高速公路扩建中的水稳冷再生基层施工要点
2017-06-22韩利明
韩 利 明
(山西省公路局晋中分局,山西 晋中 030600)
高速公路扩建中的水稳冷再生基层施工要点
韩 利 明
(山西省公路局晋中分局,山西 晋中 030600)
以某高速公路扩建工程为例,从施工准备、水稳冷再生料拌合、运输、摊铺、碾压、接缝处理等方面,阐述了水稳冷再生基层的施工要点,并总结了施工中的注意事项,实现了节约能源,降低造价的目标。
高速公路,水稳冷再生基层,施工工艺,混合料
随着我国经济的快速发展,对公路交通提出了越来越高的要求。对旧路进行的大中修工程,具有工期长、造价高,且中断交通,易造成环境污染的问题。通过建养并重和改扩建是提高现有公路设施服务能力的重要途径。
冷再生利用通过对旧路面材料的循环利用,具有良好的社会效益、环保效应和经济效益,是符合我国绿色施工要求的一个方向。在我国很多改扩建工程中,水泥稳定冷再生基层的应用越来越多。通过冷再生基层的应用,能有效解决旧路改造时废料堆放和运输问题,有效的节省施工成本。
1 概述
半刚性基层是我国高速公路建设中应用最为广泛的基层结构形式,具有较高的刚度和较强的荷载扩散能力。但随着使用年限的增加,特别是重载碾压作用下,很多基层出现了开裂、破碎等基层病害,通过改扩建工程是实现恢复和提高路面服务性能的一种有效途径。在基层施工中,参考国外的先进经验,使用冷再生技术能够将沥青面层和基层旧料加以再生利用,充分利用旧路材料,节约大量筑路材料,还能恢复和提高旧路强度,实现节约能源,避免环境污染,降低工程造价。在路基施工中,高级路面基本都采用水泥稳定级配碎石作为路面下基层,避免路基受水侵蚀,实现路基稳定。本文以某工程使用的水稳冷再生基层为例,介绍改扩建工程中的基层施工要点。
2 施工工艺
在本工程项目中,以二灰土作为底基层,水稳冷再生作为路面下基层。水稳层设计厚度18 cm,使用原路面水稳铣刨料经过回收分档后进行再生利用。在正式施工前,通过试验段铺筑确定了水稳冷再生基层的松铺系数和机械组合、碾压遍数、压实速度等参数,并对施工过程中的一些不足进行了改进,确保施工连续不间断。
2.1 施工准备
主要包括以下工作:做好二灰土底基层验收;准备好施工机械和材料进场、质量检测等工作。提前做好人员培训、考核和配备,通过后准备上岗。做好测量放样工作,根据图纸及导线点、水准点进行恢复中桩测量及高程测量,每10 m设一桩位,画红漆标出,并在两侧边缘设指示桩。标好桩号,每10 m一断面测三个高程点,根据实测高程设置挂线高度。还应在水稳冷再生基层外侧边缘培土作为支挡。
2.2 水稳冷再生料拌合
混合料拌合质量是确保施工质量的关键之一。混合料采用拌合站拌合后,运输车运至现场进行摊铺碾压的方式。拌合楼具有全过程记录和自动称重功能,自动记录开盘时间、终盘时间及中途出现的停机时间及原因。
控制混合料含水量。在拌合中,原设计混合料含水量为6.5%。经过试验段验证,施工现场距离拌合站距离较近,且施工现场气温不高,运输途中的水分损失较小,故最佳含水量按5.8%进行控制。
调整配合比。在正式拌和混合料之前,测定集料的含水量,根据集料的含水量确定施工配合比;混合料级配检测。由试验室现场取样,进行筛分试验,测定其级配符合规范和设计要求。
水泥用量。混合料组成设计水泥用量为3.5%,为确保拌合站的稳定性,施工中按4.0%进行控制。
试拌。用装载机分4档将集料装入配料斗,启动拌合机后按顺序投料,所有过程有电脑控制,在拌合站开盘后的第一斗料装车时,对其外观质量进行检查。待含水量和混合料均匀性均满足要求后进行拌合。
2.3 运输
混合料使用大型自卸车进行运输。在混合料装车前,对车斗进行清扫,车厢内壁上涂抹一层隔离油。
混合料装车时,拌合机向自卸汽车直接装料,车辆前后移动分三次装料。
运输途中的混合料一律用篷布覆盖,防止水分蒸发及混合料被污染。
进入施工现场时,为了避免尘土飞扬污染混合料及摊铺现场,距离进入施工场地一定距离应经常洒水,也可通过铺设湿草垫保持湿润。
运输车到现场后,为防止水分散失,应在卸料前5 min方可揭开篷布(见图1)。
2.4 摊铺
在摊铺水稳再生层前,对下承层表面进行洒水湿润,洒水保持摊铺机前50 m湿润,且无积水。
在摊铺机外侧,使用钢丝绳引导控制高程。松铺系数按1.36进行控制。
摊铺机前有5辆以上的料车等候时才开始摊铺。两台摊铺机组成梯队作业,一台摊铺机靠近边桩在前(见图2),另一台摊铺机靠近中桩在后,两台摊铺机搭接5 cm,前后距离控制在10 m~15 m。后面的摊铺机搭接在铺筑好未压实的水稳碎石表面。后面摊铺机熨平板刮过的位置采用抹平板抹平。
摊铺机的行走速度控制在1 m/min~3 m/min,应确保摊铺机匀速不间断作业。为保证初始压实度,摊铺机夯锤定为1 400 r/min。摊铺时设专人看管传感器,出现与现场不符情况及时进行调整。
摊铺过程做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。在铺筑过程中,摊铺机螺旋送料器不停顿的转动,同时转速不宜太快,布料器中的料应充满螺旋布料器2/3以上,以确保摊铺断面上不发生大范围离析。对于局部离析的混合料,用人工进行换填。
摊铺机后设专人采用插入式钢钎进行混合料松铺厚度检测,做好记录。对出现的松铺厚度不足应及时进行调整。
2.5 碾压
碾压设计中,以50 m作为一个碾压段落,碾压含水率按6.0%进行控制,最大干密度:2.321 g/cm3。相邻碾压段应洒灰线做出标记,在进行下一段碾压时重叠3 m~5 m,一律在前一工作段内错轮和调头。边缘部位紧靠支挡碾压。
待摊铺长度达到50 m左右时,开始碾压,碾压时由外侧向内侧碾压。为能很好揉搓混合料,先使用胶轮碾压,再用振动压路机碾压,以便更好保证压实度。
初压采用30 t胶轮压路机(如图3所示)碾压2遍,重叠1/2碾压宽度,以1.5 km/h~2.5 km/h的速度进行控制。复压采用20 t单钢轮振动压路机(如图4所示)强振3遍,重叠1/2碾压宽度,以2 km/h~3 km/h速度进行控制。终压采用18 t三钢轮压路机(如图5所示)碾压2遍收面。
碾压完毕后,进行压实度检测。
2.6 接缝处理
摊铺中断时间超过2 h的,应设置横向接缝。
摊铺机驶离混合料末端后,人工整平末端混合料,用压路机
压实,然后检查接缝处厚度、平整度、高程等各项指标,满足规范及设计要求后再重新让摊铺机就位摊铺。
2.7 纵向与老路搭接处理
在摊铺水稳冷再生基层之前,在旧路与新路基顶相接的位置纵向铺设土工格栅。土工格栅分别深入新旧路各50 cm。纵向土工格栅搭接长度不小于20 cm。
2.8 养生
碾压完毕后,压实度检测合格后,使用透水土工布覆盖进行保湿养生。每日定时使用洒水车洒水养生,采用喷雾式洒水车洒水,保持表面处于湿润状态,养生时间不少于7 d。
养生期间,加强成品路段的保护,设置明显的禁行标志,封锁交通,除养生车辆外,其余车辆禁止进入养生区域。
养生结束后,进入面层施工。
3 施工控制要点
从本项目基层施工质量检测上来看,各项技术指标均能满足施工要求,但还有以下几点值得注意:
1)重视施工前对拌合楼等机械设备的检修和保养,应尽量减少施工中的机械故障。
2)重视原材料质量控制。对于基层碎石级配的控制是质量监控的重点,应确保其处于设计规定的级配范围内。对每批次的进场材料,应专人进行质量检查,并通过不定期抽检试验,确保原材料质量。
3)在拌合和运输中,应进行混合料含水量控制。应根据施工现场气温等因素,随时对拌合中的混合料含水量进行调整,一般应比最佳含水量高0.5%~1.0%,弥补混合料在拌合、运输及摊铺过程中的水分损失。
4)在摊铺时,合理控制摊铺机速度,以使刮板输送器和螺旋输送器的送料速度保持同步,避免粗细料出现离析。
5)当混合料供应不上时,摊铺机熨平板前应留余不少于正常摊铺量1/3的混合料,以减少横向施工接槎和保证路面的平整度。
6)碾压时,应采用先轻后重、由重到轻的原则进行碾压。当混合料表面含水量水分不足或蒸发较快时,应及时补洒少量的水。当第一遍振动碾压结束后,对平整度不符合要求的路段,应采用人工找平。
7)对碾压中出现的“弹簧”、松散、起皮等现象时,应及时开挖并加适量水泥重新填补,使其达到压实度要求。
[1] 王周凯,林育萍.水稳基层就地冷再生应用实践[J].中国公路,2017(1):55-56.
[2] 武国平.水稳冷再生在高速公路改造中的应用[J].山西建筑,2007,33(21):309-310.
[3] 梁博军.水稳冷再生在G216公路改造中的应用[J].山东交通科技,2014(4):172-174.
On construction points for cement stabilized cool regeneration of widening construction of expressways
Han Liming
(JinzhongBranch,ShanxiRoadBureau,Jinzhong030600,China)
Taking some broadening construction of expressway as the example, the paper illustrates the construction of the cement stabilized cool regeneration base from the construction preparation, mixing of stabilized cool regeneration mixture, transportation, pavement, compaction, and joint treatment, and sums up the precautions in the construction, so as to realize the saving of energy and lower the cost.
expressway, stabilized cool regeneration base, construction craft, mixture
1009-6825(2017)14-0139-02
2017-03-06
韩利明(1980- ),男,工程师
U418.8
A