崔岩
摘 要:自上世纪九十年代以后,我国高等级沥青路面逐步进入大规模建设时期,道路沥青及砂石材料日渐紧缺,且大量沥青路面已进入大中修阶段。如旧路面依旧选用传统沥青路面养护维修技术,不仅会增加施工周期,影响交通通行,还会污染环境。沥青路面冷再生技术的应用,可充分利用旧沥青路面混合料,增强资源利用率,保护生态环境,与国家可持续发展战略相符,因此,研究沥青路面冷再生技术具有重要的现实意义。
关键词:冷再生技术;旧沥青混凝土路面;施工要点
中图分类号:U416.26 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)11-0146-02
传统养护维修措施就是在旧路面损坏严重,且基层强度不足时,彻底挖除沥青路面与结构层,再重新做基层与面层。这种方法不仅会增加工程成本、延长工期,还会对环境造成污染。为此,必须选取更为科学、合理的养护技术,改进传统工艺,提高道路使用性能。冷再生技术在沥青路面施工中的应用,可降低工程造价,且具有良好的使用效果,据相关数据显示,沥青路面再生利用材料费可节省50%以上,路面成本可减少25%左右,沥青材料可节约50%左右。该项技术的应用,为公路大修及日常养护工作提供了可靠的保障。
1 工程概况
某路段长18177km,宽23m,原路面结构为细粒式沥青混凝土磨耗层(4cm)+细粒式沥青混凝土(3cm)+沥青碎石(4cm)+沥青贯入式(3cm)。目前路面病害较为严重,主要病害类型为裂缝、泛油及坑洞,严重影响了路面使用性能,导致路面强度大大下降。同时,作为一级公路干线,本路段具有较大交通量,且重载车辆占50%以上,随着社会经济的快速发展,原路面结构已无法满足交通量需求。为此,必须根据实际情况,对该路段进行大修施工。因沿路建筑物、村落较多,且存在高速公路立体交叉等现象,对横断面标高约束性较强,为此,快速恢复交通成为必须考虑的因素。经实地测量旧路弯沉得出,路面弯沉状况基本良好,仅少数路面沉陷位置存有较大弯沉现象。由此可见,旧路具有较高承载力,可对旧路基层再生利用,根据现场实际情况,确定选取旧沥青混凝土路面就地冷再生技术进行大修改造。
2 就地冷再生的作用机理
就地冷再生是指原路面在专用再生机械作用下,被铣刨、破碎到指定深度,随后按照施工现场具体情况,将新集料、稳定剂或水等材料适量掺加,且在常温下进行拌和、摊铺及碾压等工序形成路面结构层的一项技术。相比其他技术,此技术特点为施工便捷、交通影响小、成本低等。通常可在75~100mm之间合理控制就地冷再生技术处理深度。
3 旧沥青混凝土路面冷再生技术要点
3.1 施工准备
3.1.1 旧路材料适用性
第一,级配特征。于路面结构适用性而言,旧集料级配性状影响较大。为此,施工前需在路段20个不同断面各取2点,旧路材料铣刨后,即可进行拌和施工,随后实施筛分试验。试验显示,在行车荷载及破碎的长期作用下,旧路材料内的部分粗集料逐步转变为了细集料,但细集料细化程度不大,相比规定级配范围,筛分结果正常,并没有改变骨料的级配形状。为保证再生混合料级配良好,且具备最佳无侧限抗压强度,必须适当调整旧路材料级配,并将相应粒径的碎石、石屑掺加到混合料内,保证其配合比设计合理。
第二,强度及形状。于沥青混合料再生适用性来讲,主要影响因素为旧骨料强度及颗粒形状,由旧骨料检测结果可见(表1),其各项技术指标符合相关规范规定,则表明旧集料适用性良好。
在保证再生混合料合成级配满足规范要求后,即可进行质量指标试验。根据设计要求,需在2.0mpa左右控制冷再生基层7d无侧限抗压强度,在对多种因素综合考虑的前提下,决定选取5%作为再生混合料的水泥用量,且以12.5%作为其最佳含水量,最大干密度为2.04g/cm3。
3.1.2 再生前准备
为防止因意外暂停再生施工,需在施工前做好各项准备工作,避免路面薄弱段产生。要求在设计线范围内确定原路面标高,且清理干净原路面,并混合料内混入杂物,对冷再生基层质量造成负面影响。如原路面设计标高以上存有拥包等现象,需及时做好铣刨处理。且将铣刨后的材料填筑于凹陷部位,也可掺加新骨料进行整平。
3.2 确定再生幅数及长度
再生机工作宽度、再生原路面宽度及相近两幅搭接宽度等都会影响再生幅數的划分结果。保证再生幅数合理,才能提高再生机的工作效率,才能保证一次性完成混合料再生,且符合设计配合比。根据施工现场实际情况,因本路段为23m宽路面,决定以12幅作为再生幅数,且2m为个幅再生宽度,20cm为相近两幅再生层搭接宽度。
影响一次再生路段长度的主要因素为水泥初凝、终凝时间及天气情况。在一次再生长度确定前,必须对以上因素进行充分考虑,保证再生层碾压工作在水泥初凝前即可结束。根据施工进度情况,以150m作为快车道一次再生长度,再生段每天可施工2段,即300m,则其再生面积为4500m2。以550m为慢车道一次再生长度,同样每天可施工2段,即1100m,再生面积为5500m2。
完成上述作业后,需对再生机组进行详细检查,保证其工作状态良好。同时需事前做好交通管制、封闭工作,并将交通标示,如指示牌、限速牌等设置到指定位置。除此之外,还应对再生机操作人员的技术数据掌握情况进行详细了解、检查,并向计算机内输入。
3.3 再生施工
3.3.1 拌和机摊铺
再生施工时,需先合理配制水泥稀浆,要求严格按照室内试验结果,进行水泥剂量、含水量及泵送量的准确确定。随后即可进行再生料铣刨、破碎、拌和、摊铺及预压施工。为防止存在局部遗漏现象,必须对再生机行驶轨迹进行时时观测,保证相邻两幅再生段搭接无误。除此之外,还需具备较为顺直的行驶线形,并对稀浆车内的混合料剩余量进行定期查看,确保能够连续供料。完成拌合作业后,可通过导料装置向两条后履带中间放置,并通过履带后方的分料器等设备,进行摊铺及预压施工。
3.3.2 碾压
待含水量满足设计要求后,即可进行碾压施工。要求在全宽范围内选取双钢轮压路机(13t)进行碾压施工,遍数为4~5遍,以此碾压浮料,且向再生层底部传递压实功。随后选取重型钢轮压路机(22t)进行施工,遍数为2~3遍。如部分路段存在松散混合料,需及时挖掉,并进行新料补填,找平后即可进行碾压施工。根据施工当天气温情况,及时做好洒水工作。
3.3.3 养护
完成再生层施工后,需及时覆盖或洒水养护,一般以7d作为养护周期,在该阶段应确保再生层具有湿度适当的表面,同时还要做好交通管制工作,严禁踩踏再生层。
4 结语
综上所述,在我国公路建设事业高速发展的今天,沥青路面规模越来越大。在自然因素及行车荷载的长期作用下,路面病害愈加严重,严重影响了行车的舒适度及安全性。在旧沥青混凝土路面施工中合理应用冷再生技术,可有效提升工程质量,推动公路工程事业快速发展。
参考文献
[1]贾文静,陆继斌,马传冬,孙丽霞.沥青路面维修和改造中就地冷再生技术的应用[J].中国市政工程,2011,(03):62-63+66+90.