水泥稳定全深式就地冷再生技术在公路工程中的有效应用分析

2022-03-07 01:35范士新
运输经理世界 2022年32期
关键词:生机碾压压实

范士新

(德州市公路事业发展中心齐河分中心,山东德州 251100)

0 引言

随着我国社会经济水平的不断提升,我国的交通运输行业获得了极大的发展,道路工程的建设数量和规模都在不断扩大。在长期使用公路的过程中,需要对公路进行有效养护,这样才能够保证行驶的质量和安全。立足绿色发展的基本理念,进一步推动水泥稳定全深式就地冷再生技术的有效应用,能够通过专业的设备对路面进行有效的冷铣刨,并将需要填入的新料和水泥加入亟待处理的部位之中,能够忽略自然环境对公路养护产生的影响,从而进一步提高公路养护工程的质量和效率,使公路能够更好地为交通运输行业的健康发展提供有效的支持。

1 水泥稳定全深式就地冷再生技术的概述

全深式就地冷再生技术是通过先进的冷再生设备,在常温的状态下对原有的公路路面进行有效铣刨和破碎,然后再将所需要填入的再生材料加入施工部位,并完成相应的拌和与摊铺工作,从而实现对公路的高质量养护。全深式冷再生技术下制成的底基层混合了原有路面的基层和面层,能够使再生的底基层性能得到进一步的提升,使其介于柔性和半刚性之间,既能够有效减少底基层出现裂缝的可能性,也能够避免底基层出现反射的问题,这就使得公路工程的早期损害概率进一步下降[1]。根据水泥稳定全深式就地冷再生技术的相关施工工艺,在进行正式施工时首先需要对道路交通进行有效的封闭,随后对原路面进行科学的处理。处理完成后将碎石和水泥摊铺在路面上,并利用再生机完成拌和操作,再利用公路设施进行有效的初步碾压平整,用平地机对其进行整形。完成相应的碾压成型后交由相关质量检验部门进行检测,检测通过后采取洒水养生的有效方式,最后开放交通。

2 水泥稳定全深式就地冷再生技术的施工工艺

2.1 确定再生施工的范围

由于水泥属于一种快硬性的材料,因此在使用这个工艺时首先需要确定好水泥初凝的时间,确保再生机从拌和到最终压实的整个过程不会超出水泥初凝的时间限制[2]。根据大多数水泥的初凝时间情况,应该将施工的长度控制在150m 以内,同时以再生机设备的具体宽度作为施工的宽度,这样才能够确保施工的工序能够在水泥初凝之前完成,避免影响水泥的初凝质量,对整个公路工程的养护质量造成不良影响。

2.2 添加新料

根据原有路面的具体情况,对铣刨混合料进行有效的级配筛分,将筛分的结果与规定的混合料级配范围进行有效的对比分析,确定在进行再生处理的过程中是否需要添加新料。如果需要添加相应的新料,则应该根据公路工程的具体情况分析添加新料的数值,这样才能够确保在后续的添加新料中实现更加均匀的摊铺,进一步提高养护工程的质量和效率。

2.3 撒布水泥

在进行水泥的撒布过程中,需要根据再生结构层的厚度情况进行仔细研究,并结合整个公路养护工程的具体范围,对每平方米水泥的使用量进行有效的计算,从而进一步提高公路的养护质量[3]。在原有的路面上,可以通过石灰打网格的方式将水泥堆放的具体网格线打出来,从而确保每一个网格中的水泥都能够实现均匀的摊铺,这样不仅能够起到节约资源和能源的效果,还能够使养护更加有序规范地开展。

2.4 再生机铣刨、拌和

在使用再生机前,应该在公路中划分出试验段,通过试验段的有效试验,确定整个养护工程中再生机的行走速度,明确相应的结构层深度参数,同时对横坡度进行有效规划,并对混合料的含水量进行科学的设置。这样就能够使再生机铣刨和拌和的质量得到进一步提升,也能够加快再生机的工作效率。再生机在进行作业的过程中,需要安排专业的工作人员进行控制和跟踪,这样才能对整个公路工程的养护质量进行全方位的管理。工作人员需要定时检查再生机工作的深度是否在规定的范围内,摊铺的水泥含量是否达到要求,水泥的级配和含水量是否符合规定。这样才能够在出现问题时第一时间发现并采取有效的措施进行补救,避免对后续的其他工作产生影响[4]。

2.5 整平和碾压

在进行初压时,应该通过大吨位钢轮振动压路机对路面进行有效的平整,使这一设备跟随再生机的后面进行循序渐进的碾压,先通过静压的方式进一步提高路面平整度,随后再通过强振的方式进一步压实路面。在使用压路机进行压实时,应该确保在深层底部2/3 的厚度范围与再生施工的相关规定相符合,若未能达到相应的验收标准,则应该进一步增加压实的遍数。在完成了一个施工段的再生处理和相应的初压工作之后,应该立刻使用平地机对施工路面进行有效的整形。在完成整形工作之后,还需要使用压路机对路面进行反复压实,持续4~6 次左右,最后再通过胶轮对路面进行最终的压实。在进行压实的过程中,应该确保碾压后的路面能够与原路面实现有效的衔接,与原路面的高度保持一致,这样才能够确保路面结构厚度。在完成了所有的碾压工作之后,应该立刻对压实度进行有效的检测,如果发现压实度未能达到验收的标准,则应该立刻采取有效的措施进行补压,以便进一步促进养护质量的有效提升。

2.6 接缝和掉头处理

首先,在处理纵向接缝时,如果路面宽度不超过7m,并且纵向重叠相对较多时,不应该选择一边施工而另一边通行的施工方案。为了能够进一步提高公路养护的质量,同时也为了减少纵向重叠裂缝的出现概率,应该考虑在进行交通封闭时选择全面封闭的方案,为施工的顺利进行奠定良好的基础,保证施工效率的有效提升。一般重叠的宽度应该在5~15cm,如果路面材料的厚度相对较厚,则需要进一步提高重叠量[5]。除此之外,在进行再生施工的过程中,还应该对施工中的各类重型车辆进行有效的速度限制,避免进一步加深纵向裂缝的深度。其次,在进行横向裂缝的处理过程中,需要注意停机时间的限制,避免停机时间过长而导致水泥的塑性逐渐降低。如果出现了水泥塑性下降的现象,则应该让再生机向后退1.5m 左右,然后重新将水泥敷设在这一区域,以便再生机进行重新处理,这样才能够真正保障养护的质量。最后,如果在进行再生处理的过程中需要对已经完成的部分进行调头作业,则需要采取有效的措施对已经完成的部分进行科学的保护。可以通过厚塑料布或毡纸对已经稳定的水泥进行有效的覆盖,然后再在上面铺设10cm 左右的砂土或砾石,以便后续作业的有效进行。

2.7 养生

在完成了相应的碾压作业之后,工作人员应该及时在施工段覆盖上土工布,并做好相应的洒水养生工作。一般情况下,养生的时间应该保持在7 天以上。在整个养生的过程中,应该确保公路结构的表面层始终处于湿润的状态之中,这样能够有效避免施工段出现干缩裂缝的现象。在养生期间,禁止任何车辆通过施工段,避免给施工质量造成严重影响,导致公路养护不能达到预期的效果。

3 水泥稳定全深式就地冷再生技术在公路工程中的具体应用

通过全深式就地冷再生技术,能够在需要施工的路面上通过专用再生机械进行原地拌和,从而使原有的路面和半刚性基层实现有效的融合,并添加一定的水泥和新料进一步加强路面的稳定性,这样能够使再生材料的强度得到进一步的提升。再通过有效的碾压之后,能够使添加的新料和水泥成为公路新基底的一部分。该技术不仅进一步简化了公路养护工程的程序,也能够充分利用公路原有的材料进行有效处理,促进了公路养护成本的有效降低,使得公路养护的质量和效率得到进一步提升[6]。同时,根据不同的施工需求,可以采取一边施工、一边通行的施工方案,这样也能够有效的缓解施工带来的交通压力,保障人们的正常出行。

4 水泥稳定全深式就地冷再生技术在施工中需要重视的问题

4.1 原路基的强度问题

虽然目前全深式就地冷再生技术在公路养护工程中发挥着十分重要的作用,但是在实际施工的过程中如果没有注意原路基强度的问题,就有可能导致施工完成后基层出现不同程度的裂缝。尤其是在一边施工一边通行的状态下,原路基的强度问题更需要进一步加强重视,否则就有可能使半幅基层中间出现更大的裂缝,甚至产生严重的龟网裂问题。因此在进行全深式就地冷再生技术的使用之前,需要对原有路基进行全方位的检测,查看原有路基的弯沉情况[7]。如果路基的弯沉度相对较大,则需要根据实际情况对其进行彻底的更换和填埋,在进行材料的更换时应该优先选用透水性材料,确保材料的集配能够符合施工标准,并采用分层碾压的方式有效地夯实路面。

4.2 交通封闭的问题

由于许多公路上的交通流量较大,因此在进行施工的过程中不得不采用一边施工、一边通行的方式,不能够实现完全的交通封闭。同时,在全深式就地冷再生技术使用的过程中,水泥作为一种胶结材料,水化热量大且凝结硬化快,在施工的过程中很容易出现干缩开裂的问题。如果施工完成后养生期的时间不足,或者过早地开放了交通,就有可能出现水泥水化不完全的问题,导致水泥的强度无法达到标准,同时也会出现芯样完整率下降的现象。尤其是在大量重载交通较多的路面,这一问题更加严峻。因此,在进行施工的过程中应该尽可能采取全封闭式的施工,如果无法实现全封闭式,则应该对通行的车辆种类和车辆速度进行有效的限制,这样才能够保证养护工程的质量。

4.3 村镇路段压实的问题

一般情况下,使用全深式就地冷再生技术时需要大吨位光轮压路机进行道路碾压,同时还需要振动压路机对路面进行有效的夯实。但是在许多村镇路段,这些大型机械的使用往往受到限制,这就使得压实的效果未能达到预期标准,影响了整个工程的质量。针对这一情况,在进行碾压的过程中可以通过羊角碾的方式来进一步提高压实的质量,同时采用复合碾压的方式进一步保障碾压的均匀效果。为了解决羊角碾后路面出现的不均匀和不密实问题,可以配合光轮压路机进一步对路面进行有效的修整,这样能够让路面保持较好的美观度,同时也能够达到压实的相应标准。

4.4 混合料级配控制问题

一般情况下,混合料的级配会受到再生机行走速度的影响。由于再生机是一边行走一边对原有路面的混合料进行铣刨,因此如果行走速度过快就有可能导致混合料的铣刨粗细程度出现较大的差异,导致上层的细集料多而下层的粗集料少,这样就会对后续的拌和造成一定的影响。在进行结构层的整形过程中,平地机在纵坡或者横坡上进行作业时,很有可能出现细集料被刮走的问题,这样就会对原来的混合料级配质量产生影响,致使养护的质量受到影响。根据再生机的具体性能情况,施工过程中最佳的行走速度是每分钟5~8m。施工人员可以在施工之前根据路面的具体情况进行行走试验,从中选出最佳的行走速度,从而保证施工的质量和效率。另外,在对纵坡或横坡进行整形时,应该尽量在预整形阶段完成相应的工作,这样就能够让再生机的工作一步到位,避免出现混合料离析的现象。

4.5 水泥及结构层强度控制问题

水泥稳定全深式就地冷再生技术所采用的原材料之一为水泥,如果未能进行有效的处理很有可能出现干缩或温缩的现象。因此在进行材料的选择时,优先选择缓凝硅酸盐水泥,这样能够进一步延缓水泥初凝的时间,更好地推动施工的顺利开展。同时应该根据路面养护工程的具体情况,对所使用的水泥质量进行严格的控制,避免出现底基层强度过高的问题,使其能够保持在2~2.5MPa,进而避免出现底基层开裂的现象。

4.6 养生周期问题

养生周期问题同样是水泥稳定全深式就地冷再生技术使用过程中需要重视的问题之一,这对于再生结构的整体强度有直接影响。由于工程的特殊性,因此绝大多数工程的养护周期往往未能达到标准,在完成施工后的2~3 天内就开放了交通,这样很容易对结构层强度造成不良影响,会对后续公路的使用埋下隐患。因此,根据施工的具体要求和现实的交通情况,应该尽可能延长养护周期,至少保证养护周期不少于7 天,这样才能够确保公路结构强度达到应有的标准,进一步促进公路使用的安全性提升。

5 结语

综上所述,水泥稳定全深式就地冷再生技术能够充分发挥原有路面材料的作用,降低公路工程的养护成本,促进公路养护质量的有效提高,真正实现绿色可持续发展,推动公路养护事业的进步,为我国的交通运输事业奠定良好的基础。

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