李彦锋
(延安市宝塔区农村公路管理站,陕西延安 716000)
现阶段,沥青路面就地冷再生技术已在国外各大公路工程中得到广泛应用,其施工方案也相对成熟。但该技术在我国工程建筑领域的应用范围有限。因此,相关单位仍需不断加强对该技术的研究探索,在优化施工方案、全面提高施工技术水平的基础上,加大对该技术的应用。与传统旧路改造方式相比,就地冷再生技术的应用不仅可有效降低施工成本,同时还能缩短施工工期,减少土地资源浪费,实现我国农村地区道路改造的升级优化。因此,对该技术的应用进行全面探索研究具有极强的现实意义。
在农村公路工程建设过程中有效应用沥青路面就地冷再生技术,往往只需要购买较少的施工材料,且无需投入购置新材料的经济成本。此外,在应用该技术时,施工单位还可最大程度地节约施工原材料的运输成本,对废旧材料进行高效率的综合应用,有效避免因废旧材料堆积所带来的环境污染[1]。因此,沥青路面就地冷再生技术在保护周围环境,节约能源资源等方面发挥着重要作用。相比传统施工工艺来说,该技术具有明显的优越性,而且其可为公路工程的建设带来更高的综合效益,其环保性能相对较强。
在沥青路面就地冷再生技术的帮助下,施工单位可一次性完成公路工程的破碎、拌和以及摊铺压实施工,这不仅从根本上简化了施工环节,同时还有效缩短了施工工期。通常情况下,一台就地冷再生机械一天可完成的混合料摊铺任务保持在5000~8000m2范围内,其施工效率极高。在就地冷再生机械的帮助下,公路工程施工进度计划可按时按质完成。此外,因该技术施工效率较高,能最大程度的减少对周围交通的干扰,保障车辆的顺利安全通行[2]。
在应用沥青路面就地冷再生技术时,只需购买少量施工原材料,这在一定程度上实现了材料采购费用的节约,其整体施工成本也相对较低。相关研究统计表明:在公路工程施工中利用沥青路面就地冷再生技术,通常可节约20%~45%的施工成本,因该技术具有明显的成本节约优势,所以其在公路工程施工中也具有极大的发展潜力和前景[3]。
沥青路面就地冷再生技术的应用着重强调了对旧路沥青材料的二次使用,在应用该技术时,施工单位需结合旧库存材料,对沥青混合料的配比进行科学的设计,确保混合料的质量,在此基础上便可形成质量标准,厚度均匀的黏结层,这也在一定程度上延长了农村公路工程的使用寿命,保障了其维修质量。以某农村公路工程施工为例,该工程通过使用沥青路面就地冷再生技术,使再生路段再生层无侧限抗压强度均达到2.5MPa,其工程施工质量与施工标准要求完全相符。
道路就地冷再生技术的应用主要针对沥青路面基层破损的现象,因此该技术在公路工程维修和改造过程中得到了高频率的应用。而从实际应用角度出发,道路冷再生通常是指在充分发挥现有沥青道路旧铺层材料作用价值的基础上,添加新的骨料及添加剂,并在自然环境条件下连续完成公路工程的铣刨、破碎、拌和以及摊铺压实工作,从而建造出性能质量得以保证的新路面基层的整个作业过程。
而冷再生机械往往配备装有大量专用刀头的铣刨和拌和转子,这些转子向上旋转时,可完成原路面材料的铣刨,随着冷再生机械的前进,转子不断转动。而与再生机连接的水车将通过软管完成水的运送,并通过再生机的拌和仓完成喷洒。在由微处理器控制的泵送系统的控制下,水的输送量也可得到精准控制。通过铣刨转子,水和铣刨料能得到充分拌和,其含水量也可达到最佳。在此基础上,混合料的压实度将得到有效保障。而在此过程中,一旦出现再生层原级配不良的现象,施工单位必须及时采取改善措施,如可在正式施工前将缺少的集料提前撒至于路面。
在正式使用沥青路面就地冷再生施工技术之前,必须做好前期的施工准备工作。首先,需对原公路路面进行及时全面的清扫处理;其次,在对路面原有标高进行改造设计时,必须保证其处于合理范围内;最后,在进行基层冷再生施工作业之前和进行路面铺筑时,也需确保路面干净整洁,避免混合料中掺入杂物,以免冷再生基层施工质量受到影响。
完成路面清扫处理后,需开展下一步的放样工作。需严格按照公路改造设计方案,对混合料的使用数量进行精准计算,并根据计算结果得出需维修路段路面混合料铺成的精准厚度,并放出与之相对应的施工宽度边线控制线、路面中线以及边缘控制线。
需对旧路面进行详细检查,若发现路面存在明显沉陷、严重网裂或严重的坑槽病害现象,则必须对以上路段进行铣刨工作。在正式开启铣刨设备前,需提前设定好再生深度,并根据再生深度完成路面的均匀铣刨,并对铣刨所产生的沥青路面材料进行整齐堆放。完成前期的路面铣刨和整平工作后,需选取长度约为200m 的路段进行试铺,充分明确混合料配合比、摊铺厚度、设计指标、再生混合料级配、施工设备具体的安排等内容。而在此之后,施工单位通常会利用平地机进行再生层的整平,确保后续混合料的摊铺和碾压施工顺利进行。
根据旧路面铣刨厚度以及最终确定的配合比精准计算出单位面积材料用量,并在此基础上利用石灰人工布料网格法,在原先确定的水泥剂量要求下进行水泥的撒布,并依据再生宽度完成网格尺寸的标记。在此过程中,乳化沥青喷洒剂量必须按照设计标准进行,而在进行再生拌和时,需适当添加骨料,优化改善混合料的级配,保证路面施工的平整度。通常情况下,再生机行驶的速度约为6~8m/min,铣刨深度维持在18cm 左右,再生混合料含水量则控制在6% 左右。若遇到龟裂或破损较为严重的路段,可在适当放慢再生机行驶速度的基础上,提高铣刨转子的速度。
在进行再生沥青路面的碾压整形工作时,施工单位可根据再生路面的具体宽度、压路机轮距的差异以及轮子宽度,制定更具针对性的科学碾压方案。钢轮振动压路机需紧跟再生机之后完成道路初压,使用时需保证高频低幅压实,还需对压实的次数进行合理控制,保证在深层底部2/3 厚度范围内的压实度与标准要求相符,碾压的速度通常需控制在2.5km/h。利用钢轮振动压路机完成初压后,需借助平地机开展整形工作,对于局部低洼部分,需利用新拌混合料实现找平。在开展路面整形工作时,严格禁止路段出现车辆通行,保证混合料不出现离析现象。完成整形工作后,需在最佳含水量状态下利用光轮压路机进行进一步压实。此时,压路机的行驶速度在1.5~2.5km/h范围内,而在进行终压工作时,需用26t 胶轮压路机进行碾压,碾压次数不得少于8 次。
为充分保障沥青再生混合料的施工质量及整体施工效果,必须高度重视路面养护工作。前期施工任务完成后,须及时将土工布和草袋覆盖于再生路面,之后再进行洒水养护。通常情况下,养护时间不得少于7 天,直到路面强度合格,质量与标准相符后,才能正式开放交通。而在进行路面养护时,必须加强交通管制,确保无车辆和行人通过,养护期间还需着重关注的沥青再生混合料含水量的检测,并根据规范要求及时洒水,保证湿润。
前期施工和后期养护结束之后,施工单位必须对再生层路面进行质量检测。其一,需详细检测沥青路面混合料的空隙率,对旧料的再生效果进行精准客观的评价;其二,必须落实道路使用性能的监测,通过做好混合料工程质量检测工作,保证各项技术指标与标准要求相符。一旦发现路面出现质量缺陷,必须对问题进行及时修复,为沥青路面就地冷再生技术的应用效果保驾护航。
在农村公路施工过程中应用就地冷再生技术,必须高度重视以下注意事项。
在应用就地冷再生技术进行农村公路工程施工时,必须高度关注含水量的控制问题。在具体施工阶段,若含水量较小,则矿料之间的间隔会因此缩小,沥青的均匀分散便难以达成。但若含水量过多,则极易出现再生混合料过度潮湿的情况,这在一定程度上为沥青的裹覆造成了阻碍。因此,在实际碾压过程中,如果出现路面含水量过高的情况,路面压实工作的开展会困难重重,最终压实效果可能也与标准预期不符。因此,必须对路面含水量进行严格控制。
在实际施工过程中,必须时刻关注沥青发泡的效果。通常情况下,沥青应用于面层,在冷再生基层中需补加沥青,合理控制沥青温度,确保沥青完美裹覆常温石料。只有这样,农村公路工程路面结构的稳定性才能得到有效保障。若沥青温度较低,则其往往难以对石料进行有效裹覆,再生料中很可能会出现丝状的沥青混合。但若沥青温度过高,泡沫沥青会出现膨胀破裂现象,这也无法保证其能有效裹覆石料,为后续施工带来了诸多不利影响,甚至会严重影响沥青路面施工的质量。因此,合理控制沥青温度对施工单位来说也至关重要。
通常情况下,冷再生水泥稳定土的拌和长度应维持在200~300m 之间,而在进行拌和工作时,必须配备专业人员对拌和工作进行实时监督检查,确保拌和的均匀程度和深度。此外,还需和冷再生机械驾驶员达成有效沟通和配合,对拌和的深度与机械的行驶速度进行合理调整,两端的接头需实现重复拌和。而在再生机进行全幅拌和两三百米后,需借助推土机进行稳压工作,之后再使用平土机完成路面找平。在进行稳定土稳压过程中,首先需借助18t 振动压路机开展微震碾压,之后再进行强震碾压。强震碾压的工作通常由21t 静碾压路机完成,强压次数通常为4 次,只有这样路面压实度才能达到标准要求。而在碾压期间,需严格遵循“先轻后重”“先慢后快”的原则,不可在已完成碾压的道路上紧急刹车或直接掉头。
在应用沥青路面就地冷再生技术时,必须对路面的平整度进行合理控制,需合理应用平地机完成路面均匀的摊铺,全面提升路面平整度,保证道路的通行质量和效果。
就目前形势来看,沥青路面就地冷再生技术的应用不仅全方位满足了农村公路工程施工的基本需求,同时也充分发挥了其应用价值,取得了显著的应用效果。
沥青路面就地冷再生技术的应用实现了对旧路面材料的合理回收及充分利用,在该技术的帮助下,超出30%的路面养护维修材料成本得到节约。而与此同时,通过铣刨机、压路机以及摊铺机的同时施工,农村公路工程施工周期被大大缩短,相比常规传统的施工作业来说,工程作业效率明显提高,施工进度也逐渐加快,这也在一定程度上节约了工程施工成本。相比传统公路工程施工方法来说,沥青路面就地冷再生技术在路面养护维修方面也具有明显优势,其大大降低了路面养护维修的成本,增加了公路工程经济效益。
再利用沥青路面就地冷再生技术过程中,施工单位着重强调了对旧路面沥青材料的合理回收和充分利用。也就是说,施工单位在保障公路工程施工质量的基础上,实现了旧路面材料科学合理的二次利用,有效减少了因旧路面沥青材料堆积而产生的环境污染现象,实现了工程施工现场环境的保护,充分展现了公路工程施工建造所带来的环境价值及环境效应。
现阶段,立足当下农村公路工程建设施工现状,促使区域经济实现高速发展,成为大势所趋。而在大量建筑企业科研人员不断的探索实践下,沥青路面就地冷再生技术在农村公路工程中正逐步得到广泛应用,合理使用该技术是保障农村公路工程施工质量、延长农村公路使用年限的重要手段。因此,各施工单位必须加强该技术在农村公路施工中的科学应用,在有效降低施工成本,提高工程施工水平的基础上,实现农村公路工程的高质量建设,为乡村振兴战略的落实保驾护航。