周 鑫 周 兵 吴海涛 樊丽丽
(徐州徐工筑路机械有限公司,江苏 徐州 221004)
国内外对泡沫沥青应用技术做了大量的研究工作。 邱泳等阐述了路拌法泡沫沥青技术在佛开高速公路中的应用, 介绍了泡沫沥青的配合比设计及施工技术等;吕旦等[2]基于泡沫沥青施工经验,论述了泡沫沥青混合料的概念、质量控制及其厂拌法施工特点。国内很多单位进行了泡沫沥青再生路面的铺装施工,证明这种技术已经具备了普及推广的可行性。
本文结合某工程实例,利用泡沫沥青的冷再生技术,采用路拌法施工方法,研究其施工过程中的关键技术。 并基于相关试验和检测分析,指出施工实施过程中的问题及其解决方案,为路拌冷再生泡沫沥青的施工提供参考。
泡沫沥青与传统沥青不同,在与集料接触时,泡沫沥青中的泡沫会转化为微小颗粒,分散于细集料的表面,从而形成细填缝料,增加了混合料的稳定性。
路拌冷再生技术是指将旧沥青路面材料铣刨后,添加必要的材料, 利用再生设备在常温条件下拌和成新的再生沥青混合料,用于沥青路面的摊铺。 在20 世纪80年代以前,这种冷再生技术通常是采用厂拌法。 随着路面机械设备和技术的发展,就地再生技术得以产生和发展,且逐渐代替厂拌法冷再生。
泡沫沥青就地冷再生工程试验段原路面结构为7cm 沥青面层(3cm 细+4cm 中)+16cm 稳定砂砾。 新铣刨路面结构为原有路面7cm 沥青面层全部铣掉+14cm 冷再生层+4cmAC-20。
(1)冷再生泡沫沥青的配合比
首先进行冷再生泡沫沥青的配合比设计, 其中含水率3.3%,干密度2.078,掺配比例为RAP 料︰石屑︰碎石︰水泥=78.5%︰10%︰10%︰1.5%,泡沬沥青用量2.4%。
(2)施工现场取料试件检测
在施工现场取料,室内成型试件,并进行试件的相关技术指标的检测工作,其检测结果如表1 所示。
表1 检测结果
由表1 可以看出:该组冷再生混合料的劈裂强度、干湿劈裂强度比、马歇尔稳定度均不符合JTG F41-2008《公路沥青路面再生技术规范》中的技术要求。
(3)检测结果评价
由以上检测结果可知, 该试验段实施过程中存在不少问题,一些指标不满足规范要求,产生的原因及解决措施如下;
①原材料检验不完整,泡沫沥青再生所用水泥与水稳基层所用水泥不同, 水泥更换品牌后未进行相关实验检验。 解决措施:使用与原水稳基层同品牌水泥,并取样送检。 ②正式施工的混合料配合比与目标配合比不一致。 解决措施:在现场用再生机重新铣刨全部混合料,进行筛分后重新确定材料配合比。③再生机铣刨深度过大,造成混合料中砂砾含量过多。 解决措施:增加新加材料比例,调整再生机铣刨深度,使再生机正好铣刨到原沥青面层底部。 ④再生层中底层大粒径颗粒较多。 解决措施:调整再生机组的行进速度和铣刨转子转速。⑤夏季气温较高,混合料水分损失过快。 解决措施:安排洒水车及时补充水分。 ⑥试验段施工时只有一台20T 单钢轮振动压路机。 解决措施: 配备2 台22T 以上单钢轮振动压路机。 ⑦对现场存在问题没有及时发现和处理。 解决措施:在施工过程中有任何疑问时,停止施工,等问题解决后再继续施工。 ⑧部分一线施工人员对相关技术要求和施工方案不熟悉。 解决措施:本次试验段开工前,召开技术交底会,对一线施工人员进行技术培训。
由以上分析可知第一次试验段不成功的主要原因:一是泡沬沥青在混合料中有结团现象, 即泡沬沥青在混合料中分散不均匀,说明泡沬沥青的发泡特性很差;二是配合比不合理;三是含水量不足。
基于试验段I 发现的问题,采取相应的解决措施:试验段施工前召开技术交底会,对一线施工人员进行技术培训;根据调整后的施工配合比准备工程材料; 施工中对拌合好后的混合料进行取样,制作试件;施工结束后7 天出具试件检测结果。
(1)冷再生泡沫沥青的配合比
首先进行冷再生泡沫沥青的配合比设计, 其中含水率5.7%,干密度2.088,掺配比例为RAP 料:石屑:碎石:水泥=71.2%:18.3%:8.5%:2%,泡沬沥青用量2.5%。
(2)施工现场取料试件检测
在施工现场取料,室内成型试件,并对试件的相关技术指标进行检测,其检测结果如表2 所示。
由表2 可以看出:该组冷再生混合料的劈裂强度、干湿劈裂强度比、 马歇尔稳定度、 浸水马歇尔残留稳定度均符合JTG F41-2008《公路沥青路面再生技术规范》中的技术要求。
(3)检测结果评价
根据以上试验和检测结果,第二次试验段与第一次试验段相比进步了很多,基本满足设计和规范要求。
表2 检测结果
为了克服传统沥青路面材料和施工技术的缺陷,本文结合某路段具体工程实例,利用泡沫沥青的冷再生技术,采用路拌法施工方法,研究其施工过程中的关键技术。 首先通过铺筑试验段I,进行该试验段的试验、检测分析与评价,指出施工实施过程中的问题及其解决方案,为试验段II 的施工提供参考。 最终,试验段II 的检测各项指标均满足规范要求, 该试验段的工程方案可用于大规模施工。
[1]邱泳,秦建春.泡沫沥青冷再生技术及成套施工技术研究[J].水力水电施工,2013,(6):88-91.
[2]吕旦,李玮.浅谈泡沫沥青混合料施工技术[J].山西建筑,2009,35(23):290-291.