(山東德州市公路事業(yè)發(fā)展中心,山東 德州 253011)
公路工程施工需兼具高質(zhì)量和低工程造價(jià),達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。瀝青路面冷再生施工技術(shù),可重復(fù)利用舊瀝青路面材料、重新設(shè)計(jì)公路路面結(jié)構(gòu)層。目前很多公路瀝青路面施工過程中,都充分運(yùn)用了舊路面的廢棄材料,避免了廢棄材料對(duì)空間環(huán)境可能造成的環(huán)境污染,有效節(jié)約工程施工材料,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的公路施工工序。
瀝青路面冷再生技術(shù)是一種對(duì)結(jié)構(gòu)層重新組合的路面技術(shù)施工工藝技術(shù),對(duì)部分基層材料與瀝青面層材料銑刨處理之后進(jìn)行第二次或者第三次使用,在這些材料之中加入一定量的細(xì)集料或者新骨料,同時(shí)按照一定的比例添加石灰、粉煤灰、乳化瀝青、水泥泡沫瀝青等材料,將其與水按照一定的比例混合,之后在自然環(huán)境之下完成添加、銑刨、拌和、破碎、攤鋪與機(jī)械壓實(shí)成型等連續(xù)操作。
圖1 瀝青結(jié)合料使用性能變化展示圖
瀝青路面使用壽命與質(zhì)量的重要影響因素之一是瀝青耐久性。瀝青路面鋪筑過程中受到加熱作用,加之一定程度上受到自然因素與交通載荷等因素的影響,導(dǎo)致瀝青出現(xiàn)不可逆的老化現(xiàn)象。由此隨著道路運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),瀝青混合料的化學(xué)性能也隨之出現(xiàn)一定變化,與交通載荷的實(shí)際要求相比逐漸不足,性能表現(xiàn)如圖1所示。
冷再生基層施工過程中,加鋪層設(shè)計(jì)可以運(yùn)用AASHTO方法,以疲勞特征與彈性模量表示路面材料,對(duì)層厚、各層結(jié)構(gòu)等值系數(shù)、排水系數(shù)等運(yùn)用諾模圖于結(jié)構(gòu)數(shù)SN表示。對(duì)非穩(wěn)定層需要考慮排水條件的影響系數(shù)。
如表1所示,泡沫瀝青冷再生層等效系數(shù)最佳值位于0.2~0.42,乳化瀝青冷再生層等效系數(shù)最佳值分布范圍為0.17~0.41,冷再生整體性結(jié)構(gòu)等效系數(shù)分布范圍在0.3~0.35之間。
不同等級(jí)的公路具有不同的載荷值與ESAL數(shù)值,在道路工程施工過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)此充分考量,采用最為合理的施工方式,并據(jù)此調(diào)整瀝青路面冷再生基層施工技術(shù)的相關(guān)運(yùn)用數(shù)值。
表1 冷再生路面結(jié)構(gòu)等效系數(shù)
表2 交通量表
表3 冷再生層罩面厚度分布數(shù)值
冷再生施工工藝包括4個(gè)步驟,首先需要準(zhǔn)備翻松舊路面材料,第二步是在材料中添加水與添加劑,第三步為成型與壓實(shí),第四步為再生路面加鋪磨耗層。為了優(yōu)化路面鋪筑與工程施工可以加鋪結(jié)構(gòu)層與黏結(jié)層,提升工程路面中的補(bǔ)強(qiáng)作用。在振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)作業(yè)之前,要求使用平整機(jī)整型再生層,在最終施工完成后利用輪胎壓路機(jī)最終壓實(shí),使得公路路面具有良好的表面特性。目前這一工藝運(yùn)用過程中常見的設(shè)備為WR2500S型瀝青路面冷再生機(jī),產(chǎn)自德國(guó)維特根公司。
圖2 WR2500S型瀝青路面冷再生機(jī)
WR2500S型瀝青路面冷再生機(jī)在使用過程中具有多項(xiàng)功能,包括銑刨舊瀝青路面、拌和穩(wěn)定土、現(xiàn)場(chǎng)冷再生。在運(yùn)行過程中能夠結(jié)合不同的工況,調(diào)節(jié)拌和罩殼有效容積,通過控制系統(tǒng)與傳感器得到轉(zhuǎn)子銑削深度,從而以此確定最佳的再生鋪層厚度,WR2500S型瀝青路面冷再生機(jī)在運(yùn)用過程中可以結(jié)合水泥稀漿攪拌輸送車共同使用。
結(jié)合所用運(yùn)料車輛的噸位,在需要添加骨料時(shí),按照新填骨料的相應(yīng)比例數(shù)值得出所用運(yùn)料車輛的噸位,運(yùn)用相關(guān)數(shù)值計(jì)算出每車料的堆放距離,在路面中按照一定距離放置相應(yīng)數(shù)量的骨料,同時(shí)使用平地機(jī)攤開,運(yùn)用新骨料運(yùn)輸卡車將骨料均勻得灑在預(yù)施工工程路面上。運(yùn)用平地機(jī)結(jié)合再生寬度進(jìn)行有效地預(yù)先攤鋪處理,使得新舊材料之間達(dá)到良好的混合狀態(tài)。
運(yùn)用水泥稀漿攪拌輸送車給公路施工運(yùn)送相應(yīng)的水泥稀漿。在舊路材料的破碎與銑刨上充分發(fā)揮再生機(jī)的作用,并運(yùn)用此完成新舊材料之間的攤鋪、拌和與預(yù)壓實(shí)作業(yè)。在共同的操作完成之后,利用壓路機(jī)將再生層壓實(shí)成型。若瀝青路面冷再生基層施工過程中不需要添加骨料,則可以免去相應(yīng)的操作步驟。再生層在最終的壓實(shí)之前,要利用平地機(jī)有效整形,之后再開展相應(yīng)的碾壓作業(yè)。再生層碾壓施工完成之后需要養(yǎng)護(hù)工作,在7天時(shí)間內(nèi)禁止一切車輛通行,同時(shí)由專人負(fù)責(zé)看護(hù)再生層,可在表面位置噴灑透層雨,避免養(yǎng)生期間有油水浸入其中。
表4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
例如,老嶺隧道至靖宇段k61+100~k83+006.284段中采用了瀝青路面冷再生基層施工技術(shù),施工管理過程中相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。