許 敬,唐浩桐
(成都市建筑設(shè)計(jì)研究院,四川成都 610000)
通過瀝青路面就地冷再生技術(shù),可以充分利用現(xiàn)有的瀝青路面材料(Rap),既可節(jié)省大量材料資源和資金,也可避免環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和可持續(xù)發(fā)展,符合建筑節(jié)能、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求。通過瀝青路面材料(Rap)得到重復(fù)使用,可以節(jié)約路面維修的材料成本10 %~30 %。通過“瀝青路面冷再生就地拌和列車”與攤鋪機(jī)械、壓路機(jī)和平地機(jī)共同組成瀝青路面就地連續(xù)冷再生施工機(jī)械連動(dòng)線,可以比常規(guī)施工工作效率提高10 %~20 %。其適用于一、二、三級(jí)公路和城市道路中的次干道及以下等級(jí),瀝青路面的就地冷再生利用:
(1)當(dāng)使用乳化瀝青、泡沫瀝青作為再生結(jié)合料時(shí),可用于一、二級(jí)公路和城市道路的下面層、基層或三級(jí)公路的面層、基層;
(2)當(dāng)使用水泥、石灰等作為再生結(jié)合料時(shí),再生層只可作為基層。瀝青路面就地冷再生技術(shù)分為瀝青層就地冷再生技術(shù)和全深式就地冷再生技術(shù)。
該技術(shù)的應(yīng)用需要對(duì)現(xiàn)狀瀝青路面進(jìn)行調(diào)查,對(duì)道路進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。如果瀝青路面存在路基破壞,路基失穩(wěn)情況,則該瀝青路面不能采用就地冷再生處理。如果路基較為完好,強(qiáng)度滿足規(guī)范要求,路面出現(xiàn)破損,可以進(jìn)行就地冷再生處理,再生層的下承層應(yīng)確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。
我國先進(jìn)的城市市政道路瀝青路面冷再生技術(shù)往往是通過利用舊路現(xiàn)有資源,并且在此基礎(chǔ)上加入部分新的混合骨料和穩(wěn)定劑,并在更加穩(wěn)定的情況下利用冷再生拌和設(shè)備對(duì)舊瀝青路面進(jìn)行再生。除此之外,瀝青路面冷再生技術(shù)的優(yōu)越性通常還體現(xiàn)在這一技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)路面結(jié)構(gòu)具有更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,同時(shí)有效縮短了路面的養(yǎng)護(hù)周期,在本質(zhì)上提升了工程的施工質(zhì)量,加快了施工速度,從而能夠大幅度提高城市道路的整體質(zhì)量,更加充分的發(fā)揮出城市市政道路建設(shè)投資所應(yīng)當(dāng)具有的效益。
某路面就地冷再生改造工程,瀝青混凝土路面,紅線寬度為25 m,城市次干道,設(shè)計(jì)車速為40 km/h,道路橫斷面組成為5.5 m人行道+14 m車行道+5.5 m人行道,長(zhǎng)450 m。對(duì)道路進(jìn)行綜合檢測(cè)并分析,由于近年來交通流量在經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步的影響下,該道路長(zhǎng)期處在超載的作用,基層和面層產(chǎn)生了大量裂縫(路基無破損,強(qiáng)度滿足規(guī)范要求),使道路的服務(wù)水平和通行能力受到了影響,所以要對(duì)此路段加以維修保養(yǎng)。
該道路原路面結(jié)構(gòu)層為16 cm瀝青面層+20 cm 5 %水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm 4 %水泥穩(wěn)定碎石底基層。改造后新結(jié)構(gòu)層為新鋪16 cm瀝青面層+新鋪20 cm 5 %水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm水泥冷再生結(jié)構(gòu)層。
對(duì)原道路底基層進(jìn)行取樣,進(jìn)行級(jí)配分析,結(jié)合規(guī)范規(guī)定的級(jí)配值進(jìn)行重新設(shè)計(jì)級(jí)配,表1為水泥穩(wěn)定冷再生混合料級(jí)配組成,通過相應(yīng)的調(diào)整級(jí)配,實(shí)現(xiàn)減少孔隙率的效果,其最終目的還是為了增加基層的強(qiáng)度、密度。
按照合成級(jí)配配合需要增加的碎石等材料須符合規(guī)范要求。
水泥冷再生結(jié)構(gòu)層的再生劑水泥采用P.O.42.5普通硅酸鹽水泥,初凝時(shí)間3 h以上,終凝時(shí)間不宜大于6 h。
冷再生層采用水為飲用水。
表1 調(diào)整 RAP 的級(jí)配組成
3.3.1 施工準(zhǔn)備
(1)對(duì)施工人員技術(shù)交底,安排測(cè)量人員進(jìn)行放樣。 檢查測(cè)量?jī)x器能否正常使用,合理埋設(shè)并保護(hù)好軸線控制樁,仔細(xì)復(fù)測(cè)核對(duì)樁位。
(2)做好準(zhǔn)備工作,提前對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)。
3.3.2 原路面銑刨并攤鋪新集料
原路面16 cm瀝青混凝土面層和20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層要進(jìn)行整幅銑刨,銑刨后對(duì)路面存在的雜草、垃圾及石塊等雜物進(jìn)行全面的清洗。對(duì)原路面的橫坡和縱坡加以調(diào)整。此外,為了達(dá)到相關(guān)要求,對(duì)原有局部凹陷或隆起的不平整地段加以改良成平滑路面。在冷再生施工前對(duì)超過再生層厚度的坡度及沉降層加以處理。
對(duì)銑刨后的路面攤鋪新集料(水泥、碎石等材料),水泥材料摻量按照質(zhì)量4 %,水泥和碎石材料需要通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定,在為了保證水泥攤鋪的均勻、一致和等厚,水泥攤鋪利用冷再生機(jī)邊線控制,沿縱向每隔10 m放控制線,控制線形式是在控制點(diǎn)上釘上鋼筋樁,然后掛線,并對(duì)水泥攤鋪刮平攤鋪,銑刨的路面混合料可以用于其他道路的廠拌再生層。
3.3.3 冷再生機(jī)組就位
完成新集料撒布之后,準(zhǔn)備冷再生機(jī)組,主要包括的機(jī)械為冷再生機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、平地機(jī)。按照從前到后的順序?qū)⑸鲜鰴C(jī)械排成一排,然后連接輸水管。最后全面檢查機(jī)械,確認(rèn)無誤后才開始進(jìn)行施工工作。
3.3.4 再生、攤鋪
再生在施工起點(diǎn)處將冷再生就地拌和列車、攤鋪機(jī)機(jī)械、壓路機(jī)、平地機(jī)等施工機(jī)具順次首尾排列,水罐車準(zhǔn)備就緒。啟動(dòng)冷再生就地拌和列車將抬料機(jī)對(duì)準(zhǔn)再生作業(yè)面進(jìn)行銑刨、破碎,拌和,將再生混合料送至攤鋪機(jī)機(jī)械或銑刨過的路面上。在攤鋪過程中,要保證冷再生機(jī)緩慢、勻速、連續(xù)的前進(jìn),再生作業(yè)不得隨意變更速度或者中途停頓,冷再生機(jī)的行駛速度要根據(jù)材料的需求量、攤鋪的厚度、寬度、施工設(shè)備的配套情況等因素確定,再生施工速度宜為4~6 m/min,并注意與攤鋪機(jī)械速度的配合,只有這樣才能保證水泥混合材料在攤鋪中不會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象,才能保證整個(gè)道路的維護(hù)質(zhì)量。單幅再生至一個(gè)作業(yè)段終點(diǎn)后將冷再生就地拌和列車、攤鋪機(jī)機(jī)械、壓路機(jī)、平地機(jī)等機(jī)械倒至施工起點(diǎn),進(jìn)行第二幅施工,注意相鄰兩幅作業(yè)面的重疊量不宜小于100 mm,直至完成全幅作業(yè)面的再生。
3.3.5 碾壓
壓路機(jī)進(jìn)行第一遍的穩(wěn)壓處理是在混合料攪拌均勻之后進(jìn)行。在穩(wěn)壓施工的過程中,在路面不平的位置和水分不均處,要將下層的混合料及其補(bǔ)料共同進(jìn)行翻松10 cm,然后進(jìn)行推平處理,最后進(jìn)行穩(wěn)壓處理。在碾壓施工中,要按照先慢后快、先輕后重的原則進(jìn)行碾壓。并且依據(jù)高程的要求,使用平地機(jī)將路面的平整度修整至設(shè)計(jì)的規(guī)范。首先進(jìn)行2遍~3遍的碾壓,在這期間使用YZ18振動(dòng)機(jī),然后進(jìn)行靜壓施工2遍,使用三輪壓路機(jī)進(jìn)行,最后進(jìn)行1遍的排壓施工,使用20 t的輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。碾壓工作中要按照從路邊向中心的碾壓工序進(jìn)行,還要確保輪跡之間重疊的寬度一致。完成終壓工作后,要檢查路面的施工質(zhì)量,以此確保冷再生結(jié)構(gòu)層,滿足光滑、密度和平整的要求。
3.3.6 養(yǎng)護(hù)
冷再生路面碾壓結(jié)束后,要對(duì)冷再生層進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù),在養(yǎng)護(hù)期間要保證冷再生基層時(shí)刻處于潮濕的狀態(tài),路面風(fēng)干后,要及時(shí)的進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7 d,在養(yǎng)護(hù)期間,不能允許車輛通過。養(yǎng)護(hù)后在冷再生層上新加鋪20 cm 5 %水泥穩(wěn)定碎石基層和16 cm瀝青面層。
利用水泥穩(wěn)定廢舊水泥穩(wěn)定碎石料作為路面底基層,材料的基本性能與水泥穩(wěn)定碎石的性能相近,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足對(duì)底基層材料要求的指標(biāo)水平。
采用瀝青路面冷再生技術(shù),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益:一是完全利用廢舊材料,有效節(jié)約了砂石料等自然資源和廢棄舊料占用的大量土地資源;二是提高了作業(yè)效率,并且在工期上提前了20 d,創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益;三是降低了施工成本,節(jié)約路面維修材料成本的10 %~30 %,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
總之,對(duì)市政道路維修工程中瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探析與研究具有極為重要的工程意義與現(xiàn)實(shí)意義,需要引起我們的重視。