冷再生技术在旧沥青路面施工中的应用
2014-12-24周金吉
周金吉
摘 要:文章介绍了旧沥青路面就地冷再生技术的原理和优点,详细阐述了就地冷再生技术在道路维修改造中的施工工艺和质量控制措施,为今后沥青路面升级改造施工提供了一定的参考。
关键词:沥青路面;就地冷再生;施工工艺;维修改造;应用
近年来,我国公路建设发展迅速,截至2012年底,我国公路建设总里程已达到424万公里,高速公路通车里程达9.6万公里,而其中绝大部分是沥青路面。随着国民经济的发展和城乡一体化进程的推进,很多早期修建的道路已无法满足现代交通的需要,大部分早期建成的道路都需要进行维修或改造升级来满足日益增长的交通需求。
公路建设需要消耗大量的沥青、碎石、水泥、砂等筑路材料,路面使用一定的年限后将进行养护和大修、改建,原先用于铺筑路面的大量材料将变成废料,当这些废料挖出后全部弃入自然界时,将占地堆弃、产生污染和材料资源浪费等环境问题,旧沥青路面就地冷再生技术的应用为解决这一问题提供了一种新途径。与传统施工方法相比,沥青路面冷再生技术在降低建设成本,缩短施工工期,保护生态环境,减少交通干扰等各方面均有显著的优势。
1 就地冷再生技术原理及优点
1.1 就地冷再生技术原理
沥青道路就地冷再生就是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料(面层或部分基层)必要时加入部分新骨料,并按比例加入一定量的再生剂(乳化沥青,泡沫沥青)或化学稳定剂(水泥,粉煤灰或石灰等)和添加剂,在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型,从而修筑出满足质量性能要求的新基层的作业过程。
1.2 就地冷再生技术适用条件
现场冷再生技术总的来说可分为深层复拌和路面面层两大类,对于路面面层现场冷再生技术,其适用条件是:路面结构强度符合承载要求和道路排水设施完好。如果道路结构层变形或受到破坏,冷再生前就应首先对路面结构层进行补强处理。路面面层现场冷再生维修适用的路面厚度约为6~13mm。下面三种情况都适用:(1)由于路面老化、高温损害、疲劳和反射裂纹所造成的路面裂纹。(2)由于混合料的不稳定性、挤压和粗糙的材料使路面形成车辙所造成的路面变形。(3)由于断裂、沥青泛油以及层面之间的粘接力降低所造成的路面完整性破损。
1.3 就地冷再生技术优点
就地冷再生技术与传统的沥青路面养护维修方式相比,具有诸多优势,主要表现在以下几方面。
(1)节约材料,降低成本。由于原有公路的路面材料被全部就地使用,从而大大减少了新材料的用量,降低了工程成本。(2)工序简单,生产效率高。就地冷再生技术省略了挖掘、外运、加工、回填等一系列工序,机械化程度高,铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺、压实可一次完成,大大提高了生产效率,缩短了工期。(3)提高道路等级和维修质量。消除了旧路面不规则裂缝,避免新铺路面产生反射裂缝。同时对面层和基层进行破碎拌和,保证路面结构的整体性,对旧路路基的影响和破坏很小,从而提高基层承载力,从根本上实现了道路等级的提高。(4)节约资源,保护环境。旧料全部就地利用,减少了新材料的使用,节约了资源。同时不存在旧料运输和废弃的问题,再生机的封闭式系统控制,防止了粉尘飞扬,有利于环境保护。(5)适用范围广。可以修补各种类型的路面病害,改善原有路面的几何形状以及横坡度,并且对原老路路面高程抬高较小,方便周边居民生活。(6)对交通影响很小。就地冷再生技术现场投入设备少,工序简单,施工效率高,对交通影响很小,可不中断交通施工。
2 就地冷再生技术施工工艺
根据新添再生粘结料的种类,就地冷再生技术可以大致分为掺水泥类、掺沥青类和水泥沥青综合类。文章介绍了以水泥为新添粘结料的就地冷再生技术的施工工艺和质量控制方法。
2.1 施工准备
(1)选取有代表性的旧料,确定旧料中沥青含量和级配情况,通过计算确定再生混合料的配合比和新料的掺入量。一般旧料中大于5mm 的骨料的质量分数应在40%~75%之间,否则应采取增加新骨料的措施。水泥的通常用量在3%~5%之间比较合适。(2)修补旧路面上较大的坑槽,用二灰碎石料分层填筑并碾压修整。(3)检测原材料性能并满足要求。
2.2 撒布水泥
根据图纸放出中线和边线,打出方格,严格按照计算好的水泥用量将水泥均匀撒布在方格内,撒布宽度为再生机工作宽度。
2.3 旧路面破碎拌合
采用冷拌再生机对路面进行铣刨,与预先撒布的新集料和预先撒布与动态加入的水泥及其它添加剂和水加以拌和,并配备两台洒水车保证拌合用水。在冷再生机施工作业中,应随时检查拌合深度及速度,以保证再生深度及破碎的混合料级配合理。
2.4 整形
混合料拌和均匀后,立即用平地机进行整形,然后用振动压路机稳压两遍。对于局部低凹处,先用齿耙将其表层5cm以上耙松并用新拌混合料找平,然后再用平地机整平,将高出的料刮到路外,不允许出现薄层贴补现象。在整形过程中,严禁任何车辆通行,并保持无明显粗细集料离析现象。
2.5 碾压
整形完成后检测含水量,当含水量等于或略大于最佳含水量时立即进行碾压,碾压顺序为:50t振动压路机高幅低频振压2~3遍,16t三轮压路机碾压2遍,20t胶轮压路机碾压3遍。碾压应充分考虑水泥的初凝和终凝时间,并在试验确定的延迟时间内完成碾压。碾压完成后应外观平整,无明显轮迹,并达到要求的压实度。
2.6 养生
成型后的再生层可采用洒水覆盖土工布进行养生,养生时间不少于7天,养生期间应封闭交通。
3 就地冷再生技术质量控制
3.1 对旧料进行准确地试验分析,确定新料配合比,严格控制水泥用量。
3.2 施工过程中严格控制含水量,确保现场含水量比最佳含水量大1%左右。
3.3 严格控制冷再生机的拌合深度和行走速度,确保混和料拌合均匀,级配良好。
3.4 整形后的再生混合料应在水泥初凝前并在试验确定的延迟时间内及时完成碾压。
3.5 施工过程中随时检测混合料中结合料与添加剂等的含量,保证施工质量。
3.6 施工中严禁“薄层贴补”,并确保达到规定的压实度。
4 结束语
就地冷再生技术与传统的沥青路面养护维修方式相比,能够节约原材料,缩短工期,对交通影响小,节省建设资金,同时循环利用废料,保护环境,能彻底消除原面层的拥包、车辙、裂缝和松散等病害,提升道路等级。目前我国每年有大量的沥青道路亟待大修或升级改造,就地冷再生技术作为一种绿色节能施工技术,前景可观,能够创造巨大的经济效益和社会环境效益。
参考文献
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[2]高雪.旧沥青路面就地冷再生技术浅析[J].中小企业管理与科技,2013(4):99.
[3]王淑娟.浅谈沥青路面就地冷再生技术的施工工艺控制[J].山西建筑,2010,36(8).