苏龙渊
【摘 要】本文介绍了就地冷再生技术在省道209线养护维修工程中的应用情况,阐述了施工中的材料选择、机械设备的配备及工艺流程,以及施工过程中的质量控制,评价了实施效果,提出了推广应用的技术建议
【关键词】冷再生技术;养护维修工程;应用
0 引言
就地冷再生技术是在常温下使用冷再生专用机械连续完成铣刨和破碎旧路面结构层( 包括面层和部分基层) 、 添加再生材料 、拌和 、摊铺、碾压等作业过程 ,重新形成具有一定承载能力的结构层 。就地冷再生技术施工中使用的骨料主要有铣刨下来的旧沥青面层材料、 旧基层材料 、 新添加碎石等 。由于骨料中包含沥青碎屑以及裹覆沥青膜的矿料 ,因而成型的冷再生结构层与水泥稳定碎石等半刚性基层强度特性略有不同。冷再生基层的回弹变形比水泥稳定碎石和沥青砼都要大 , 处于半刚性和柔性基层之间 ,既有半刚性基层的板体强度 ,又有柔性基层的抗变形能力,同时可以减少温缩、 干缩裂缝。就地冷再生技术施工工艺简单, 缩短工期 , 节能环保 ,尤其适应于普通干线公路养护维修工程的施工 ,应用前景非常广阔。
2016年定西公路管理局在省道209线养护维修工程中,采用就地冷再生技术,铺筑了12公里冷再生底基层,在降低成本,保护生态环境产生了良好的经济及社会效益。
1 就地冷再生施工技术
1.1 旧路状况
省道209线K2+200-K10+200段和K19+400-K23+400段,随着使用年限增加,以及交通量急剧增加、大吨位车辆增多,导致局部路段路基翻浆、变形,路面沉陷、坑槽、雍包、松散、龟裂破坏。
1.2 设计方案
对路基病害进行处理,然后重铺路面结构层,其结构形式为:3.5㎝厚AC-13沥青混凝土上面层+5cm厚AM-16热再生沥青碎石混合料下面层+20㎝厚5%水泥稳定碎石基层+15cm厚4.5%水泥稳定就地冷再生底基层。
1.3 材料要求
1.3.1 水泥
水泥稳定就地冷再生底基层的水泥宜采用标号32.5的普通硅酸盐水泥,水泥初凝时间应大于3h,终凝时间应大于6h且小于10h。
1.3.2 水
冷再生用水应为可饮用水,使用非饮用水应经过试验验证,不影响产品和工程质量时方可使用。
1.3.3 水泥稳定就地冷再生底基层
就地冷再生经对原路铣刨取样试验,能够达到《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)表4.5.2中的C-A-3的要求,对铣刨料做液塑限试验,其液限为32%,塑限为26%,塑性指数为6%,符合规范要求,因此对再生料级配按表一的级配控制。局部地段若级配不符合下表要求,可添加级配砾石或碎石调整。
1.4 机械设备配备
就地冷再生设备1台,罐车2辆,平地机1辆,20T压路机1台,胶轮压路机1台,洒水车1辆。
1.5 试验段施工
在全面开展施工前先做200米的实验段,通过试验段对方案进行优选,首先根据经验和所用再生机械的特点,制定3~5种不同的再生机行进速度和转子速度的组合方案,按设计的再生深度对旧路进行铣刨,取铣刨后具有代表性的材料送往试验室进行筛分,选择级配最接近理想级配的方案作为施工时再生机行进速度和转子速度的方案。然后根据再生深度对旧路铣刨,取铣刨后具有代表性的材料样品送往实验室进行室内配合比设计。按照室内试验结果,在旧路上摊铺新加料或填料,按确定的方案进行铣刨,取铣刨后具有代表性的材料样品送往实验室进行筛分,如果筛分后的级配与室内设计级配超过工地允许波动范围,应调整再生机速度和轉子速度,使铣刨后的级配与室内设计级配相比波动在允许范围内。对试验段的弯沉、压实度、平整度、厚度、宽度等指标进行检测。根据试验段的结果最终确定再生混合料的级配、施工时采用的再生机行进速度、转子速度及再生结构压实工艺。
1.6 旧地冷再生施工工艺流程
1.7 施工质量控制
1.7.1 对原路预整形
对原路面有翻浆或坑槽位置应进行翻修或补平,以便保证再生后的平整度及强度,原道路的横坡(包括超高或路拱)、纵坡线进行调整,使原来局部隆起或凹陷之类的不平整变的平滑,达到设计要求。深坑或车辙也可归为凹凸不平。超过再生层厚度的大的沉降或坡度变化,必须在再生前单独处理。
1.7.2 准备新料
根据原道路再生深度内的平均密度,计算每平米新料的添加量。然后根据每车料的质量或体积,计算每车料的堆放距离。新加料装车时,应控制每车料的数量基本相等。在同一料场供料的路段内,由远到近将新加料按上述计算距离卸置于原路面的中间。卸料距离应严格掌握,避免有的路段料不够或过多。将新加料均匀地摊铺在旧路面上,按每1000m2为一摊铺段,检查新加料质量是否均匀。
1.7.3 冷再生机铣刨与拌和
冷再生机推动稀浆车在原路面上行进。再生混合料的含水量应该控制为最佳含水量的(-0.5%~-1.0%)。冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整,一般为6m/min~8m/min,使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应采用较慢速度。施工中再生深度的检查以相邻已经再生或原路面为标准,用钢纤刺入土中,测量其刺入深度,看其深度是否合格。再生机后宜安排4~5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料,以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。在施工过程中,对混合料的级配、再生深度、水的喷入量有任何疑问时,应停止施工等问题解决后再继续施工。每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜,使再生的长度尽可能长些,以减少横向接缝。一个工作面长度一般为150m~250m。
1.7.3 整形和碾压endprint
根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同,制订碾压方案,应使各部分碾压到的次数尽量相同,路面的两侧应多压2~3遍。在再生机后应配备一台大吨位单钢轮振动压路机进行初压。初压时先让压路机紧跟再生机后面进行一遍静压,静压后采用强振(高幅低频)进行压实,压实遍数应足以保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求(碾压5遍以上)。每次碾压从施工段起点开始,至再生机边缘止,碾压宽度应超过该幅再生宽度。压路机的工作速度不得超过3km/h。在完成一个作业段的再生和初压后,应立即用平地机整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时,再返回刮一遍。在整形前,如果再生材料表面水分散失比较严重,可以先洒水后用平地机整形。在整形过程中,严禁任何车辆通行,并保持无明显的粗细集料离析现象。整形后,应立即用双钢轮振动压路机以弱振(低幅高频)进行复压。直线和不设超高的平曲线段,由路肩向路中心碾时,每次应重叠1/2轮宽,压完路面全宽时即为一遍。一般需碾压4~6遍。压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5~1.7km/h为宜,以后宜采用2.0~2.5km/h。最后用胶轮压路机进行终压(碾压4遍以上),必要时可洒水碾压。经过拌和、整形的水泥稳定再生层,宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压,并达到要求的密实度,同时没有明显的轮迹。碾压结束后应及时对冷再生基层进行检测,主要项目有路面平整度、厚度、宽度、横坡、压实度等。
1.7.4 接缝的处理
纵向接缝的处理中道路宽度小于7米,纵向重叠较多时,不宜半幅施工,应考虑全幅施工,以减少重叠量,提高施工效率。一般最小重叠宽度为100mm。路面材料越厚,重叠量越大;材料粒度越粗,重叠量越大。相邻两次作业间隔12h以上时,重叠量应增加。在纵向接缝上,根据已建再生层的完成时间,改变水的喷入量。纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹位置。
横向接缝主要是再生机停止造成的,应对所形成的横向接缝认真处理。施工中应尽量减少停机现象。在停机处,再生机再次施工时,必须将整个再生机后退至再生过的材料1.5m的距离。再生机开始工作时,操作员应尽快加速达到正常的施工速度。禁止再生机以<2m/min的行进速度进行施工。
1.7.6 养生及交通管制
每一段碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始切断交通养生。采用薄膜覆盖方法进行养生,养生结束后,必须将覆盖物清楚干净。底基层的养生期不宜少于7d。同时要保护底基层免遭施工车辆破坏。再生层养生结束后,等面层施工完再开放交通。
2 结束语
就地冷再生技术具有施工速度快,开放交通早的优点,因此将此技术用于公路养护维修工程中,可提高行车舒适度,降低施工成本。但由于目前部分公路养护施工人员的经验还不够丰富,同时在配合比设计和施工方面还存在诸多不足,因此需要相关人员在实践中进一步学习和总结,以促进该技术在公路养护应用中的不断发展。
[责任编輯:朱丽娜]endprint