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        干線公路養(yǎng)護中瀝青路面冷再生技術研究

        2021-09-10 03:16:19陳慧芳
        交通科技與管理 2021年10期
        關鍵詞:瀝青路面

        陳慧芳

        摘 要:瀝青路面是我國高等級公路路面形式的第一選擇,其特點為噪音小、行車舒適、便于維修等。隨著道路通行運營時間的延長,在交通荷載和環(huán)境因素的作用下,瀝青路面病害頻發(fā),裂縫、車轍、坑槽等病害的大量出現(xiàn)將會嚴重影響公路的耐久性、行駛舒適安全及服務水平。為了有效改善路面使用性能,解決病害問題,必須及時進行養(yǎng)護維修。公路建設資源消耗較大,維修養(yǎng)護施工極易產生大量廢舊材料,造成資源浪費。為了落實科學發(fā)展觀,走可持續(xù)發(fā)展的道路,開展瀝青路面再生技術研究具有重要意義。冷再生技術的應用可以有效提高廢舊材料再生利用率,減少對自然資源的過度開采和利用,具有良好的社會效益和經濟效益。

        關鍵詞:干線公路;瀝青路面;就地冷再生

        1 冷再生施工原理及特點

        瀝青路面就地冷再生是指在舊瀝青路面上,利用設計和施工配合比,添加一定量骨料、水泥、石灰、粉煤灰等材料,通過就地冷再生機在滿足施工溫度的情況下,就地連續(xù)完成對舊路面攤鋪、碾壓等一系列工序,最終達到路面再生養(yǎng)護的目的。相比傳統(tǒng)施工方法,就地冷再生施工特點如下:

        (1)施工工序簡單。冷再生施工可以就地利用舊瀝青路面的材料,省去了挖掘、外運、廢料處理等多道工序,大大簡化了施工工藝,加快了施工進度。

        (2)施工成本偏低。按照工程施工成本分析,再生層厚度不同,則成本降低幅度不同。相比傳統(tǒng)施工工藝,就地冷再生工藝,可以節(jié)約成本35%~55%之間,隨著再生層厚度的增加,再生成本越低。

        (3)施工工藝先進。再生施工有乳化瀝青、泡沫瀝青等材料,可以有效提升結構層的剪切強度及抗疲勞能力,能夠有效抑制及減少反射裂縫。相比其他路面類型,病害較少,工藝更先進。

        (4)保護環(huán)境,節(jié)約資源。再生施工最突出的特點在于“節(jié)約資源,保護環(huán)境”,通過就地冷再生施工,可以充分利用廢舊瀝青材料,減少新材料的用量,不僅解決了舊料處理的難題,還不會造成污染問題。

        2 工程概況

        某干線公路工程沿線經濟發(fā)展迅速,是一條重要的經濟大通道地理位置十分重要。本路段為二級公路技術標準,屬于瀝青路面,8.5 m為路基寬度,8.0 m為瀝青路面寬度。原路面結構為3 cm細粒式瀝青混凝土+5 cm中粒式瀝青混凝土+20 cm水泥穩(wěn)定碎石,墊層為15 cm厚天然砂礫。本路段通車運營多年,在行車荷載與自然因素長期作用下,路面病害頻發(fā),主要病害有推移、車轍、橫縱向裂縫等。通過對路面病害問題的分析,最終決定采用就地冷再生施工工藝。

        3 瀝青路面冷再生施工準備

        3.1 施工技術準備

        施工前,需按照施工圖紙組織技術人員做好前期勘查工作,并對設計圖紙工程數(shù)量、施工內容等進行詳細審核,確保滿足施工條件。針對項目導線點、水準點需測量人員及時進行復測調整,并保護好導線點,為后期施工提供便利。組織試驗人員抽檢施工各類材料,并進行材料性能指標檢測,待確保材料質量合格后才能用于施工。為了保證后期施工質量,需鋪設試驗段,長度為200 m,從而確定再生材料級配、再生機械設備運行速度、壓實度等各類參數(shù),為后期大面積施工提供參考依據(jù)。

        3.2 施工原材料準備

        水泥:基于經濟性原則,根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,可采用32.5~52.5號水泥材料。本工程采用32.5號普通硅酸鹽水泥。

        集料:按照規(guī)定要求,采用石質堅硬的碎石材料,規(guī)格為10 mm~30 mm,含泥量不得大于0.7%,壓碎值控制在30%以內。

        水:采用無污染、無雜質的飲用水即可。

        3.3 施工機械準備

        冷再生施工當中,必須提前做好設備配置工作,確保設備數(shù)量、類型均滿足施工要求,主要設備包括:碎石撒布機、水泥撒布機、就地冷再生機、單鋼輪壓路機、振動壓路機、膠輪壓路機、平地機等,并做好試機準備,保證機械設備施工中不會出現(xiàn)故障,影響施工進度。

        4 瀝青路面冷再生技術要點

        4.1 施工放樣

        再生施工前期,為了保證道路中心線準確,可在路兩側設置一排標樁作為基線,根據(jù)直線段、曲線段的不同,標樁間距也有所區(qū)別,比如,直線段間距不得大于40 m,曲線段間距不得大于20 cm。

        4.2 原路面處理

        (1)交通管制。施工前一星期,即可開展路面管制工作,為了不影響道路通行,可對施工段進行半封閉施工。并將標牌設置在再生路段各個路口,提醒車輛及行人前方施工,注意安全。

        (2)原路面清理。原路面表面可能會存在大量垃圾、雜物、石塊等,為了確保后期施工質量,需提前清理干凈。

        (3)原路面預整形。針對原路面較為嚴重的病害部位,需提前進行有針對性的出現(xiàn),比如坑槽、沉陷等。待處理完以后,可通過平地機進行初平,并利用壓路機碾壓,直至原來局部不平整的路面變得平整,滿足施工各項要求。

        4.3 撒布施工

        冷再生機組就位后,需全面檢查再生施工當中所有的設備運行情況,保證施工可以正常進行。隨后計算摻加材料的用量和實際撒布量。根據(jù)工程實際情況,此次采用干態(tài)的水泥穩(wěn)定劑加入形式,要求先確定水泥摻加用量,隨后通過智能型水泥撒布機進行均勻撒布。經計算26.3 kg/m3為水泥撒布量。確定后,可通過白灰將水泥撒布區(qū)域準確劃出,便可進行水泥撒布施工。同時,可利用碎石撒布機進行碎石撒布,撒布量為79 kg/m3,撒布機速度為60 m/min。保證撒布均勻、用量準確。

        4.4 再生施工

        根據(jù)再生機的有效工作寬度,確定最大銑刨深度,為50 cm。通過白灰在原路面撒出冷再生機作業(yè)導向線。再生機組準備就緒后,便可推動水罐車進行施工。先將原路面銑刨破碎,破碎深度達到底基層為止,并與外摻料同時進行均勻拌和,拌和深度達到舊水穩(wěn)定層底部。在整個再生施工當中,要指派專人緊隨再生機進行觀測。隨時檢查再生機拌合深度,并對水泥、水等含量進行測定,保證始終處于最佳含量范圍。啟動再生機組后,便可進行連續(xù)不斷地施工,在整個再生施工當中,應保證勻速、緩慢前行,為了減少銑刨后級配變化過大,本工程以6 m/min為再生機施工速度。對于路面網裂較為嚴重的路段,可采取較慢的再生速度,為4 m/min。若要同時進行多道施工,需保持一定搭接寬度,不得低于100 mm。為了避免對縱向接縫、橫向接縫及平整度等造成不利影響,再生機后面可指派幾個人進行邊線處理及清理混合料內的雜質,保證施工質量。

        為了保證路面密實度滿足施工要求,再生施工后,需通過單鋼輪壓路機進行碾壓。隨后便通過平地機找平與整形。在該施工環(huán)節(jié),不允許車輛通行,要保證不會出現(xiàn)集料離析情況,若混合料表層水分散失太大,可進行一定水分補充。整平施工后,若發(fā)現(xiàn)部分位置仍存在凹凸不平的情況,需及時補料,或銑刨除去,隨后再次進行碾壓,直至路面整平。

        按照路寬、壓路機的輪寬和輪距等具體情況確定再生層碾壓方案,保證各部分碾壓次數(shù)基本相同,一般路兩側碾壓遍數(shù)可適當增加3遍左右。碾壓施工一般分為三個階段,待路面整平后,可通過一臺單鋼輪壓路機進行初壓,碾壓速度可控制咋2.5 km/h~3.0 km/h,碾壓遍數(shù)為2~3遍。隨后通過振動壓路機進行復壓,碾壓遍數(shù)為4~6遍,碾壓速度可控制在2.0 km/h~2.5 km/h。完成復壓施工后,可進行終壓施工,應選取膠輪壓路機,碾壓遍數(shù)為4~6遍,待路面平整度達到規(guī)定要求,明顯輪跡也已消除,便可停止碾壓施工。在整個碾壓過程中,要時刻關注碾壓質量,一旦出現(xiàn)起皮、松散等情況,需及時采取措施處理,保證施工質量。

        4.5 接縫處理

        瀝青路面冷再生施工當中,主要涉及2類接縫,即橫向接縫、縱向接縫。一旦接縫處理不好,便會對基層收縮性造成不利影響,導致基層開裂,甚至反射至面層,形成反射裂縫。為此,必須做好瀝青路面接縫施工。

        第一,縱向接縫。當?shù)缆穼挾仍? m以下時,將會出現(xiàn)大量縱向重疊情況,此時可采取全幅施工,不宜采用半幅施工,盡可能減少重疊量,提升施工效率。通常來講,重疊寬度不宜太寬,最小為100 mm,一旦重疊部分過寬,很可能出現(xiàn)含水率較大發(fā)生翻漿問題。

        針對前后兩次連續(xù)施工,若間隔時間過長,超過12小時,則需增加重疊量??v向接縫設置時,應與重型車輛、慢行車輛的輪跡位置錯開。

        第二,橫向接縫。施工過程中,盡可能減少停機現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)再生機不運作,不管時間再短,都會有橫向接縫存在,這種情況下,必須認真對待,合理處理,要求下次啟動施工時,必須將再生機向后退至再生施工過材料的1.5 m左右。連接2個施工段的部位,需搭接拌和,前一段拌和時,可預留3 m~5 m不作碾壓處理,待后一段施工時,可將預留段同時碾壓。

        4.6 養(yǎng)護施工

        完成再生混合料碾壓施工后,需及時封閉交通進行養(yǎng)護施工,養(yǎng)護周期不低于7天,可做灑水養(yǎng)生,待各項檢測指標均滿足施工要求后,才可開放交通。

        5 結束語

        綜上所述,冷再生技術被譽為綠色施工技術,通過冷再生技術的應用,可以有效提升資源利用率,保護環(huán)境,與我國“節(jié)能、環(huán)保”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標相符,是發(fā)展可持續(xù)交通事業(yè)的重要技術支撐。因此,開展干線公路養(yǎng)護瀝青路面冷再生施工技術研究具有重要應用價值和意義。

        參考文獻:

        [1]李華.舊路冷再生施工技術在大修工程中的應用[J]. 中國新技術新產品,2015(19):148.

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