道路就地冷再生施工工艺初探

(整期优先)网络出版时间:2014-08-18
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道路就地冷再生施工工艺初探

高荟怡

高荟怡(延安公路管理局)

摘要:目前旧路的维修与改造已成为许多地区公路维护的主要内容。然而,大量旧的路面沥青混合料被废弃,造成了浪费资源。因此,混合料的再生利用如就地冷再生施工工艺越来越受到人们的重视。本文简单介绍了就地冷再生施工技术并以实际工程为例探讨了就地冷再生施工技术的要点。

关键词:道路就地冷再生;施工工艺;拌合;整平稳压一、就地冷再生施工技术冷再生是指在常温下对其进行加工改造,使其成为新的道路基层,沥青路面冷再生施工工艺是近年来发展起来的一种新的道路基层施工工艺,该种施工工艺是指充分利用旧路沥青道路面层及基层铺层材料,采用冷再生机进行拌和,同时掺加相应级配的碎石骨料,并按比例加入一定量的添加剂(水泥、泡沫沥青、石灰、粉煤灰等),在常温下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌合、摊铺及整型压实,从而形成新的道路基层。

旧沥青路面就地冷再生技术在城市道路中的应用,应遵循先测、后看、再调查的程序。

(一)对旧沥青路面进行弯沉值检测、评定。弯沉值是一个评价路面整体强度的指标,弯沉值的大小及均匀性能够反映出旧路面剩余承载能力及整体强度的状况。目前我们仅对城市次干道及其以下道路进行了冷再生设计、施工,要求弯沉值基本均匀,且实测弯沉值代表值小于70(0.01mm),可选择就地冷再生技术的改造方案。

(二)根据旧沥青路面实测弯沉值结果,对于弯沉值的突变点、可疑点,应到现场做进一步核实。查看道路的病害情况:根据道路病害的大小、严重程度,分段、分幅进行归类划分,对于沥青路面实测弯沉值小于70(0.01mm)且沥青面层层脱落、老化、松散、车辙、龟裂面积小、网裂形状大,以及坑槽深度在20cm以内的表层病害,均可直接采用冷再生机处理;若坑槽较深、路面沉陷、弹簧、翻浆等病害严重,需对路面下基层进行挖除处理,然后上基层进行冷再生处理;对于实测弯沉值大于70(0.01mm)地段,不宜采用冷再生方案。

另外,经验告诉我们:旧沥青路面结构层小于50cm,表层20cm以内含有大量5cm以上粒径碎石或砂砾结构,不宜采用冷再生施工方案。

(三)冷再生方案确定后,翻阅旧沥青路面档案记录,了解旧沥青路面所处的地质、土质类型,旧路结构类型,施工沿线坑塘、管线处理记录,以及道路的管养记录。根据道路弯沉值变化情况进行布点、钻芯取样,调查路面的实际修筑结构厚;走访道路两侧居民,了解车辆通行情况、摸清综合管线分布情况,汛期雨水排放情况,并实测道路纵横坡度,为冷再生路面设计提供依据。

二、道路就地冷再生施工应用(一)工程概况某省道路面大修工程全程28.4km,为二级公路,始建于20世纪90年代。于2005年进行了局部大修及拓宽改造。但自2011年二级公路收费站撤销后,本路段车流量大增,沥青混凝土路面出现纵横向裂缝、龟裂、沉陷、坑槽等病害,直接影响了行车的安全性和舒适性。

该路段2005年改建之前为沥青表处面层、石灰土(底)基层。

改建时路面结构为:不小于16cm的二灰碎石基层+5cm中粒式沥青混凝土+5cm细粒式沥青混凝土。

(二)处理方案结合全线路面破损状况的不同来确定不同段落的处治方案。其中10.16km采用沥青路面就地冷再生技术,即在原有沥青面层、二灰碎石基层掺入5%的水泥,全深式就地冷再生后使之再生为新的基层。

该段设计的路面结构为:4cmAC-13C(上面层)+5cmAC-16C(下面层)+20cm全深式就地冷再生(基层)。设计要求冷再生混合料7d无侧限抗压强度为2.5-3MPa,压实度不小于95%。

(三)原材料1、旧路混合料(即铣刨料)铣刨料单个颗粒的最大粒径不宜超过37.5mm,条件允许的情况下,用再生机进行现场取料更具代表性。

2、水泥本项目采用的P.042.5级普通硅酸盐缓凝水泥。

3、新集料铣刨料不符合级配要求或设计要求,需加入一定量的新集料。使用的粗细集料质量要求应满足《公路沥青路面再生技术规范》(JTGF41--2008)的规定。单一粗细集料质量不能满足规范要求,但是混合料性能满足要求的,工程中也可以使用。

4、水采用不含有害物质的水或饮用水。

(四)施工工艺1、路面清理,施工放样冷再生施工前应对旧路面进行清理,要清除路面垃圾及浮土等杂质,对用立砖处理的原路面坑槽部分要挖除立砖,按14%剂量备土备灰,并掺入适量碎石,冷再生时掺水泥一起拌和,准备工作就绪后,由测量人员进行施工放样,每侧应宽出设计宽15cm,用灰线做标记放出老路面冷再生的拌和边线。

2、人工摊铺水泥根据设计强度要求,以中心试验室所出的试验配合比,确定本项目配合比为:水泥、老路面=5:95。因老路面的灰上基层时间已久,破坏程度不一,施工时采用不同的最大干密度,最佳含水量。在进行施工时,根据不同路段的不同最大干密度计算出该路段每袋水泥应摊铺的平方数。现场采取打方格计量卸水泥,由测量人员根据计算出的数据打出方格摆放水泥。人工摊铺水泥时,要用刮板均匀摊铺,防止厚薄不均。摊铺水泥时应距边线10cm,以保证原材料不浪费。

3、拌和水泥均匀摊铺完毕后,用冷再生机进行拌和。旧路面再生采用Wirtgen2500冷拌再生机,该机最大工作宽度为250cm,最大拌和深度40cm,能保证连续拌和,具有很高的生产率,能精确控制铺筑厚度。工作深度一旦确定,则转子的切削深度将由传感器及控制系统保证,从而获得精确的冷再生厚度;可半封闭施工,改善交通中断状况及施工安全。施工宽度为4m的需往返两次拌和,拌和速度应根据老路面结构状况及混和料破碎程度确定,建议速度为5-8米/分钟,拌和深度控制在22cm左右。拌和时必须配备足够的水车,因气温升高,水分蒸发较快,应保证拌后含水量高于最佳含水量。拌和时应遵循先外后内的原则进行拌和,先拌和两侧,再拌和中间。拌和过程中应派专人跟机检查含水量及混合料的破碎程度,并随时向冷再生操作手通告,以便及时告诉拌和速度及含水量。

4、整平稳压拌和完毕用胶轮压路机先进行稳压后,紧接着有测量人员进行封点,平地机根据高程点进行平整,冷再生料原则上不进行补料,也不能有余料外运,如产生少量余料可用人工找平法补洒到骨料集中的部位和低洼处。反复平整2~3遍后用胶轮压路机进行稳压,其后用SD-175振动式压路机采用高振幅低频率,从边缘向中间错轴碾压3~4遍,碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其他方法处理,使其达到质量要求。试验证明振压3~4遍可使压实度达到95%左右,然后用18t~20t光轮压路机以5cm~10cm错轮静压1遍,最后胶轮压路机光面,这样就可以保证冷再生基层压实。

5、接缝处理再生机后宜安排4~5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料,以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。每段拌和完毕后,如果是连续作业就应该搭接50cm~100cm,如果中间停止时间12h以上,下次拌和时应增加搭接量并重新撒布水泥。纵面接缝还应尽量避开慢行、重型车辆轮迹。

6、掉头处的处理如机械必须到已压成的水泥稳定就地冷再生层上调头,应采取措施保护调头作业段。一般可在准备用于调头的约8~10m长的稳定土上,先覆盖一张厚塑料布或油毡纸,然后铺上约10cm厚的土、砂或砂砾。

7、洒水养生完成碾压后,水罐车进行洒水养生,洒水时注意边角要洒到,不能遗漏,洒水养生时使喷出的水成雾状,避免将水直接喷射,防止将成型表面冲成离析或坑洼。每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿,因含水泥但不封闭交通,水量不易过大,限制重车通行,其他车辆的车速不应超过30km/h,以防施工完成路段被过往车辆压出明显车辙,养生期不少于7天。

参考文献[1]刘明辉.道路就地冷再生施工技术[J].华北水利水电学院学报,2010年6期.[2]应荣华,侯昭光.泡沫(乳化)沥青就地冷再生基层施工工艺与质量控制[J].中外公路,2010年4期.