文/巢玉兰、曾招坤
水泥稳定厂拌复合式再生技术主要是通过合理利用旧路材料铣刨、加工后达到重复利用的目的。与此同时,在加工阶段添加相关的细集料以及新骨料,改善整体材料性能,使其耐久性、抗稳性得到提高。该技术的应用能够合理利用废弃材料,减少环境污染问题,因此在公路建设工程中得到广泛应用。
某公路项目在运行中随着交通量不断增加,有些路段甚至达到了当量轴次7000 辆/日以上,车流量增加幅度已经超过了6%。同时,该路段重载车流量也较多,在自然环境的影响下该路段出现大量的龟裂、坑槽、裂缝、唧浆、车辙等病害问题,导致路面的综合性能有所下降,无法满足当前的交通运行需要。通过综合考虑后,采用水泥稳定厂拌复合式再生基层施工对该路段的病害处理,具体工艺措施如下文所述[1]。
在施工前的各项准备工作需要按照要求进行,保证不会有任何方面准备不充分的情况,同时其核心的工作是分析该路面与路基质量的实际情况,比如做好现场原材料的质量检查,进而掌握实际情况,保证现场材料的储备符合要求。此外,还要结合现场的施工准备足够的设备、配件等,配置足够的施工人员,为项目的顺利实施提供良好的基础条件。
3.1.1 原路面铣刨。铣刨环节使用的是维特根2000 型铣刨机开展作业施工,处理的深度尺寸为15cm 时,设备的运行速度为2160~2200rad/min,铣刨速度以5m/min 为宜。现场一台铣刨机在作业时应该配置足够的运输车辆辅助作业施工,保证车辆数量符合要求,通常为8~9 辆15t 自卸汽车,从而使得铣刨材料的运输可以顺利进行,提高施工的速度和效果。
3.1.2 准备下承层。全面清除下承层的结构浮物、杂物等,然后进行必要的清扫处理,确定下承台是否存在缺陷和问题。如果基层、底基层结构部分没有发生严重的损坏问题,达到了完整度的要求,则经过清扫后可以直接铺设厂拌再生基层、底基层的结构;如果原先基层、底基层有严重的病害问题,且松散、裂缝的问题比较严重,造成了更加严重的损坏,则需将损坏的结构铣刨或者挖除掉。对于路基损坏部分的处理基层结构,需要加铺20cm 的砂砾垫层结构进行施工,然后进行下承层部分的再生料的铺设施工。
3.1.3 施工放样。结合摊铺施工厚度要求,确定出摊铺标高尺寸,保证纵坡、横坡的结构达到技术标准的要求,直线段应按照间隔10m 设置钢丝结构,曲线段部分需要间隔5m 设置钢丝部件,以达到符合标高的要求;摊铺实施环节,测量人员要做好钢丝松紧度检查,不能有塌落的问题,否则将会导致平整度无法满足要求[2]。
3.2.1 拌和。冷再生混合料拌和施工需要使用专用强制型稳定土拌和机进行,不能选择应用自落式拌和机进行施工,以切实提升混合料的均匀性。拌和作业环节应加强配合比的控制,保证符合设计标准的要求,且原材料的作业比例合格,进而达到工程的质量标准要求。各种材料应该根据不同规格、使用位置进行分别堆放处理,经过检验且符合标准要求之后,根据要求进行上料作业,同时拌和设备要随时了解下料的具体情况,不能有任何堵料、缺料、转速不均匀等问题。拌和作业前,根据需要检测集料的含水量参数,保证拌和过程中水量;另外,还要保证材料比最佳含水量高出1%~2%,确保各个级配筛分试验符合要求,一旦存在不符合的情况,应立即调整。
3.2.2 运输。施工过程中应用的运输车辆为15t的自卸车,相关人员应根据不同运输距离、施工速度确定最佳车辆数量,确保现场摊铺作业连续进行。运输时需要在车辆表面使用苫布进行覆盖处理,防止水分流失严重而造成含水量不足。拌和设备给运输车辆进行上料时,应该保证每次卸料时要调整车位,避免集料产生离析的问题,同时有效缩小材料的落距[3]。在连续摊铺作业的阶段,运料车辆应该在摊铺施工前10~30cm 处停住,且不能和摊铺机发生碰撞的情况;卸料时需要将车辆挂上空挡,并通过摊铺机的推动向前运动。从拌和完毕到现场的摊铺施工时间控制在3.5h 以内,如果存放的时间过长,则容易导致材料发生变质的情况。另外,在现场卸料还要组织专人进行,做好材料质量检测,符合要求才能投入使用[4]。
3.2.3 摊铺。摊铺前需要在下承层的表面进行洒水作业处理,确保湿润度合格。摊铺机保持连续行驶,中间不能有停顿的情况,确保摊铺作业达到均匀性的要求。在摊铺机的行进过程中,不能随意更改运行速度,以确保摊铺质量合格。摊铺设备的料仓内有充足的施工材料,送料均匀进行。摊铺机操作过程中,不能存在混合料沿着料斗两侧堆积以及由厚度不同、外形不同、空间限制影响等方面因素导致无法通过设备摊铺施工的情况,因此需要采取人工摊铺方式,由技术人员检查摊铺施工厚度,一旦存在偏差及时修正处理。
3.2.4 碾压。碾压过程中选择振动压路机进行,保证碾压施工速度合格;同时从两侧到中心开始进行,超高部分从内到外开展碾压施工,初压通过钢轮压路机进行作业,碾压1~2 遍,关闭振动功能,保持静压作业;复压采用25t 钢轮压路机,碾压2~3 遍,设定为高频振幅方式,在规定碾压遍数后要做好表面压实度检查,如果发现存在问题,应及时补充压实处理;终压应用轮胎压路机,碾压2~3 遍,目标是避免存在轮迹与裂缝的缺陷,确保整个路面结构的性能合格。相邻碾压区域范围内重叠30cm 的宽度,同时保证该宽度范围内压实度符合标准的要求,且碾压环节中表面湿润度符合要求,不能存在路面急刹车、调头等现象。振动压路机如果在现场必须倒车,则应关闭振动功能,然后缓慢开启设备,防止在路面结构上出现开裂、推拥等问题。
3.2.5 接缝处理
3.2.5.1 纵向接缝的处理
3.2.5.1.1 水泥稳定再生基层在作业环节要尽量消除纵向接缝的问题,如果分两幅作业施工,可以采用两台摊铺机相隔10~15m 的间距同时进行摊铺作业,并碾压施工;纵向需要和路中心线是平行的[5]。
3.2.5.1.2 如果不得不设置纵向接缝,则需垂直相接,避免产生斜接的情况,同时要满足下述标准。前一幅的摊铺作业阶段,在邻近中央一侧需要使用方木或者钢支撑进行支撑,其高度与稳定土层压实厚度一致;另外,养生施工完成后,进行另外一幅的摊铺施工前,需将支撑木进行拆除处理。
3.2.5.2 横向接缝的处理
3.2.5.2.1 摊铺机进行混合料摊铺施工环节,应避免存在中断的情况。如果由于外部原因导致中断时间在2h 以上,则需要布置横缝结构,此时根据施工需要做好接缝处理,并保证混合料结构的碾压施工达到质量的标准要求。如果存在严重的质量问题或者缺陷,则应该再次进行混合料的摊铺作业施工。
3.2.5.2.2 如果在摊铺施工环节出现了终端的情况,不能按照上述方式进行横向接缝的处理,则对于中断间隔超过2h 的情况,需要通过摊铺机将附近及其下部没有压实处理的混合料全部清理干净,然后把碾压密实度合格且高程与平整度达到要求的末端结构开挖后与路面中心线垂直,并且垂直于下部断面结构,然后再次进行混合料的摊铺作业施工。
3.2.6 养护。碾压施工结束后,组织专人开展养护作业。压实施工后的冷再生层的结构中会有较多的水分,不能立即进行上面的摊铺作业施工,也不能开放交通,应该经过一定的时间在空气条件下自然养生,且水分蒸发到一定程度后,强度提升速度较快。在养生时,不能有任何车辆进入施工现场,且养生时间控制在7d 以上,然后再对钻芯进行强度检查,保证各个结构部分的性能合格。
3.2.7 工后检测。旧路改造项目经过一年的运营时间,选取其中的1km 长度路段进行质量检查,并与竣工时的检查数据对比分析,可见表1。
表1 试验路段检测结果表
在公路工程中,采取水泥稳定厂拌复合式再生基层结构施工,可以产生非常好的效果,因此我们要加强各个施工环节的管理和控制,保证施工的质量合格,从而满足公路运行需要,达到交通运行的安全性、稳定性标准,促进交通领域快速发展。