沥青混凝土路面冷再生施工技术控制要点
2014-04-15高雅光
高雅光
(石家庄市公路管理处养护管理中心,河北 石家庄 050000)
0 引言
1 沥青混凝土路面冷再生工作原理
在公路工程施工建设中,沥青混凝土路面因其施工简单、稳定性好、路面平整、行车噪声小,在公路工程建设中有着广泛的应用。然而,沥青混凝土路面在使用几年之后往往会出现损坏,给车辆通行带来不利影响,必须采取措施及时维修。传统的维修方式往往是先开挖路面,然后再对破损处进行重新填筑。这种方式尽管能够达到修复路面的目的,但资金投入大,还会破坏周围的环境。而如果采用沥青路面冷再生的方式进行路面修复,不仅能够大大减少沥青、砂石等原材料的用量,还能够降低路面修复成本,由于对废料进行了有效处理,还能减少对周围环境的破坏,具有显著的经济效益和环境效益,值得在沥青混凝土路面修复工程中进一步推广应用。
冷再生施工技术是一种新的路面修复技术,是路面修复方式的变革,目前越来越受到重视。其工作原理如下:在旧沥青路面的基层、面层中加入一定规格、数量的新集料、稳定剂、水,然后按照施工要求和路面修复的厚度要求,使用冷再生机设备对材料进行破碎处理,并就地对所有的原材料进行拌和、整形、碾压,然后对路面进行养生,使其达到新建路面基层或者底基层的技术要求,从而实现对路面的修复,为车辆通行创造良好的条件[1]。
2 沥青混凝土路面冷再生施工技术控制要点
某沥青混凝土公路工程于2003年完工,验收后便投入使用,至今已运营了10年,在加强地区联系、方便人们出行等方面具有重要的作用,发挥着巨大的经济社会效益。但由于近些年来车辆超载严重,车流量迅速增大,路面基层遭到了严重破坏,出现了较大面积的沉陷和网裂,给车辆通行带来了不利影响。考虑路面的破坏程度并结合当地的实际情况,决定采用沥青混凝土冷再生技术进行路面修复。下面将结合具体的施工步骤,详细探讨沥青混凝土路面冷再生施工技术控制要点。
2.1 施工准备
为了提高冷再生施工技术水平,达到更好的路面处理效果,在施工之前需要做好相应的准备工作,具体包括以下内容。
(1)机械设备准备
施工之前需要确保机械设备准备齐全并满足施工的实际需要,一般包括维特根WR2500S型冷再生机、平地机、洒水车、水泥运输车、压路机、推土机、切割机等,要保证机械设备准确就位,施工顺利进行。
(2)施工材料要求
对旧沥青混凝土路面面层及上基层进行破碎,将获得的混合料作为冷再生结构的骨料及填充料。大于4.75mm的骨料的质量分数应为47%~67%,如果没有达到这一要求,则需要增加骨料或者填充料。为了使处理效果更好,一般选用强度高、水热比小的硅酸盐水泥,强度一般为32.5级,初凝时间在3h以上,终凝时间在6h以上。本次施工采用的是缓凝桃城牌PS32.5矿渣水泥。选用一般的饮用水进行拌和,注意水中不能含有有害有毒物质[2]。
(3)级配与配合比
按照级配要求和施工规范要求,对每一编号试块在实验室按含水泥含量(质量比)4%、5%、5.5%、6%试配,获取4种水泥含量的试件的最大干密度和最佳含水量,然后在规定温度下对试件保湿养生6d,浸水24h之后进行无侧限抗压强度试验,根据试验结果,最后决定水泥含量采用5%。
2.2 施工工艺流程
在冷再生施工过程中,为了保证施工效果,必须严格按照工艺流程进行施工,具体需要做好以下工作。
(1)清理路面
在冷再生施工之前需要对路面的杂物、垃圾等进行清理,拆除旧的路侧石,确保路面清洁,然后按照设计要求进行高程测量,确保宽度和高度符合要求,松铺系数为1.33。施工前要封闭交通,只允许施工车辆通行。
(2)水泥摊铺
人工进行水泥摊铺。根据设计的水泥量,计算出每平方米应摊铺的水泥量。每平方米混合料的质量为370.8kg,每米路面的水泥用量为72.3kg。施工现场采用打格计量卸水泥的方式,格子长2.3m、宽4.5m,每个格子放5袋水泥,由人工进行均匀摊铺。
(3)材料破碎与级配控制
为了确保破碎后的混合料均匀,应该控制好冷再生机的铣刨速度,一般以6~8m/min为宜。该工程中冷再生机的铣刨速度为6m/min,破裂严重的地区则降低速度。冷再生机出场转速设为150r/min。150r/min是一般转速,不快也不慢,所得到的破碎材料大小合适,更有利于施工的顺利进行。破碎梁的压力设为6Bar,属于中等大小,有利于有效控制破碎材料的大小,满足施工需要。另外,在冷再生机铣刨的过程中,应该随时检查速度和深度,以确保混合料级配合理。由于冷再生机拌和速度快,拌和时应该确保足够的工作面。由于配置了自加水系统,洒水车可以随时为其加水。同时,加水量应充足,以确保施工顺利进行。
(4)找平与碾压
用推土机初步找平,均匀排压,再用平地机进一步找平,确保平整度满足施工规范要求。平地机刮平之前,应该全幅均匀压实再生材料,防止出现差异压实的情况。在用压路机压实的时候,塑性较低的细粒级配材料容易发生剪切破坏,出现横向位移。为此,应该严格控制加水量,以取得更好的压实效果。用平地机进行最后的刮平处理时,要认真细致,确保够对整个表面进行刮平处理,不要落下刮片,以提高刮平处理效果。碾压前应检测含水量,必要时补水,使其达到最佳含水量,现场施工时宜大于最佳含水量1.5%~2%。在碾压过程中如冷再生表面风干应喷洒补水[3]。首先应该静压一遍,速度为1.5~1.7km/h,然后用YZ220压路机高振幅碾压4遍,封点,并由两侧向路中心刮平。最后用压路机中振3~4遍,30t胶轮碾压1~2遍,确保压实度合格为止。另外值得注意的是,碾压需要一次成型并尽量缩短时间,一般以不超过4h为宜,同时还要缩短水泥的终凝时间,以提高碾压质量。
(5)养生
施工之后应该立即进行洒水养生。要及时洒水,使路面处于湿润状态,养生时间不得少于7d,期间禁止车辆通行。待养生完成且路面质量达到强度要求之后才能开放交通。另外需要注意的是,如果是在雨季施工,旧路破碎后的材料应该成堆堆放,并开挖排水沟,以方便排水。遇到雨季,施工后应该将材料翻拌晾晒。水泥摊铺之前需要注意天气变化情况,避免在雨季或者雨季将到之时施工,以防摊铺后遭雨水浸泡。
(6)接缝处理
两个工作段的衔接处应搭接拌和,前一段拌和后留5~8m不碾压,后一段施工时将前段剩余部分加水泥后重新拌和,并一起碾压。在冷再生施工时,应避免纵向接缝。与稳定碎石之间的纵缝应垂直相接,并确保整个接缝密实[4]。为确保接缝效果,必要的时候还需要采用搭接拌和的方式,前一段留15cm左右加水泥重新拌和,然后与后一段一起碾压,并采取相应的保护措施,以确保接缝处理效果。
2.3 试验检测及评价
初压后利用水准仪控制平地机工作,松铺2cm,每20m测1个断面,横坡偏差为±0.3%,中线高程偏差为+5mm、-10mm。按照公路质量评定标准进行压实度检查,每100m测1处。平整度每100m测1处,允许偏差不大于8mm。采用7d无侧限抗压强度检测结果评定路面的抗压强度。二级公路的抗压强度为2.5~3MPa。弯沉值测量频率为每20m测1点。采取上述方法对冷再生路面施工工程进行检测,综合评价各项指标,结果显示该工程不仅施工质量满足规范要求,而且减轻了对周围环境的破坏,取得了良好的施工效果,获得了很好的社会效益。
3 结语
沥青混凝土冷再生是一项路面修复的新技术和新工艺,它促进了传统路面修复方式的转变,不仅能够实现对废料的有效利用,还能降低施工成本,减轻对周围环境的破坏,具有显著的经济效益和社会效益。沥青混凝土冷再生的施工要严格按照工艺流程进行,把握好质量控制要点,并加强施工管理,提高施工人员的综合素质,提高沥青混凝土路面养护和维修水平,为车辆的安全通行创造良好的条件。
[1] 赵磊.沥青混凝土路面冷再生施工技术控制要点[J].黑龙江交通科技,2009(8):71-73.
[2] 王建广.沥青混凝土路面现场冷再生施工工艺及其在城市道路中的应用[J].公路交通科技,2008(4):43-45.
[3] 徐玉宝.试论就地冷再生施工技术在公路沥青混凝土路面的应用[J].中国科技博览,2010(4):257-258.
[4] 陈永强.论沥青混凝土路面冷再生施工技术[J].科学与财富,2010(5):69-70.