宋艷麗
(中交國通公路工程技術(shù)有限公司,河南 南陽 473000)
水泥穩(wěn)定就地冷再生基層技術(shù)是路面翻修和改造升級的過程中常見的一種技術(shù),由于其對材料的充分利用,對環(huán)境的保護以及工期短、流程簡單的特點,在經(jīng)濟和社會方面都有積極的作用,對提升路面施工質(zhì)量具有重要的意義。
我國60年代開始就對就瀝青混合材料的再生開展了研究,隨著國家對環(huán)境保護和資源規(guī)劃的進一步重視,再生能源的研究,尤其是瀝青路面的維護改造成為了重點。目前我國每年公路建設方面的投資已經(jīng)突破2000億元,其中瀝青路面占據(jù)的公路里程超過了一半,由于瀝青路面在使用幾年以后質(zhì)量和安全性大幅下降,使得路面的養(yǎng)護費用越來越突出,在這些背景下路面再生技術(shù)成為了研究的熱點。
瀝青路面冷再生技術(shù)根據(jù)拌和方式可以分成就地冷再生和廠拌冷再生,拌和時添加的穩(wěn)定劑種類可以分成水泥冷再生、泡沫瀝青冷再生、乳化瀝青再生。本文主要介紹水泥穩(wěn)定就地冷再生。
路面建好以后,如果要對路面進行進一步的加工,就需要對原有的路面和基層進行再生,然后對瀝青路面進行再生,再對原來的理清進行再生。舊瀝青路面的水泥穩(wěn)定就地冷再生,是通過專用的施工機具,對原有的瀝青路面和基層挖刨,在利用就地冷再生機械對路面開展冷挖刨。對現(xiàn)場的材料進行分類和篩選,做到就地取材,在加入一定量的集料、水泥做添加劑,經(jīng)過攪拌、鋪層、壓實等步驟,讓其成為新的瀝青路面,實現(xiàn)利用原有的材料再生路面的目的。
從施工效益和成本方面來看,水泥就地冷再生技術(shù)主要有以下幾個優(yōu)點:①施工工期短,施工工藝簡單,對主干道和交通要道的大面積翻修能力強,不容易受天氣影響,適合在人流量大,車輛密集的區(qū)域使用;②水泥就地冷再生的結(jié)構(gòu)具有良好的結(jié)構(gòu)層次與完整性,大大提高了原來瀝青路面的強度和平整度;③施工工序科學,從路面開挖、材料攪拌、添加水泥穩(wěn)定成型一氣呵成;④使用了舊瀝青路面的材料作為集料和填料,大大降低了對資源的需求,避免了建筑殘渣的堆放,保護了道路周圍的環(huán)境,符合我國能源戰(zhàn)略與環(huán)境保護的發(fā)展要求;⑤由于材料易得、工序簡便、工期簡短,整個工程的成本相對于傳統(tǒng)的瀝青路面維護大幅降低;⑥水泥就地冷再生技術(shù)可以不用重新進行結(jié)構(gòu)鋪層就能完成瀝青路面的維護與升級,對于長期受到路面災害的地區(qū)有良好的應對能力。
利用水泥穩(wěn)定舊瀝青路面,形成新的路面基層,從而實現(xiàn)就地冷再生的應用,是當前路面翻新和改造升級的主要應用。在實際施工中要根據(jù)情況選擇合適的材料和工藝,主要以就瀝青路面的表層厚度以及基層的破壞情況為參考,本文簡單的介紹水泥就地穩(wěn)定冷再生施工工藝。
在對舊瀝青路面進行再生前,相關的施工人員必須要將施工規(guī)范、合同要求以及現(xiàn)場的情況掌握清楚。施工單位還要把再生要用的機械提前準備好,施工過程中要保證施工人員數(shù)量足夠、能力達標、人員分配科學合理。另外施工人員還要事先對施工現(xiàn)場進行勘探,對舊瀝青路面進行全面的調(diào)查,掌握路面的結(jié)構(gòu)以及破損情況,同時對周邊的水文地質(zhì)情況進行摸排。施工人員先對銑刨層取樣分析,對舊瀝青路面的材料進行篩選,根據(jù)取樣分析的結(jié)果對集料進行調(diào)配,粒徑大于5mm的含量控制在40%~75%。
在進行水泥就地冷再生之前,施工單位要先用一段道路做施工前的試驗工作,目前根據(jù)施工機械的水平,一般選用3種~5種機械的轉(zhuǎn)速進行分段試驗,首先對舊瀝青路面進行銑刨,將材料送到試驗室進行篩選和調(diào)控,篩選的指標包括含水率、成分、結(jié)構(gòu)等,選用調(diào)配比例最接近施工需求的一組進行試驗
舊瀝青路面的就地冷再生屬于道路翻修的領域,整個施工過程包括4道工序:先對舊瀝青路面進行銑刨;然后對材料進行添加、調(diào)配并拌和;再進行實際的再生施工以及壓實;待路面成型后進行養(yǎng)生。
在實際施工開始前,施工單位要在施工的路段設置醒目的告示牌,提醒周圍的人員注意。雖然水泥就地冷再生技術(shù)對交通的影響較小,但實際施工時還是要盡量的封閉道路進行施工。同時施工單位還要事先對舊瀝青道路進行清洗,確保施工時不會有雜物卷入。施工單位要根據(jù)道路的寬度確定施工機械的工作面寬度,確保鋪設水泥過程中的質(zhì)量控制能夠有相關施工機械的保障,最好在攪拌的過程中能夠同時開展鋪布的工作,及時降低揚塵、風沙造成的污染,同時還能夠降低雨水對再生路面的影響。
在進行材料攪拌的時候,再生路段的材料必須按照施工要求和相關規(guī)范使用,機械在工作時,施工人員必須要時刻監(jiān)控機器的工作情況和材料的攪拌程度。整個施工過程中施工單位都要對機械進行定期維護與檢查,每臺機器在工作時都要配備專業(yè)的施工人員進行操控,對于再生路面的厚度、材料的組成以及水泥添加劑的量要實時監(jiān)控。一般為了簡化現(xiàn)場材料攪拌的過程,施工單位會在工作面的外沿留下一條導向線引導工作人員操作。如圖1、圖2所示為常用的再生機結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖以及水泥穩(wěn)定就地冷再生施工流程簡圖。
當舊瀝青路面的材料與水泥等添加料完成充分的拌和后,施工人員通常利用20t的自行羊足對再生的道路進行壓實,整個碾壓的過程速度保持不變。當施工單位對再生路面進行第一次壓實的時候,施工過程要盡可能的簡短,同時用人工配合的方式在平地機壓實完后再對路面進行壓實。第二次壓平的時候施工單位使用壓路機對再生路面進行整平,整個過程不能少于5次。碾壓結(jié)束后施工人員要及時對再生路面進行檢查,對不符合要求的路段要進行重壓。
舊瀝青路面的施工過程中一定要確保道路寬度不超過7m,如果施工的路段出現(xiàn)了縱向重疊,工作人員要從全幅施工的角度出發(fā)考慮,最大限度地降低縱向重疊的工程量,通常舊瀝青路面再生的過程中縱向重疊寬度在50mm~150mm,工作人員在進行縱向接縫時可以把水泥的噴入量作調(diào)整來適應接縫的寬度。對于橫向的接縫,工作人員在處理的過程中要盡量避免機器停轉(zhuǎn),因為一旦機器的停轉(zhuǎn)時間超過了拌和物初凝的時間,那么再次開展再生施工的時候就必須把整套再生機械退回再生路段1.5m前的位置,同時還要重新撒布。
路面再生工作結(jié)束以后,施工單位必須要確保施工過程中的水泥質(zhì)量符合工程要求,對水泥初凝、終凝和水泥的強度、穩(wěn)定性進行及時分析。在撒布的過程中要確保水泥使用的量的準確,同時鋪撒均勻,在選擇施工材料時,工作人員要嚴格按照設計規(guī)范和質(zhì)量要求來選擇。操作水泥冷再生機械時,工作人員要控制好機器的移動速度,攪拌的時候要確?;旌衔飻嚢璩浞郑箶嚢璧纳疃冗_到施工的要求。在碾壓的過程中要對壓實度進行實時監(jiān)控,對于成型路面要進行強度分析,不但要對混合物的組成成分進行鑒定,還要對成品進行取樣檢測。路面再生完成以后對整個路段進行不少于一星期的養(yǎng)護,用薄膜或者厚布進行遮蓋,減少因路面水分的蒸發(fā)而導致路面干裂。
圖1 再生機的工作原理圖
圖2 水泥穩(wěn)定就地冷再生工作流程圖
瀝青混凝土舊路面的再生技術(shù)具有綠色環(huán)保、降低成本、節(jié)約時間、工藝簡單的優(yōu)點,并具有進一步深入研究的經(jīng)濟與社會價值。從成本來看水泥穩(wěn)定就地再生技術(shù)的費用主要來自添加劑和機械費用,大大降低了造價;對社會而言,這種技術(shù)既可以充分利用舊瀝青路面的材料,減少對環(huán)境的污染,同時又能夠適應不同的環(huán)境和交通情況,降低了對城市交通的影響,是一項符合我國能源規(guī)劃以及環(huán)境保護戰(zhàn)略的施工技術(shù)。