梅雪冬
摘要:文章以國省干線公路為主題,探討了泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)的應(yīng)用問題。首先對其進行了概述;其次從原材料、瀝青發(fā)泡特性、室內(nèi)配合比設(shè)計方面對其進行了說明;最后從舊路面的銑刨、破碎、篩分,回收料貯存、混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及現(xiàn)場施工問題處理與質(zhì)量控制方面分析了試驗段的施工問題。
關(guān)鍵詞:泡沫瀝青廠;拌冷再生技術(shù);國省干線公路;公路建設(shè);公路工程 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2016)19-0108-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.052
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、社會進步與現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型工作的初步完成,基本上實現(xiàn)了村村通路、家家門前有路的建設(shè)目標(biāo),但與之相比,國省干線多因建設(shè)較早,從而在材料方面、施工工藝方面與現(xiàn)在流行的施工技術(shù)有所不同,并且由于時間的延長,給國省干線道路也帶來了諸多病害問題。另外,不斷新建公路采用新的材料與工藝及管理方式,而且在路線的設(shè)計方面也是以更科學(xué)、更合理的經(jīng)濟發(fā)展方針作為原則,積極推動了交通運輸業(yè)的發(fā)展。以下就從泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)的應(yīng)用方面展開具體說明:
1 概述
泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)主要是將廢棄的路面材料進行回收、加工、銑刨、重新穩(wěn)定、整平、壓實,然后使其具備一定路用性能的路面結(jié)構(gòu)層,在這方面可利用的材料包括碎石、砂礫土、砂礫、砂土等。在本文中,就以某國省干線公路為例,選擇基層回收料為石灰粉煤灰碎石基層,并進行分層開挖,然后通過上面所說的工序進行加工直到存放至料場;注意在應(yīng)用前先要對其進行室內(nèi)試驗,然后再結(jié)合相關(guān)的工程實踐,評估實驗結(jié)果,最后再展開應(yīng)用。
2 試驗說明
2.1 材料準(zhǔn)備
細(xì)集料-石灰?guī)r:0~5mm;瀝青:茂名70號基質(zhì)瀝青;水泥:32.5號普通硅酸鹽水泥。
2.2 瀝青發(fā)泡特性分析
評價指標(biāo):膨脹率、半衰期、最佳發(fā)泡溫度(150℃)、最佳發(fā)泡加水量(1.5%)。
2.3 室內(nèi)配合比設(shè)計
目的:確定最佳泡沫瀝青用量。
方法:先對泡沫瀝青料的混合料特點、試驗條件、施工條件、基層性能要求等設(shè)計出相關(guān)的評價指標(biāo);注意事項:本次以振動壓實法作為配合比設(shè)計的主要方法,原因是混合料加入了水泥,因而造成了馬歇爾穩(wěn)定度指標(biāo)的適應(yīng)性較差,所以以此方法為主。
具體內(nèi)容如下所述:
首先,確定礦料級配。將RAP回收料進行銑刨加工,然后進行分檔,以2檔為主,一檔為0~9.5mm,二檔為9.5~31.5mm;將分好的兩檔與0~5mm的新集料,共同作為級配設(shè)計的材料,然后進行級配設(shè)計;在水泥用量高限方面以《瀝青路面冷再生指南》(德國維特根公司)為主,通常可以將水泥用量控制在2.0%。在本次研究中,礦料的規(guī)格以如上述,在礦料配合比例方面,一檔為15.0%,二檔為15.0%,水泥外摻配合比例為2.0%。
其次,確定最佳含水量、最大干密度。以振動壓實試驗方法可以達(dá)到目標(biāo)。本次實驗結(jié)果中,將試驗類型分為最大含水量、拌和用水量、最大干密度,振動壓實試驗的結(jié)果分別顯示為8.0%、6.0%、2.220g.cm-3。
最后,確定泡沫瀝青用量。先選擇三組用量,然后通過級配比的設(shè)計指標(biāo)來完成目標(biāo)的確定。本文中以無側(cè)限抗壓強度為設(shè)計指標(biāo),試驗結(jié)果表明在油石比方面可以將振動成型分為三組,分別是2.0%、2.5%、3.0%。而在平均1周無側(cè)限抗壓強度方面,分別對應(yīng)的振動成型數(shù)據(jù)為1.9MPa、2.3MPa、1.8MPa。在偏差系數(shù)方面,對應(yīng)值為9.1%、5.7%、9.6%;而在95%概率強度值方面,對應(yīng)數(shù)值分別是1.6MPa、2.2MPa、1.5MPa。通過對這項結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn),在2.5%泡沫瀝青用量情況下,95%概率的強度值比設(shè)計值要大0.2MPa,所以滿足了要求,因而選擇2.5%作為泡沫瀝青用量。
3 試驗段施工
3.1 舊路面的銑刨、破碎、篩分
首先,對舊瀝青路面進行銑刨,要求嚴(yán)格按照設(shè)計厚度要求進行施工。
其次,進行面層料回收、運輸、存放到拌和廠。注意要盡可能減少變異性,因為二次破碎時,要求以尺寸作為尺度進行一些分級設(shè)置,本文以9.5mm篩網(wǎng)分隔,然后對銑刨料進行篩分,在其以下者為細(xì)集料、以上者則為粗集料。
3.2 貯存回收料
經(jīng)過篩分之后,回收料的生產(chǎn)尺寸、級配、堆放等工作完成后,即可以對其進行離析、重新粘結(jié)等問題進行預(yù)防與處理,比如:在堆放高度方面的限制,快速轉(zhuǎn)移機械設(shè)備,防止其停留或者工作時間太長;需要對其進行篷布覆蓋以避免加收料中的含水量。
3.3 混合料的拌和
混合料拌和時間為40~45秒,但是拌和中因篩分板的缺失,需要通過冷料倉的進料速度進行控制。通常的實踐經(jīng)驗表明,可以將細(xì)集料與粗集料進行拌和,再通過速度控制達(dá)到進料比例的有效控制。
3.4 混合料的運輸
首先,對運輸車輛進行一個清潔處理,然后在裝料時進行前后移動,以確?;旌狭系碾x析不會發(fā)生。
其次,在車輛數(shù)量、攤鋪設(shè)備需求等方面應(yīng)該有一個較好的選擇,以期增加運輸與攤鋪之間的連續(xù)性。
3.5 混合料攤鋪、碾壓
首先,準(zhǔn)備好攤鋪機設(shè)備與相關(guān)輔助器械。嚴(yán)格按照施工工藝展開施工,注意要先做好加熱的準(zhǔn)備工作。
其次,根據(jù)實驗與經(jīng)驗總結(jié),試驗路鋪筑松鋪系數(shù)確定為1.3??蛇x擇1.5m/s的攤鋪速度,以振動鋼輪壓路機、輪胎壓路機共同合作進行碾壓。
最后,在壓實的過程中,應(yīng)該分為初壓、復(fù)壓。一般的順序是1遍靜壓、3遍復(fù)壓、然后以輪胎壓路機碾壓4遍即可,注意最后需要通過鋼輪壓路機進行壓輪痕跡的清除。
4 質(zhì)量控制與問題處理
在泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)的應(yīng)用過程中,還需要從質(zhì)量管理與控制方面、可能存在的問題方面切入,對實際的施工工作進行一些具體的針對性解決,比如對于篩孔的堵塞、質(zhì)量檢測、跟蹤測定與評估等。以下進行具體說明:
4.1 現(xiàn)場施工中可能遇到的問題與處理方法
首先,在二次篩分過程中,往往會出現(xiàn)篩分設(shè)備中和篩孔堵塞現(xiàn)象,因此會因細(xì)集料的增多而產(chǎn)生級配比的變化,為了解決這些問題,可以將回收料的篩分流量進行調(diào)節(jié),尤其是應(yīng)該盡量調(diào)小,這樣就可以使篩分更加徹底,而且在清理篩孔時也易于通過人工完成清理任務(wù),另外就是調(diào)整冷料倉的進料速度,從而通過兩檔料用量比例的混合來減少對細(xì)料的需求。
其次,在離析方面也存在諸多問題,因為實踐經(jīng)驗與實驗都有效地表明了裝料、攤鋪中皆存在離析現(xiàn)象,為了更好地解決這類問題,除了上面所說的裝車時的移動,還需要對攤鋪過程進行人工干預(yù),主要是通過拌和的均勻度、細(xì)料的及時補充等來提高層間的平整與密實度,從而減少了離析發(fā)生的可能性。
最后,對于接縫的處理問題,因為在攤鋪與碾壓工序中接縫處理不好,往往會由此引發(fā)一系列的路面破損等問題,為了更好地處理這些問題,要求對再生層進行縱向接縫時,使混合料拌和均勻,并派遣專門的技術(shù)人員,使其對路面的邊緣地方進行細(xì)致修整。另外,碾壓的過程與密度、厚度都應(yīng)該進行跟進測定,并且在接縫的摻和過程中,注意深度的把握與碾壓過程中的補料工作。
4.2 施工質(zhì)量控制
首先,在本次實驗與實踐中,應(yīng)用的公路瀝青路面再生技術(shù)均按照我國JTG F41-2008相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格施工,而且對于原材料、級配比、含水量、抗壓強度、壓實度等進行了細(xì)致的實驗與檢測,并且在對結(jié)果進行評估的基礎(chǔ)上使再生試驗各項指標(biāo)完全滿足實踐標(biāo)準(zhǔn)與要求。
其次,在完成試驗路段的實踐操作后,通過相關(guān)規(guī)范與檢驗標(biāo)準(zhǔn),對現(xiàn)場彎沉值進行了測定,并且據(jù)此對其承載能力進行了評估。按照實測彎沉值1/100mm的要求,檢測出的結(jié)果是:平均值為14.9mm,標(biāo)準(zhǔn)差為7.5mm,而代表值則為27.2mm因此有效地說明了泡沫瀝青穩(wěn)定基層回收料路段彎沉值較大。
最后,還需要對試驗段進行跟蹤調(diào)查,因為公路工程需要通過時間來驗證,而且對于其中可能存在的隱患及相關(guān)質(zhì)量問題,也只有在檢測各項指標(biāo)都達(dá)標(biāo)后,而交由時間與不斷的監(jiān)測來完成相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督工作;一般情況下,只需對實際的使用效果采取人工調(diào)查即可,通常按照慣例在三年后,需要對其行車道的表面破損情況進行檢查,并且與不同的車道表面狀況進行一個比較,若一致則說明這種施工得到了較好效果,若存在差異或差異較大且回收料路段問題較大,那么則說明施工中存在問題或應(yīng)用效果未達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。本次的跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示,實驗段的應(yīng)用效果良好,且經(jīng)過路面表面的破損情況勘察與比較皆表現(xiàn)良好,說明這一技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到好的效果,也是值得進一步研究與推廣的應(yīng)用技術(shù)。
5 結(jié)語
總而言之,在新的時代就要堅持以可持續(xù)發(fā)展的理念作為指導(dǎo)原則,真正貫徹與時俱進、因時制宜的方法;對國省干線公路方面應(yīng)用泡沫瀝青拌冷再生技術(shù),要求先進行一些具體的室內(nèi)實驗,以確保其應(yīng)用原理的清晰性、有效性;再通過對實驗評估與結(jié)果分析算出相關(guān)的實踐數(shù)據(jù),再以實際的路段進行施工前的實驗與施工后的質(zhì)量測定;按照實際的數(shù)據(jù)與方案,進行實地施工,注意施工中的流程、工序與相關(guān)的試驗跟蹤效果勘察,因為只有在處理時認(rèn)真、細(xì)致,做到對每個環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用與合理施工,再加上采用計劃與統(tǒng)計表格法,對對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行一個具體的采集、分析、預(yù)測,從而真正達(dá)到保質(zhì)保量的目標(biāo)。
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(責(zé)任編輯:小 燕)