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水泥就地冷再生施工技术在路面改造中的应用

2017-09-16

山西建筑 2017年23期
关键词:铺层生机碾压

崔 葆 莉

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司,山西 阳泉 045000)

·道路·铁路·

水泥就地冷再生施工技术在路面改造中的应用

崔 葆 莉

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司,山西 阳泉 045000)

分析了水泥就地冷再生施工技术的优势,介绍了水泥就地冷再生施工技术的准备工作及施工工艺,并对其在路面改造中的实践应用进行了阐述,指出该技术能使经济和社会效益得到提高,促进我国公路建设的可持续发展。

路面改造,水泥就地冷再生,施工技术

随着时代的进步和社会的发展,我国的交通事业的发展步伐也得到了不断的加快,在全国各地也都大量的修建起沥青混凝土的公路,但是在经过了多年的使用运营之后,由于受到原先较低的设计技术以及运载出现了超负荷的影响等,使很多的公路都有不同程度上的损坏,使公路的使用性能得到一定程度上的衰减,不仅造成了资源的浪费,而且还污染了环境。而水泥就地冷再生施工技术能够将旧路面的铺层材料进行再次的充分利用,从而使铺层材料、资源和成本都得到了大幅度的减少,对我国的公路建设以及环境保护都具有重要的意义。

1 水泥就地冷再生施工技术的优势[1]

1.1 高效率

由于水泥就地冷再生施工机械在施工的时候可以一次性的完成铣刨、拌和、破碎、添加、压实等程序,从中将施工步骤进行了简化,使施工进度得到加快,从而在一定程度上使施工工期得到了缩短。另外,水泥就地冷再生施工技术在施工的时候,是在特定的区域内进行集中性的施工,可以将整个冷再生施工机械都集中在同一车道内,不会影响其他区域的施工和人员车辆来往,确保了路面改造维修工程的施工效率得到进一步的提高。

1.2 低成本

水泥就地冷再生施工技术能够将旧的铺层材料进行全部的充分利用,这样一来就能够将路面改造维修所需要的铺层材料在挖出、废弃、运输和购置少数的新材料的费用进行减少,这样就能够使施工成本得到大幅度的降低。与传统的维修技术相比,水泥就地冷再生施工技术能够根据不同的再生厚度,使成本降低20%~40%,当厚度越深的时候,成本降低的就会越多。

1.3 高环保

与传统的路面改造维修技术相比,传统的维修技术在对于沥青路面开挖的时候,基层材料的废弃数量十分的庞大,从而对环境造成了很大的污染,而在购置新材料的开采时也会给环境带来一定的污染和使资源得到减少。而使用水泥就地冷再生施工技术就可以将原有的材料进行全部的再次利用,除了能够使投资得到减少之外,还能够使环境得到有效的保护。

1.4 优质量

由于水泥就地冷再生施工技术能够按照不同的道路原有的旧铺层材料的具体情况来进行设计,然后根据旧铺层材料的实际来对添加剂进行选择,并且提供准确性的配比率,以此来确保再生材料具有优秀的品质和良好的施工质量,为基层的成型厚度的均匀性提供保证,使道路在经过了维修改造之后的使用时间都得到了保障。

2 水泥就地冷再生施工技术的准备

2.1 施工机械器具的准备

在路面工程准备施工之前,务必确保水泥就地冷再生的施工机械都拥有良好的运行状态,施工机械的数量要满足于施工作业的技术要求,主要的施工机械包括了水泥就地冷再生机、洒水车、铣刨机、拌和机、推土机、平地机和压路机等。

2.2 材料的选择[2]

在对于水泥就地冷再生施工技术使用的材料进行选择的时候,主要包括了预备再生的旧公路路面的原有铺层材料、新加入的骨料、具有32.5级的矿渣硅酸盐水泥和饮用水等。从以往的工程实践来分析,对于铣刨材料进行筛分之后的结果分析,可以看出在混合料中能够起到骨架作用的是具有较多含量的粗颗粒,而不必要另外新加入骨料,只需要加入适量的水泥就能够满足于配比的要求,如表1中所提供的水泥试验结果[3]。

表1 水泥的试验结果

2.3 水泥就地冷再生的矿料构成

为了能够更好的对旧路面进行改造,对水泥就地冷再生的矿料构成就有比较高的要求,那么就应该对旧路原有的铺层材料进行取样,对旧路面铣刨的材料进行筛分,在实际的旧路面施工现场中,对旧路面铺层材料进行再生的混合料中却还是会掺杂着其他少数的诸如沥青细集料所形成的假骨料,但是与此同时,又因为铣刨的材料中含有的灰土量比较大,即便是二灰碎石,但是其所含有的含石量却不高,一般情况下要求含石量要在40%~75%之间,因此这就要求在对旧路面进行改造的时候,要充分的将水泥就地冷再生施工现场的混合料进行考虑,增加局部的骨料,以此来使混合料的强度得到提高,并且还要求所增加的新集料的粒径不能过小。

3 水泥就地冷再生施工技术的工艺

3.1 水泥就地冷再生施工技术的工艺

1)旧路面的清理。在开始进行水泥就地冷再生技术施工的时候,要将旧公路路面的垃圾、杂草、石块等杂物以及积水进行全部清除,并且要将类似于井盖等的结构物以及对旧公路存在的病害进行有效的处理,从而保证旧公路路面在进行改造之前具有平整性。

2)水泥就地冷再生施工技术的再生过程。

a.对水泥稀释的配制。依据室内实验的验证,对于水泥剂量、再生层最适宜的含水量以及搅拌车的稀浆泵送量进行明确的确定,以此来使水泥稀浆得到有效的配置。另外,对于水泥的用量确定要依据室内试验之后所得出的最大干密度以及最佳含水量,以此来静压成型成为试件使7 d的无侧限抗压强度得到有效的测定。在再生混合料中,却由于存在旧路面铺层材料,因此就会影响再生混合料中石料和水泥之间所形成的强度高低,所以,这也就说明了对于这种混合料所具有的强度要求不能太高。

b.关于再生材料的铣刨、拌和等。对于再生机的工作宽度以及再生幅数必须要按照原先确定的要求进行再生的施工。在施工的过程中,为了防止出现局部漏掉再生的情况出现,因此这就要求操作人员对于再生机的行走轨迹进行随时随地的观察,以此来确保再生的前后两幅能够得到良好的搭接。与此同时,要保证再生机的行走轨迹具有顺直性,并且要对稀浆车内所剩余的稀浆量进行定期定时的检查,以此来保证稀浆的供应不出现间断的情况,并对其进行及时的补充。当材料进行拌和之后,应该将经由导料装置以料带的形式放置在两条后履之间,并且要充分的利用履带后面的布料进行充分的搅拌,以此来使再生料得到更好的摊铺和压实。

由于冷再生机推动着水车在原有的旧路面上行驶,因此经由就地冷再生机对其进行铣刨和拌和,那么旧路面的铺层材料就会和水泥与水一起进行均匀的拌和,跟着就地冷再生机行驶,从而能够从拌和区流出。在就地冷再生机后面要有专业的技术人员进行跟随,对再生的深度、水泥的含量和含水量进行及时的检查。为了能够使拌和的质量得到充分的保证,应该对其进行反复多次的拌和,要求就地冷再生机在行驶的过程中的平均速度要控制在4 m/min~8 m/min之间。

3)稳压和碾压。当每一幅再生完成到差不多半个工作长度的时候,应该要使用压路机在再生机的后面再次对再生层进行低速稳压,以此来使再生料得到初步性的压实。同时,当对再生层的前两幅进行平地平整之后,要在具有最佳含水量的时候,进行相关性的碾压,当剩余的两幅应该等到第四幅完成再生之后,与第三幅再一起找平后对其进行碾压。碾压的时候要保持冷再生表面具有湿润性,若出现松散等现象时应采取相应的措施。当完成了整形之后,应该及时的采用光面的振动压路机对再生路面进行碾压,所采取的振动模式要求是高幅低频1次~2次的碾压,再采用低幅高频的模式对其进行2次~3次的碾压。最后,还要采用光轮压路机对再生路面进行1次静压,当进行充分压实后,应该对碾压路面和再生路面进行洒水,要求所洒的洒水量不宜过多,保证再生路面湿润即可。

3.2 水泥就地冷再生施工技术再生后的养生

当完成了旧公路路面的再生层施工之后,必须要立即采用塑料薄膜对再生层进行7 d的覆盖性养生。在这7 d的养生时间之内,要将施工路面的交通进行封闭,不得让车辆从施工路面通行,避免因为重量车辆而使完成施工的再生层受到严重的损害。同时,在进行养生的过程中,还应该随时将洒水车进行配合,以此来确保养生所需要的湿度。

4 水泥就地冷再生施工技术在路面改造的实践应用

4.1 水泥就地冷再生施工技术在路面改造的实践应用

1)再生机的行走速度。由于水泥就地冷再生施工使用的再生机在进行施工的时候,其行走的速度对级配的粗细具有决定性的作用,为了能够取得更好的级配,依据从实验以及以往实践工程的经验结果来看,应保持再生机的行走速度在4 m/min~5 m/min的范围内,如图1所示。

2)水泥的选购要求。对于水泥就地冷再生施工技术中所使用的水泥,应该使用具有优良稳定性的品牌水泥,要选购初次凝结的时间不少于4 h,凝结时间6 h~10 h的水泥,并且对于水泥的凝结时间、安定性和强度进行严密的检测,不得使用不满足施工要求的水泥。

3)施工的延迟时间。对于水泥就地冷再生施工技术在旧公路路面的维修改造工程中,要尽可能的使施工延迟的时间得到缩短,以此来避免因为受到时间延迟的影响而使得表面成型以及强度降低,同时还必须要求铣刨、拌和以及到碾压的结束时间不能比初次凝结的时间长。

4.2 水泥就地冷再生施工技术应用在路面改造的效益

水泥就地冷再生施工技术除了能够将路面旧铺层材料进行充分利用和对生态环境进行保护之外,还具有巨大的经济和社会效益。

1)经济效益。从经济效益来说,以10 000 m2,20 cm厚的路面改造工程为例,将运用水泥就地冷再生施工技术与运用传统的挖除重建技术的工程造价进行对比,可以看出,传统的挖除重建技术的工程造价要比运用水泥就地冷再生施工技术的工程造价高出24.8%,水泥就地冷再生施工技术具有显著的经济效益。而从施工工期来说,使用水泥就地冷再生施工技术比使用传统的挖除重建技术的工期要缩短23 d,从而使工程造价得到了有效的降低,能够使交通在不中断的条件下进行施工,从而使时间延误的情况得到减少,具有显著的运输和社会综合效益。

2)社会效益。从社会效益来说,水泥就地冷再生施工技术能够将旧路路面的原有铺层材料进行充分的再次利用,从而能够防止因为废弃材料而造成的环境污染,同时还能够使石料的开采得到有效的减少,使林地和生态环境都得到有效保护,进而促进经济循环发展的同时也促进了资源的节约和社会的可持续发展。另外,由于水泥就地冷再生施工技术在施工的时候,能够在不中断交通的情况下继续施工,使施工工期得到有效的减少,因此对交通产生的影响相对比较小。

5 结语

当公路在经过了一段时间的运营之后,都会在不同程度上受到损坏,这样一来就需要对公路进行维修改造,而水泥就地冷再生施工技术,由于具有高效率、低成本、高环保和优质量等的优势,能够使经济和社会效益得到有效的提高,能够满足于现阶段全球讲究的环保与资源再生利用的要求,从而也促进了我国公路建设的可持续发展。

[1] 傅文辉.浅谈水泥就地冷再生施工的优缺点[J].科技资讯,2012(7):73.

[2] 刘 涛.水泥就地冷再生技术在实际工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(2):254.

[3] 郭 平,张 娟.旧沥青路面水泥现场冷再生施工工艺研究[J].交通科技,2009(11):74-77.

Applicationofcementin-situcoldrecyclingconstructiontechnologyinpavementtransformation

CuiBaoli

(YangquanBranchCompany,ShanxiHighwayBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper analyzes advantages of cement in-situ cold recycling construction technology, introduces preparations and construction technology of cement in-situ cold recycling construction technology, illustrates its practical application in pavement transformation, and finally points out its advantages, such as improving social and economic benefits, and promoting sustainable development of domestic highway construction.

pavement transformation, cement in-situ cold recycling, construction technology

1009-6825(2017)23-0141-03

2017-06-04

崔葆莉(1978- ),女,工程师

U418.8

:A

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