崔友彬
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司)
沪昆高速(贵州境,玉凯段)K1524 +108 ~K1535 +700.707路段,地处铜仁市玉屏侗族自治县境内鲇鱼铺至七里塘段。该路段建设时整幅路基为22.5 m 和24.5 m,行车道及路缘带净宽分别为19.5 m 和21.5 m;桥梁设计荷载汽—超20,挂车—120,设计速度60 km;路面结构为5 cm AC-16 中粒式沥青混凝土+8 cm AC-30 粗粒式沥青混凝土+40 cm 水泥稳定碎石基层+15 cm 填隙碎石。该路段于2003年3月建成通车,随着公路运营时间的加长,该公路路面已经出现了不同程度的损坏,对行车的安全产生了一定的影响,局部路面病害严重,急需养护维修。为提高该路段的运营水平,现决定对该路段沥青混凝土路面进行维修。
本工程为沪昆高速(贵州境,玉凯段)K1524 +108 ~K1535 +700.707 段沥青混凝土路面维修工程。主要工程内容:热再生5 cm AC-16 沥青混凝土路面维修、微表处罩面、路面标线。对车辙病害严重的行车道和左幅K1524 +108 ~K1535 +700 段超车道先铣刨原沥青混凝土路面5 cm 上面层AC-16 中粒式沥青混凝土,对其进行现场热再生,掺加占总料比例为15%的新拌AC-16 沥青混凝土,起到调整原路面平整度差以及设计标高的作用。最后再对超车道、行车道采用微表处罩面处理,以改善路面的抗滑性能,最后进行标线恢复。针对桥面铺装目前病害较少情况,同时便于与相邻路段的平滑过度,对标线内行车道、超车道进行微表处罩面。
采用的养护技术主要有就地热再生技术、微表处等。
虽然沥青路面就地热再生在国际上早已应用成熟,但在国内还属于新技术,没有行业规范和标准,也没有多少成熟的经验可以借鉴。我公司与具有先进热再生施工经验的国家合作,施工质量起点很高。
加热软化原路面,分三步对路面的旧沥青混合料进行加热铣刨,然后通过收料铣刨头收集旧料并添加适量的沥青再生剂,再和适量的新沥青拌合料一起在拌锅中进行搅拌,以实现对老沥青粘结料的再生及恢复旧沥青混合料的结构组成(级配、含油量、空隙率等),最后将再生料重新铺在原来的路面上,压实后等路面温度降至常温后即可对外开放交通。
在进行路面翻修工艺的设计时,为了判断是否采用就地热再生机施工,需要调查道路的几何构造、沿路的状况以及路面的损坏情况,旧沥青层面材料的质量情况,从而选定最佳施工方式。从现场调查开始,根据路面的损坏程度,判断是否适用就地热再生工艺。如果判断为可以,则按后续程序进行作业。
(1)现场调查。
现场调查主要是确认有无结构性的损坏、道路几何构造、路面结构以及路面的损坏程度、路面状况、路面的经历、交通量等,以便选择合理的施工方式、制定施工计划。现场调查非常重要,必须掌握自然环境、现场的实际情况。由施工方进行的现场调查是以充分了解施工现场为目的,对于制定施工计划是不可缺少的,也是本工艺成功的关键。
(2)详细调查。
详细调查是为了选择合适的施工方式及进行路面断面设计,定量地把握旧路面性状及面层材料的质量。
若遇有路面破损严重和部分路段渗水严重的情况,在施工中要对部分损坏严重的地方散布乳化沥青。散布乳化沥青之前,再生铣刨路面松散夹层的地方,需要人工清除松散旧料后撒乳化沥青保证黏结效果,但要注意乳化沥青不能过量。
选择再生剂的类型和再生剂的用量。再生剂添加的重量百分比要满足预先确定的目标针入度。再生沥青粘料的目标针入度取决于项目环境、预期交通量。
对试验结果进行评估,并确定最佳再生剂的组合。
将需要养护的路面表面清理干净,严禁杂物的存在。并且将需要再生的路面进行导向线的描绘,保证路面边缘的美观性能。
为了保证再生路面施工的平整度,需要利用相关找平仪器进行路面找平施工,这样可以保证公路行车过程中的舒适度。
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路面加热采用的主要方法就是利用加热机械对路面进行加热。在加热机进行加热的过程中,具体加热的时间需要根据路面的实际情况、当时施工的气温情况进行确定。并且在加热的过程中加热机的行驶速度也需要根据上述相关参数进行确定。在加热的过程中,相关技术人员需要对路面的温度进行及时的检测,保证路面能够被加热到最适宜的温度。
所谓路面铣刨指的是将原本损坏的路面刮掉一层,再在路面上铺设一层新面层的施工步骤。这样做的主要目的是为了对原本路面损坏的地方进行消除,保证路面能够与面层能够进行良好的结合,在铣刨施工作业中,必须注意以下几点:一是需要保证路面铣刨的厚度均匀;二是保证铣刨的路面能够具备良好的粗糙度;三是对铣刨路面的温度进行严格的控制,通常应该控制在70 ℃以上。
再生剂应加热至不影响再生机质量的最高温度,提高再生机的流动性和与旧沥青路面的融合性。再生剂应均匀喷洒入旧沥青混合料中。再生剂用量应准确控制,施工过程中应根据铣刨深度的变化适时调整再生剂的用量。
在进行拌合机械选择时,需要根据拌合机械的性能以及工程具体情况进行确定,本工程主要采用的拌合机械的型号为CLD3000 型。在拌和施工中,必须保证拌和的均匀性。
在铺摊施工中,要保证铺摊机行驶速度的均匀,并且对施工速度进行严格的控制通常控制在1.5 ~5 m/min 以内。在铺摊的过程中,必须严格按照相关规范进行施工,避免施工中出现裂纹、拉毛以及离析的现象。
施工器械:双钢轮压路机(三一重工12 t)胶轮压路机(宇通26 t 11 轮)。在进行路面压实施工中必须要注意以下几点:一是在进行碾压机械的选择时,需要选择吨位比较大的机械;二是压实作业必须紧跟铺摊作业之后,所需要的喷水量需要根据所选择的压路机械来进行确定,如果选择的是轮胎压路机,那么不适宜喷水,如果选择钢轮压路机,那么只需要进行少量的加水作业;三是在压实作业中,如果有些部位无法压实到那么需要采用小型的压路机配合进行施工。
需要对施工完成之后的路面温度进行严格的控制,通常控制在160 ~180 ℃。应及时测量加热温度,并调整加热机、再生机加热档位或调整机组行走速度。
必须保证再生路面厚度均匀一致、尤其是铣刨深度绝对不能时深时浅。
要保证施工缝的密实以及平顺,现场配备小孔筛,以保证接缝质量。
(1)试验项目:沥青抽提筛分、沥青回收、马歇尔试验、沥青三大指标、压实度、车辙试验。其中沥青抽提筛分、沥青回收、马歇尔试验、沥青三大指标、压实度为每台班必做试验项目;车辙试验必须保证两个台班做一次。
(2)试验室人员必须保证每天随机取样不少于2 次,每次取样新旧沥青混合料各不少于50 kg,装于保温桶中。钻芯取样按国标规定每车道每200 m 取芯样1 个,并将准确桩号标记于新样上,及时将芯样送到试验室完成每天的试验项目。
(3)取样完毕后,必须将污染路面清理干净,将取样后的坑洞用新的沥青混合料填补夯实。
(4)试验室完成当天的试验项目后,要第一时间将试验数据通知机组人员,并认真、准确记录试验数据。
(1)运输设备。
热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运输车辆,标准载重不小于15 t。运输车辆应用篷布覆盖,用以保温、防雨、防污染,对于改性沥青混合料运输,运输车辆在任何情况下都必须加盖篷布,以防止运输车表面混合料降温结成硬壳。
(2)压实设备。
沥青混合料碾压设备应根据规范要求采用双钢轮压路机及轮胎式压路机组合碾压。应保证压路机的雾化喷嘴完好,机械运转正常,并严格控制碾压温度、遍数和速度,在作业期间,不得停顿,保持连续不断。
综上所述,随着社会的发展,沥青混凝土路面现场热再生技术作为一种先进、成熟、高效且环保的沥青路面养护方法,具有节约大量的沥青和石料、有利于处置废料、避免将路面材料往返运输的麻烦、对交通干扰少、施工周期短、完工路段的路况与新路一样美观等优点,且随着沥青再生机组及其设备的不断更新,其在我国城市高等级道路和高速公路沥青路面上将会得到更广泛地应用。但目前沥青路面现场热再生技术仍存在着一定的适用性,因此,在施工前,应先查明沥青路面病害的原因,然后再根据具体的情况选择适宜的施工工法,才能达到更好的效果。
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