盛常伟
(甘肃省交通工程建设监理公司,甘肃兰州 730000)
全深式就地冷再生技术在公路大修中的应用
盛常伟
(甘肃省交通工程建设监理公司,甘肃兰州 730000)
沥青路面全深式冷再生技术为科学经济地进行旧路改造提供了一种新途径,采用沥青路面再生技术可重复利用沥青路面废料,是解决沥青路面废料产生的环境污染和缓解资源压力的有效途径。在旧路维修改造中冷再生技术与传统的沥青路面维修方式相比可大大简化施工工序,同时可节约材料、缩短工期、节约工程投资,同时有利于废料处理、环境保护,因而具有显著的经济效益和社会效益。
旧沥青路面 就地冷再生 施工应用
当前,在公路建设中提高资源利用效率,注重公路建设与环境保护并举以及使公路发展与自然环境相和谐,是新时期公路建设的新理念,如何应用新技术、新材料、新工艺,增加公路建设的投资效益,已成为公路建设者越来越关注的问题。旧沥青路面全深式就地冷再生技术为科学经济地进行旧路改造提供了一种新途径。
沥青路面全深式就地冷再生技术是国外80年代后期迅速发展起来的一门新技术,在国外被广泛地应用于旧路维修改造、升级中。它充分利用旧沥青路面的材料(面层直至基层),在常温下利用专用的现场冷再生机械设备,将需要翻修或废弃的旧路面材料,现场进行铣刨、破碎,并加入一定量的添加剂和水,经过拌和、摊铺、碾压成型,经养生形成具有所需性能、质量满足要求的道路新基层。在旧路维修改造中冷再生技术与传统的沥青路面维修方式相比可大大简化施工工序,同时可节约材料、缩短工期、节约工程投资,同时有利于废料处理、环境保护,因而具有显著的经济效益和社会效益。
2.1优势:再生效果良好
水泥是就地冷再生工艺中常用的添加剂,所生成的冷再生混合料具有良好的强度、稳定性和抗裂性。可以同时对面层和基层进行破碎拌和,保证路面结构的整体性,对旧路路基的影响和破坏很小,从而提高路面的结构强度;可以修补各种类型的路面病害,提供路面行驶质量;改善原有路面的几何形状以及横坡度,并且对原老路路面高程抬高较小,方便周遍居民生活。
2.2优势:节约成本
工程造价比以往传统增加路面结构层施工工艺的造价低。全部利用了旧的铺层材料,减少了公路维修时就铺层材料的挖除、运输、废置和部分新材料的购置费用,从而大大降低成本。一般可以降低成本20%~40%,厚度越深,降低成本越多。
2.3优势:效率高
工艺简单,机械化程度高,铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺、压实可一次完成,外部拌和、运输影响少,从而简化了施工程序,缩短了施工工期。区域内大型机械密集型施工,交通干扰小。
2.4优势:环保
充分利用旧路路面和基层材料,大大减少了新材料的用量,节约资源,旧路材料没有被废弃,有利于保护环境。
S201线K104+577~K141+070段位于甘肃省兰州市永登县境内,已到使用年限,近年来无大修保养。随着社会经济的发展、人口的增加和沿线重型车辆的显著增加,使该段路况日益恶化,出现了路基沉陷、路面龟裂、块裂、剥落等严重病害,为保障社会效益、提高经济效益而应尽量缩短工期,因此在大修中使用了旧沥青路面就地冷再生技术。
3.1全深式水泥冷再生基层施工流程图(图2)
3.2施工准备
(1)原材料准备。备足施工所需各种材料,且按规定进行抽样进行试验,各种材料应符合现行《公路路面基层施工技术规范》的规定。
(2)设备准备。现场冷再生基层施工配套机械:维特根WR2500型再生机一台.水车3台,GR165平地机一台,27t胶轮压路机一台,22T单钢轮振动压路机一台。
3.3施工放样
根据设计图纸对路线中心线,边线进行测量放线。在冷再生施工过程中,要做到勤测、勤核、勤纠偏。
3.4清理现场
对设计宽度内的杂物逐个清理出工作面,然后将原路面清扫干净并进行天然砂砾找平。
3.5撒布水泥
(1)在本大修工程中冷再生采用人工预先撒布水泥,在纵向每隔10m放出施工控制线,利于冷再生机边线控制。根据配合比试验确定的水泥剂量计算每袋水泥的摊铺面积,用白灰划出方格网以准确控制水泥用量,方格形状为1.12m*1.67m。撒布时将水泥拆放在方格上,然后人工用锹和木推将水泥均匀摊铺在原路面上,为减少洒布后水泥损失,洒布时间控制在施工前一小时左右。
(2)水泥计量检测,再生机拌和后现场应及时取样,做EDTA滴定试验,快速(10min内)测定水泥剂量及混合料的拌和均匀性,确保及时准确地对水泥剂量进行调整。
3.6冷再生机施工
本工程全深式冷再生基层设计厚度为25cm,水泥摊铺长度达100m-150m左右时,冷再生机即可开机工作。水车通过水管与冷再生机相连,由冷再生机电脑按最佳含水量为冷再生机提供水源,提前测定旧料实际含水量,根据所测定的数据及最佳含水量,确定冷再生机实际加水量。水车与冷再生机连接选在每一施工段落起点进行。冷再生机推动水车前行,其行走速度应控制在4~10m/min以确保每一施工段落在水泥初凝时间(一般为3h)前全部碾压完成。冷再生机拌和过程中,派专人随时检测拌和厚度,保证拌和深度。
3.7碾压
摊铺长度满足压路机的工作长度区间(经试验确定为40~50米)即可进行碾压,尽量缩短从拌合到完成碾压之间的延迟时间,在冷再生机拌和过程中,,首先用单钢轮振动压路机跟进再生机稳压2遍,速度控制在3Km/h,以起到保水作用,每个施工段稳压完成后,对部分不符合规范要求的路段用平地机进行整形,通过整形达到“调坡”、“调拱”的目的,且保证平整度。整形过程中要尽量减少平地机刮平次数,防止整平后的再生层表面无明显的集料离析现象。后振动碾压4遍,然后用胶轮压路机复压8遍。碾压过程中再生层表面始终保持湿润,如水分蒸发过快则应及时补洒少量水。在碾压过程中及时用灌砂法跟踪检测压实度,以确定达到设计要求的压实度。
3.8养生
(1)碾压完成并经过压实度检查合格后的路段立即进行覆盖土工布养生。
(2)养生时间7d,整个养生期内再生层表面保持潮湿状态,养生期内封闭交通,设置路障、派专人看管,并禁止除洒水车以外的其他车辆通行。
4.1时间控制
由于水泥是水硬性材料,从再生机开始拌和到终压结束,必须保证在水泥初凝前完成。
4.2水泥选择
尽量使用缓凝水泥,因为施工过程中,施工情况不断变化直接影响作业时间,例如:机具维修、旧路情况的变化等问题,都可能造成实际施工时间较计划时间延长。
4.3碾压
碾压是水泥稳定类材料施工的关键环节,为达到最佳碾压效果,要严格控制混合料的含水量和碾压方法,整形后,应立即碾压。
(1)初压时再生料的含水量应比最佳含水率高1%~2%,以满足水泥水化作用的需要,同时弥补碾压过程中含水量的损失。
(2)碾压过程中如出现大面积“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和,使其达到质量要求。
(3)碾压过程中,压路机不得在已完成压实的路面上急刹车或“调头”,以保证冷再生基层表面不受破坏,压路机启动、停止时应低速、缓慢进行。
(4)操作手始终注意压路机的行驶方向,两台以上压路机同时作业,其前后间距不得小于3m,平行碾压是左右间距大于50cm。
(5)压路机碾压每一施工段末端应形成锯齿状,在下一个施工段开始前首先对锯齿状接头斜压1遍(必要时开振动)。
4.4含水率的测定
因冷再生混合料中含有旧沥青砼路面材料,对含水率的测定应注意不同的测试方法对结果的影响,施工时对采用酒精燃烧法和烘干法两种方法测定的含水率进行比较,可以看出二者有显著差别,究其原因,采用燃烧法时,旧沥青参加了燃烧,造成了含水率偏高。所以,在现场拌制时,一定要做好对比试验,收集真实的含水率。
4.5冷再生施工技术
冷再生施工目前还是一个较新的技术,施工前必须对现场施工人员进行岗前培训,加强机械之间的配合,紧凑施工环节,形成一套完整的施工方案后方可实施。
公路大修工程中应用旧沥青路面就地冷再生技术可以节约资源、缩短工期,节省资金、保护环境,符合现代社会对于环保节能的要求,有明显的经济效益和社会效益,具有极好的推广应用价值。但就地冷再生技术在旧路改造中的应用在甘肃尚属初期,本文仅结合工程实践作了初步探讨,关于冷再生基层长期受力变形特性还有待进一步的研究,需要在长期的行车效果观察中进一步考验其路面性能。
[1]《沥青路面水泥稳定就地冷再生基层设计施工技术指南》.