马瀚蓉
【摘 要】文章结合工程实例,对甘肃省平华公路采用冷再生技术对其进行处治。对其配合比的设计和施工工艺进行了总结,对旧路面再生破碎、路面摊铺、碾压等施工技术进行了分析,此施工工艺的应用,有效减少了废旧材料的浪费,节约了施工成本,减少了对环境的污染,具有重要的社会效益和经济效益,值得进一步推广和应用。
【关键词】冷再生技术;平华公路;配合比;施工
中图分类号: U418.6文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)16-0207-003
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.091
Application of Cold Regeneration Technology in Secondary Roads
MA Han-rong
(Department of Maintenance Road,Pingliang Highway Bureau,Pingliang Gansu 744000,China)
【Abstract】This paper combines engineering examples to treat a secondary road in Gansu Province with cold regeneration technology.The design and construction process of the mixture ratio were summarized.The construction techniques such as regenerative crushing,road paving and rolling were analyzed.The application of this construction technology effectively reduced the waste of waste materials and saved construction costs.It reduces pollution to the environment and has important social and economic benefits,which deserve further promotion and application.
【Key words】Cold recycling technology;Secondary road;Mix ratio;Construction
1 工程概况
平华公路自建成通车运营至今已经十多年了,该公路交通流量大,特别是大、重型车辆的不断增多,致使原路面损坏非常严重。由于该路段地处农耕区,路基潮湿,路面龟网裂严重、横向裂缝较多、局部路段有沉陷等病害。该段公路也是超期服役多年,整体路况水平较差。因此,决定采用水泥就地冷再生技术进行处治后最为该路的底基层,然后加铺水泥碎石稳定基层和沥青混凝土面层,改善该公路的使用性能。通过对该段公路采用冷再生工艺施工后,分别进行了强度、弯沉、平整度、压实度等指标的检测,各项指标都能满足相关规范要求。
2 配合比设计
2.1 目标配合比
根据工程设计级配范围,并结合《公路沥青路面再生技术规范》粗粒式级配范围,确定再生混合料设计掺配比例,具体如表1所示。
再生混合料的级配组成如表2所示。
当压实试件的密度和现场压实密度相接近时,成型,采用大型马歇尔击实方法成型马歇尔试件。根据RAP和新集料的掺配比,将最佳用水量确定为4.6%,乳化沥青的用量分別取2.5%、2.8%和3.1%,掺入0.25%的再生剂后进行试件的制作与成型,用于毛体积密度、空隙率、劈裂强度、等指标的测试,检测结果如表3所示。
由表3结果可以看出,当空隙率保持在9%-14%范围内时,以对应15℃劈裂强度最大的乳化沥青用量为最佳乳化沥青用量,即2.8%。
综上,将目标配合比确定如下:RAP(0-5mm):RAP(5-10mm):RAP(10-20mm):新集料(10-20mm):矿粉:水泥:乳化沥青:再生剂(%)=28 :22: 38: 10: 2 :1.5 :2.8:0.25;水泥及乳化沥青再生剂均为外掺,最佳含水量为4.6%。
2.2 生产配合比
充分考虑现场施工条件微调上述目标配合比,具体如表4所示,级配组成如表5所示。
3 冷再生施工准备
3.1 材料准备
冷再生结构骨料、填充料主要选取经破碎的旧路面沥青混凝土面层或上基层材料,要求骨料粒径5mm以上的比例为40%~75%,如不符合设计规定,需选取相应措施进行有效处理,比如加入一定的碎石等。同时,选取强度等级为P32.5的硅酸盐水泥作为沥青路面冷再生水泥材料,并对其初凝、终凝时间进行严格控制。
3.2 机械准备
施工前,应合理配置施工机械,并事前做好机械调试工作,以此保证施工过程中机械不会出现故障,降低对施工进度的影响。具体情况如表6所示。
4 冷再生技术施工工艺
沥青路面冷再生以旧沥青路面材料和旧基层材料为主要成分,并与矿料粘结进行路面底基层施工。为达到施工目标,满足车辆安全运行需求,实现公路交通的社会效益与经济效益,要求施工单位必须重视施工技术和施工工艺,只有这样才能为国民经济可持续发展提供强有力的保障。冷再生施工技术的应用可有效缩短施工周期、减少工程成本和环境的破坏、节约资源,施工中应规范施工工艺和施工方法,其具体施工流程包括以下六个方面。
4.1 施工放样
在公路就地冷再生施工前期,应进行基线的设置,一般在公路两侧进行标桩的设置,以此进行公路工程中心线的恢复。曲线标桩间距必须在20m以下进行控制,直线标桩间距则在40m以内进行控制。
4.2 旧路面处理
将旧路面上的杂物清扫干净,如积土、石屑等,同时进行清障,清理路面边部上堆放的土堆、垃圾等,降低对施工进度和质量的影响。将再生范围内的杂物等清理干净的同时,应有效处理路面现存病害,如裂缝、翻浆、坑槽、沉陷等,确保路面平整度符合冷再生施工规定。在冷再生之前,需要钻芯调查旧路面的沥青层厚度,超过10CM的旧油面,需要铣刨,铣刨厚度控制在铣刨后,油面厚度在10CM为佳。
4.3 水泥撒布
依据水泥用量与路面再生厚度等条件进行水泥撒布施工。为确保水泥用量的合理性,应进行石灰划线方格布撒。冷再生施工中,应根据现场施工各项损耗进行水泥用量的确定,在水泥用量确定时,应根据设计要求,进行适量增加,一般比设计用量多0.5%,避免后期用量不足现象的出现。同时,必须确保水泥撒布厚度的均匀性,避免水泥拥堆或缺失等现象发生,尽量避免质量安全隐患的产生。
4.4 旧路面再生破碎
再生机再生时,要根据工程路段的总体宽度计算作业次数,这时要收集作业机械的运作数据,一般冷再生机工作一次可完成破碎的宽度为2.5m,每次进行搭接的宽度为10cm,这样就能够得出全幅路面所需的操作次数。工作时,冷再生机以推杆连接并推动洒水车在原路面行进,再生机工作时至少需要2辆洒水车,若水源地较远,则需要多准备1-2辆,避免缺水等待,耽误施工。
再生拌和过程中要及时调整加水量,保证满足试验确定的最佳含水量。冷再生机后需配备1名技术员和1名试验员随时检查再生深度、水泥含量和含水量,配合再生机操作人员随时调整设备参数,此外冷再生机后要跟随工人及时清理出破碎边线,捡拾破碎料中的杂物,并整修每次起刀起始位置。综合考虑水泥初凝时间和各工序的衔接时间,建议每次再生的长度控制在150m左右,最多不能超过200m。
4.5 碾压
初压、复压与终压为公路工程碾压施工的三个环节,各个环节碾压施工的目的也有所不同,如混合料整平与稳定是初压目的,密实、稳定混合料,促使混合料成型为复压目的,轮迹消除为终压目的。再生后,经过平地机的刮整、人工辅助整平后,首先选取双钢轮压路机进行初步碾压,碾压顺序为边缘—中间,并按照1.5~1.7km的时速有效控制碾压速度。随后用振动压路机进行复压,根据由轻到重原则进行碾压,碾压顺序为边缘—中间,并在每小时1.5~1.7km有效控制碾压速度,碾壓施工过程中,应重视错轴宽度的多少及避免漏压情况的出现,其碾压遍数需控制在4~5遍,最后选取胶轮压路机进行收光碾压施工,要求碾压密实度必须符合设计规定,一般控制在97%以上。施工时,要尽量降低加水拌和与碾压之间的时间,从再生到碾压结束,要求控制在4小时以内。
4.6 养生
碾压完毕通过试验确定压实度达到要求后,通过专用洒水车完成养生工作,以表面湿润作为洒水量、频率等指标的确定,不能选取自流式洒水车作为路面养生机械。一般养护周期为7天,该阶段禁止车辆行驶,只有养护周期结束后,才能开放交通。
5 总结
冷再生技术在该二级公路中的应用,有效减少了废旧材料的浪费,节约了施工成本,减少了对环境的污染,具有重要的社会效益和经济效益,值得进一步推广和应用。
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