蘇龍淵
【摘 要】本文介紹了就地冷再生技術(shù)在省道209線養(yǎng)護(hù)維修工程中的應(yīng)用情況,闡述了施工中的材料選擇、機(jī)械設(shè)備的配備及工藝流程,以及施工過程中的質(zhì)量控制,評價了實(shí)施效果,提出了推廣應(yīng)用的技術(shù)建議
【關(guān)鍵詞】冷再生技術(shù);養(yǎng)護(hù)維修工程;應(yīng)用
0 引言
就地冷再生技術(shù)是在常溫下使用冷再生專用機(jī)械連續(xù)完成銑刨和破碎舊路面結(jié)構(gòu)層( 包括面層和部分基層) 、 添加再生材料 、拌和 、攤鋪、碾壓等作業(yè)過程 ,重新形成具有一定承載能力的結(jié)構(gòu)層 。就地冷再生技術(shù)施工中使用的骨料主要有銑刨下來的舊瀝青面層材料、 舊基層材料 、 新添加碎石等 。由于骨料中包含瀝青碎屑以及裹覆瀝青膜的礦料 ,因而成型的冷再生結(jié)構(gòu)層與水泥穩(wěn)定碎石等半剛性基層強(qiáng)度特性略有不同。冷再生基層的回彈變形比水泥穩(wěn)定碎石和瀝青砼都要大 , 處于半剛性和柔性基層之間 ,既有半剛性基層的板體強(qiáng)度 ,又有柔性基層的抗變形能力,同時可以減少溫縮、 干縮裂縫。就地冷再生技術(shù)施工工藝簡單, 縮短工期 , 節(jié)能環(huán)保 ,尤其適應(yīng)于普通干線公路養(yǎng)護(hù)維修工程的施工 ,應(yīng)用前景非常廣闊。
2016年定西公路管理局在省道209線養(yǎng)護(hù)維修工程中,采用就地冷再生技術(shù),鋪筑了12公里冷再生底基層,在降低成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。
1 就地冷再生施工技術(shù)
1.1 舊路狀況
省道209線K2+200-K10+200段和K19+400-K23+400段,隨著使用年限增加,以及交通量急劇增加、大噸位車輛增多,導(dǎo)致局部路段路基翻漿、變形,路面沉陷、坑槽、雍包、松散、龜裂破壞。
1.2 設(shè)計(jì)方案
對路基病害進(jìn)行處理,然后重鋪路面結(jié)構(gòu)層,其結(jié)構(gòu)形式為:3.5㎝厚AC-13瀝青混凝土上面層+5cm厚AM-16熱再生瀝青碎石混合料下面層+20㎝厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+15cm厚4.5%水泥穩(wěn)定就地冷再生底基層。
1.3 材料要求
1.3.1 水泥
水泥穩(wěn)定就地冷再生底基層的水泥宜采用標(biāo)號32.5的普通硅酸鹽水泥,水泥初凝時間應(yīng)大于3h,終凝時間應(yīng)大于6h且小于10h。
1.3.2 水
冷再生用水應(yīng)為可飲用水,使用非飲用水應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證,不影響產(chǎn)品和工程質(zhì)量時方可使用。
1.3.3 水泥穩(wěn)定就地冷再生底基層
就地冷再生經(jīng)對原路銑刨取樣試驗(yàn),能夠達(dá)到《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F20-2015)表4.5.2中的C-A-3的要求,對銑刨料做液塑限試驗(yàn),其液限為32%,塑限為26%,塑性指數(shù)為6%,符合規(guī)范要求,因此對再生料級配按表一的級配控制。局部地段若級配不符合下表要求,可添加級配礫石或碎石調(diào)整。
1.4 機(jī)械設(shè)備配備
就地冷再生設(shè)備1臺,罐車2輛,平地機(jī)1輛,20T壓路機(jī)1臺,膠輪壓路機(jī)1臺,灑水車1輛。
1.5 試驗(yàn)段施工
在全面開展施工前先做200米的實(shí)驗(yàn)段,通過試驗(yàn)段對方案進(jìn)行優(yōu)選,首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和所用再生機(jī)械的特點(diǎn),制定3~5種不同的再生機(jī)行進(jìn)速度和轉(zhuǎn)子速度的組合方案,按設(shè)計(jì)的再生深度對舊路進(jìn)行銑刨,取銑刨后具有代表性的材料送往試驗(yàn)室進(jìn)行篩分,選擇級配最接近理想級配的方案作為施工時再生機(jī)行進(jìn)速度和轉(zhuǎn)子速度的方案。然后根據(jù)再生深度對舊路銑刨,取銑刨后具有代表性的材料樣品送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)。按照室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,在舊路上攤鋪新加料或填料,按確定的方案進(jìn)行銑刨,取銑刨后具有代表性的材料樣品送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行篩分,如果篩分后的級配與室內(nèi)設(shè)計(jì)級配超過工地允許波動范圍,應(yīng)調(diào)整再生機(jī)速度和轉(zhuǎn)子速度,使銑刨后的級配與室內(nèi)設(shè)計(jì)級配相比波動在允許范圍內(nèi)。對試驗(yàn)段的彎沉、壓實(shí)度、平整度、厚度、寬度等指標(biāo)進(jìn)行檢測。根據(jù)試驗(yàn)段的結(jié)果最終確定再生混合料的級配、施工時采用的再生機(jī)行進(jìn)速度、轉(zhuǎn)子速度及再生結(jié)構(gòu)壓實(shí)工藝。
1.6 舊地冷再生施工工藝流程
1.7 施工質(zhì)量控制
1.7.1 對原路預(yù)整形
對原路面有翻漿或坑槽位置應(yīng)進(jìn)行翻修或補(bǔ)平,以便保證再生后的平整度及強(qiáng)度,原道路的橫坡(包括超高或路拱)、縱坡線進(jìn)行調(diào)整,使原來局部隆起或凹陷之類的不平整變的平滑,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。深坑或車轍也可歸為凹凸不平。超過再生層厚度的大的沉降或坡度變化,必須在再生前單獨(dú)處理。
1.7.2 準(zhǔn)備新料
根據(jù)原道路再生深度內(nèi)的平均密度,計(jì)算每平米新料的添加量。然后根據(jù)每車料的質(zhì)量或體積,計(jì)算每車料的堆放距離。新加料裝車時,應(yīng)控制每車料的數(shù)量基本相等。在同一料場供料的路段內(nèi),由遠(yuǎn)到近將新加料按上述計(jì)算距離卸置于原路面的中間。卸料距離應(yīng)嚴(yán)格掌握,避免有的路段料不夠或過多。將新加料均勻地攤鋪在舊路面上,按每1000m2為一攤鋪段,檢查新加料質(zhì)量是否均勻。
1.7.3 冷再生機(jī)銑刨與拌和
冷再生機(jī)推動稀漿車在原路面上行進(jìn)。再生混合料的含水量應(yīng)該控制為最佳含水量的(-0.5%~-1.0%)。冷再生機(jī)行進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)路面損壞狀況和再生深度進(jìn)行調(diào)整,一般為6m/min~8m/min,使得銑刨后料的級配波動范圍不大。網(wǎng)裂嚴(yán)重地段應(yīng)采用較慢速度。施工中再生深度的檢查以相鄰已經(jīng)再生或原路面為標(biāo)準(zhǔn),用鋼纖刺入土中,測量其刺入深度,看其深度是否合格。再生機(jī)后宜安排4~5人處理邊線和清理混合料中的雜質(zhì)以及每刀起始位置的余料,以防止影響縱向接縫、橫向接縫、平整度和再生材料的密實(shí)性。在施工過程中,對混合料的級配、再生深度、水的噴入量有任何疑問時,應(yīng)停止施工等問題解決后再繼續(xù)施工。每次再生的長度以保證后續(xù)作業(yè)能正常進(jìn)行為宜,使再生的長度盡可能長些,以減少橫向接縫。一個工作面長度一般為150m~250m。
1.7.3 整形和碾壓endprint
根據(jù)路寬、壓路機(jī)的輪寬和輪距的不同,制訂碾壓方案,應(yīng)使各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同,路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2~3遍。在再生機(jī)后應(yīng)配備一臺大噸位單鋼輪振動壓路機(jī)進(jìn)行初壓。初壓時先讓壓路機(jī)緊跟再生機(jī)后面進(jìn)行一遍靜壓,靜壓后采用強(qiáng)振(高幅低頻)進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)足以保證再生層底部2/3厚度范圍內(nèi)的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定要求(碾壓5遍以上)。每次碾壓從施工段起點(diǎn)開始,至再生機(jī)邊緣止,碾壓寬度應(yīng)超過該幅再生寬度。壓路機(jī)的工作速度不得超過3km/h。在完成一個作業(yè)段的再生和初壓后,應(yīng)立即用平地機(jī)整形。在直線段,平地機(jī)由兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平;在平曲線段,平地機(jī)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平。必要時,再返回刮一遍。在整形前,如果再生材料表面水分散失比較嚴(yán)重,可以先灑水后用平地機(jī)整形。在整形過程中,嚴(yán)禁任何車輛通行,并保持無明顯的粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。整形后,應(yīng)立即用雙鋼輪振動壓路機(jī)以弱振(低幅高頻)進(jìn)行復(fù)壓。直線和不設(shè)超高的平曲線段,由路肩向路中心碾時,每次應(yīng)重疊1/2輪寬,壓完路面全寬時即為一遍。一般需碾壓4~6遍。壓路機(jī)的碾壓速度,頭兩遍以采用1.5~1.7km/h為宜,以后宜采用2.0~2.5km/h。最后用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓(碾壓4遍以上),必要時可灑水碾壓。經(jīng)過拌和、整形的水泥穩(wěn)定再生層,宜在水泥初凝前并應(yīng)在試驗(yàn)確定的延遲時間內(nèi)完成碾壓,并達(dá)到要求的密實(shí)度,同時沒有明顯的輪跡。碾壓結(jié)束后應(yīng)及時對冷再生基層進(jìn)行檢測,主要項(xiàng)目有路面平整度、厚度、寬度、橫坡、壓實(shí)度等。
1.7.4 接縫的處理
縱向接縫的處理中道路寬度小于7米,縱向重疊較多時,不宜半幅施工,應(yīng)考慮全幅施工,以減少重疊量,提高施工效率。一般最小重疊寬度為100mm。路面材料越厚,重疊量越大;材料粒度越粗,重疊量越大。相鄰兩次作業(yè)間隔12h以上時,重疊量應(yīng)增加。在縱向接縫上,根據(jù)已建再生層的完成時間,改變水的噴入量??v向接縫的位置應(yīng)盡量避開慢行、重型車輛的輪跡位置。
橫向接縫主要是再生機(jī)停止造成的,應(yīng)對所形成的橫向接縫認(rèn)真處理。施工中應(yīng)盡量減少停機(jī)現(xiàn)象。在停機(jī)處,再生機(jī)再次施工時,必須將整個再生機(jī)后退至再生過的材料1.5m的距離。再生機(jī)開始工作時,操作員應(yīng)盡快加速達(dá)到正常的施工速度。禁止再生機(jī)以<2m/min的行進(jìn)速度進(jìn)行施工。
1.7.6 養(yǎng)生及交通管制
每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后,應(yīng)立即開始切斷交通養(yǎng)生。采用薄膜覆蓋方法進(jìn)行養(yǎng)生,養(yǎng)生結(jié)束后,必須將覆蓋物清楚干凈。底基層的養(yǎng)生期不宜少于7d。同時要保護(hù)底基層免遭施工車輛破壞。再生層養(yǎng)生結(jié)束后,等面層施工完再開放交通。
2 結(jié)束語
就地冷再生技術(shù)具有施工速度快,開放交通早的優(yōu)點(diǎn),因此將此技術(shù)用于公路養(yǎng)護(hù)維修工程中,可提高行車舒適度,降低施工成本。但由于目前部分公路養(yǎng)護(hù)施工人員的經(jīng)驗(yàn)還不夠豐富,同時在配合比設(shè)計(jì)和施工方面還存在諸多不足,因此需要相關(guān)人員在實(shí)踐中進(jìn)一步學(xué)習(xí)和總結(jié),以促進(jìn)該技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中的不斷發(fā)展。
[責(zé)任編輯:朱麗娜]endprint