后,經(jīng)整形、碾壓和后期養(yǎng)生,使其達(dá)到設(shè)計路基結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求的一種施工工藝。國外應(yīng)用實(shí)踐證明,基層再生技術(shù)是公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。此技術(shù)在我國同樣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義:1)節(jié)約資源,基層冷再生技術(shù)能最大限度利用廢舊瀝青混合料,節(jié)省大量砂石料,減少大量的能源消耗,每一條投入運(yùn)營進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修期的瀝青混凝土路面都是一個潛在的可再生能源基地。2)保護(hù)環(huán)境,舊瀝青路面冷再生基層技術(shù)通過重復(fù)利用舊瀝青混合料,防止路面廢料對棄料點(diǎn)以及周邊環(huán)境的污染,有效地保護(hù)了林地和耕地,維護(hù)了自然景觀和生態(tài)環(huán)境。在交通發(fā)展帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,帶來的生態(tài)環(huán)境破壞已引起社會各界的高度關(guān)注,解決公路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的矛盾已迫在眉睫。
在保證施工質(zhì)量和進(jìn)度的前提下,將采用現(xiàn)場施工和試驗(yàn)室核準(zhǔn)的并行試驗(yàn)。首先將試驗(yàn)路段劃分為若干相對的“均勻路段”,然后在“均勻路段”開挖測試坑,測試坑的面積為5m×2.5m;采用機(jī)械銑刨,試驗(yàn)室進(jìn)行原材料的級配篩分、擊實(shí)試驗(yàn),以確定最佳級配范圍、最佳含水量、最大干密度。該次試驗(yàn)段選在K37+100~K37+300左側(cè)段位置,施工長度確定為200m,分別做兩個不同厚度的再生試驗(yàn)段。其中K37+100~K37+200再生厚度為18cm,K37+200~K37+300再生厚度為20cm。水泥劑量為6.0%,再生寬度為11m。
該試驗(yàn)段鋪筑完成后,根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求,按表1檢查項(xiàng)目對本試驗(yàn)段的施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢測及驗(yàn)收。如果驗(yàn)收合格,則對施工成果進(jìn)行匯總,并作總結(jié)報告報工程師批準(zhǔn),以便指導(dǎo)基層大面積施工。
表1 基層試驗(yàn)段質(zhì)量驗(yàn)收結(jié)果
試驗(yàn)段鋪筑完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后,將按表2中項(xiàng)目及要求對試驗(yàn)及施工成果進(jìn)行全面總結(jié),報工程師批準(zhǔn),為基層的大面積正式施工提供依據(jù)。
表2 冷再生基層試驗(yàn)路成果總結(jié)
通過試驗(yàn)段鋪筑完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后,為基層的大面積正式施工提供依據(jù),現(xiàn)對冷再生施工工藝進(jìn)行總結(jié)。
4.1.1 原材料準(zhǔn)備
準(zhǔn)備階段備足施工所需的各種材料,且按規(guī)定進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。
1)水泥:選用紅花山牌32.5級礦渣硅酸鹽水泥,根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求送有檢測資質(zhì)單位檢驗(yàn)。
2)碎石:選用安徽涇縣石料場1~3cm碎石,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計及規(guī)范要求。
3)水:各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計及規(guī)范要求。
4.1.2 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備
老路水穩(wěn)碎石基層挖補(bǔ)施工所需機(jī)械設(shè)備均符合設(shè)計規(guī)范要求,機(jī)械設(shè)備配置如表3所示。
表3 機(jī)械設(shè)備配置情況
4.1.3 人員準(zhǔn)備
人員配備情況見表4。
表4 人員配置情況
4.1.4 測量試驗(yàn)儀器配置
現(xiàn)場測量試驗(yàn)儀器配置情況見表5。
表5 測量試驗(yàn)儀器配置情況
4.2.1 水泥的灑布和劑量控制
根據(jù)公式每袋水泥應(yīng)用于面積為S=50kg/(1 000a·h·Pmax)(a為水泥劑量,g/cm3;h為再生層厚度,m;Pmax為最大干密度),為減少灑布后水泥損失,灑布時間控制在施工前1h左右。再生后現(xiàn)場及時取樣,分上、下層做EDTA滴定試驗(yàn),快速(10min內(nèi))測定混合料的拌和均勻性,以確保及時準(zhǔn)確地對水泥劑量進(jìn)行調(diào)整。
4.2.2 破碎拌和
1)采用維特根 WR2500S冷再生機(jī)對再生層進(jìn)行拌和。根據(jù)試驗(yàn)段長度,其行走速度控制在5~10m/min,銑刨鼓轉(zhuǎn)數(shù)不低于127r/min,以保證每一段落的施工結(jié)束時間控制在水泥的初凝時間內(nèi)。
2)含水量控制:施工前取樣測定天然含水量。根據(jù)天然含水量計算需要的灑水量,現(xiàn)場應(yīng)及時用酒精燃燒法做含水量試驗(yàn),測定含水量變化并及時調(diào)整加水量,還要根據(jù)施工時的日氣溫高低情況來調(diào)整含水量,其加水量可由冷再生機(jī)精確控制。施工期間,與再生機(jī)相連接的水車禁止脫水,否則容易產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象。所以,其它水車應(yīng)保證在施工時隨時給與再生機(jī)相連的水車補(bǔ)水。
3)拌和時應(yīng)派專人隨時檢測拌和厚度,若發(fā)現(xiàn)異常情況,隨時調(diào)整拌和機(jī),以保證拌和的深度。
4.2.3 整平
在冷再生機(jī)后面,應(yīng)緊跟一臺壓路機(jī)進(jìn)行1次穩(wěn)壓,以起到保水、穩(wěn)壓作用。待穩(wěn)壓完畢后,用平地機(jī)進(jìn)行整平,整平次數(shù)不少于兩次,確保平整度和縱斷面高程、橫坡度符合要求。施工期間,要按“寧刮勿補(bǔ)”的原則,嚴(yán)禁“薄層貼補(bǔ)”。若找補(bǔ)厚度過薄,找補(bǔ)前應(yīng)在低洼處用齒耙將表面5cm路層耙松,再進(jìn)行找補(bǔ),從而確保碾壓成型一致,不出現(xiàn)起皮、松散、離析等現(xiàn)象。
4.2.4 碾壓
1)根據(jù)再生層的實(shí)際厚度來配備足夠噸位的振動壓路機(jī)和光輪壓路機(jī)。一般情況下,厚度按t/cm來配備壓路機(jī)。
2)當(dāng)施工段落全幅再生整平完成后,開始壓實(shí)。先用22t振動壓路機(jī)強(qiáng)振2~3次,速度控制在1.5~1.7km/h,再用20t的振動壓路機(jī)弱振2次,速度為1.8~2.2km/h。最后用光輪壓路機(jī)進(jìn)行收光,并對每一次所測壓實(shí)度取平均值,填入表6,從而測得當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計要求時的碾壓次數(shù)。
表6 壓實(shí)度記錄結(jié)果
碾壓過程中,應(yīng)保持再生層的表面濕潤,如水分蒸發(fā)過快,應(yīng)及時進(jìn)行“霧狀”灑水。
3)碾壓過程中,禁止壓路機(jī)在已完成壓實(shí)的路面上急剎車或調(diào)頭,以保證再生層表面不受破壞,壓路機(jī)啟動、停止時應(yīng)低速、緩慢進(jìn)行。
4)機(jī)械操作手應(yīng)始終注意壓路機(jī)的行駛方向,多臺作業(yè)時,其前后間距不得少于3m,平行間距不得大于50cm。應(yīng)記得每一施工段落中的關(guān)閉振動地段,在碾壓下個施工段落時提前開啟振動,以保證每處都進(jìn)行了振動。
5)壓路機(jī)每一碾壓區(qū)段末端應(yīng)形成鋸齒狀,在下一個碾壓段開始時首先對鋸齒狀接頭斜壓1次。
4.2.5 養(yǎng)生及開放交通
1)每一施工段落碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后,應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)生,水要灑透,必要時應(yīng)覆蓋養(yǎng)生。
2)養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通,設(shè)置路障,覆蓋土工布,表面應(yīng)保持潮濕狀態(tài)。
3)養(yǎng)生期為7d,養(yǎng)生期間,除灑水車外禁止其它車輛通行。
4.3.1 施工要點(diǎn)
1)時間控制
從冷再生機(jī)開始拌和到終壓結(jié)束,必須控制在水泥初凝時間前完成。
2)施工段落長度
根據(jù)路面寬度、機(jī)械施工時間和水泥初凝時間來確定施工段落長度。
3)灑水車與冷再生機(jī)的配合
灑水車必須滿足冷再生機(jī)拌和要求,禁止出現(xiàn)灑水車脫水和吸空現(xiàn)象。
4)施工中縱、橫向接縫處理
橫向縫處理:兩個工作段落的銜接采用搭接的形式碾壓,在終點(diǎn)留2~3m不振動碾壓段,后一段施工時,將此部分重新布灰進(jìn)行拌和整平碾壓;縱向縫處理:前半幅施工時應(yīng)多拌和10~20cm層寬,下次施工時再將此部分重新拌和整平碾壓。
4.3.2 注意事項(xiàng)
1)使用初凝時間比較長的水泥,可以提高工程進(jìn)度和效率。再生基層的生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制水泥劑量,在滿足強(qiáng)度要求的前提下,水泥劑量不宜過大。
2)冷再生機(jī)的行走速度是冷再生基層拌和是否均勻的關(guān)鍵,此外還應(yīng)加強(qiáng)水泥劑量和拌和厚度的檢測。
3)對壓路機(jī)碾壓過程中出現(xiàn)的軟彈現(xiàn)象,認(rèn)真分析原因,通過檢測含水量的大小,決定是翻曬晾干還是重新加水翻拌。若因含水量過大,則全部挖除換填符合要求的混合料。
4)施工前應(yīng)召集項(xiàng)目技術(shù)員學(xué)習(xí)冷再生工藝,讓每個人掌握施工程序,合理調(diào)配施工機(jī)械,形成一個流暢的施工工序。
[1] JTGH 30—2004,公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程.
[2] JTJ 034—2000,公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范.