就地冷再生技术在公路沥青路面养护工程中的应用
2019-04-22武晓栋
【摘 要】近年来,我国公路路面进入养护高峰期,在交通部积极推进绿色养护理念背景下,沥青混凝土路面再生技术因具备充分利用旧路面材料、减少资源浪费、施工进度快、保护生态环境等优点,在沥青混凝土路面养护工程中已被广泛推广应用。本文结合工程实例,对就地冷再生技术的特性、工艺流程、质量控制等方面进行总结,旨在为相关工程技术人员提供参考与借鉴。
【关键字】路面养护;冷再生;工艺;质量
中图分类号: U416.217;U418.6文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)05-0262-002
随着国家公路网规划建设的不断推进,我国公路沥青混凝土路面大量进入养护高峰期。交通部在《“十二五”公路养护管理发展纲要》中提出积极推进绿色养护理念。受公路工程养护形势发展要求,按照保护生态环境,减少资源浪费,应对废旧路面材料循环利用。目前沥青混凝土路面再生技术主要有就地冷再生、厂拌冷再生、厂拌热再生、就地热再生等,根据工程概况及地域情况具体选择沥青混凝土路面再生工艺。本文结合2015年G109线K1471+000-K1497+000段养护维修工程中就地冷再生底基层施工的实际案例,总结就地冷再生技术在公路沥青混凝土路面养护工程中的应用。
1 就地冷再生技术在G109线养护维修工程中的应用概况
G109线是国道主干线五纵七横的重要组成部分,东起北京,西止西藏拉萨,全长3922公里。其中甘肃境内G109线K1471+000-K1497+000段,建成于上世纪九十年代末,二级公路标准,路基宽12米,沥青路面宽9米,至2015年养护维修时,已超时服役四、五年,路况破损严重。2015年主管部门对G109线K1471+000-K1497+000段实施路面维修养护工程,养护设计结构层为:20cm就地冷再生底基层、20cm厚水泥稳定碎石基层、4cm厚沥青碎石下面层、3cm厚沥青砼上面层。在此次养护维修中,采用了就地冷再生施工技术。
2 就地冷再生特点
就地冷再生是指利用专用的就地冷再生设备(G109线养护维修工程中采用wirtgenWR2000型冷再生机),按施工图设计配合比要求,先在原破损沥青路面上撒布碎石集料、再生结合料(一般有乳化沥青、泡沫沥青、水泥、消石灰等)、再生剂(必要时),再用冷再生机一次性全深式破碎铣刨、混拌,然后经碾压、养生等工序,最终形成新的路面底基层或基层的一项养护施工技术。在G109线养护维修工程中,再生结合料为水泥,对旧沥青路面冷再生后作为底基层使用。这项技术工艺简单,操作方便,路面修复效果好,和传统的公路养护施工方法相比,具有诸多优势。
2.1 有效降低养护工程成本
因沥青路面就地冷再生施工工艺特点,减少了路面铣刨料的装卸、运输成本,并对废旧路面材料实现了循环利用,减少了材料成本。从而有效降低了养护工程成本。
2.2 工效高
就地冷再生机械施工可一次性完成铣刨、破碎、拌和及摊铺,工序简单,有效缩短施工工期。在G109养护维修工程中使用的就地冷再生机械为wirtgenWR2000型就地冷再生机,每台班可完成4800平方米以上的工作量。
2.3 冷再生结构层质量优良
就地冷再生混合料选择不同的粘接材料,通过准确掺配,可以保证再生材料的优秀品质和施工质量。G109线养护维修工程中,旧沥青路面冷再生粘结料采用水泥,成型后的冷再生结构层既有一定的剪切强度又有柔性的抗疲劳性,可以有效的减少裂缝,提高路面承载能力,有效提高道路使用期限。
3 就地冷再生施工工藝
就地冷再生底基层的施工工艺流程为:施工放线→原路面特殊处理→碎石撒铺→水泥撒布→铣刨、拌合→碾压→养生。
3.1 施工放线
在G109养护维修工程中,首先按照《公路养护安全作业规程》的要求,合理布设安全作业区,选取长度不超过3km路段(半幅),进行交通管制,然后根据路面宽度,定出路面中心线,确定冷再生施工宽度。
3.2 原路面特殊处理
在G109养护维修工程中,就地冷再生底基层施工前,必须对原路面路基沉陷处进行特殊处理,设计要求采用薄层摊铺碎石找平。对坑槽较深、路面沉陷等病害严重段,需挖除换填处理并整平。
3.3 碎石撒布
按照施工图配合比设计,混合料中碎石掺入量为15%,根据掺入量计算出碎石撒布数量,然后进行现场试验撒布,确定洒布车的匀速前进速度和布料量,试验室采用薄铁皮法测量每平米撒布量,直至符合设计要求为止。然后采用碎石布料车大面积施工,同时指派专业技术人员随机目测撒布是否均匀,实时检测撒布量,对出现局部撒布料堆积和不均匀处,人工及时处理均匀。
3.4 水泥撒布
根据配合比设计,水泥掺加量为4.7%,根据水泥掺加量计算出每平方的水泥撒布量,对全自动水泥撒布车电脑设置撒布量与实际撒布量进行复核,精确确定水泥撒布车前进速度。然后按配合比设计的水泥剂量在碎石顶面均匀的撒布水泥。对接茬处出现局部撒布堆积和不均匀处,人工及时处理均匀。
3.5 铣刨、拌合
使用维特根2000型再生机铣刨施工,行进速度应与碎石水泥撒补速度、碾压机械、整修机械等相匹配,宜控制在5m/min左右,混合料最佳含水量控制在4.6%(夏天中午最高温时段施工时,含水率宜适度增加,具体增加量现场试验确定),铣刨时随时检查铣刨厚度和含水量,保证铣刨深度和混合料拌和均匀,根据水泥初凝时间和再生机的行驶速度,每段铣刨长度宜控制在80m~120m之间。
3.6 碾压
根据冷再生底基层施工实际情况,严格按照审批合格的施工组织设计要求,确定碾压机械设备组合、碾压顺序、遍数、碾压速度等。G109线养护维修工程冷再生底基层宽度半幅施工为6米宽,初压时,采用26T单钢轮振动压路机紧跟静压1~2遍。完成一个施工段落的铣刨混拌和初压后,再采用平地机整形。局部混合料离析时,人工应及时撒补级配均匀的混合料。整形完成后,用双钢轮振动压路机复压4~6遍。终压采用胶轮压路机碾压4遍以上,碾压至结构层表面无轮胎痕迹为止。
3.7 养生
冷再生底基层混合料每段碾压完成,然后采用灌砂法检测压实度,压实度检测合格后,立即采用透水土工布覆盖并洒水养生,养生期间保证土工布处于湿润状态。养生期间,禁止非施工车辆通行,水泥类底基层养生时间不少于7天。
4 质量控制和检测
4.1 掺加料控制
水泥要选择初凝时间长(3h以上),终凝时间宜在6h以上的水泥。填加的碎石应干净、干燥、粒径规则,压碎值尽量偏大一些。
4.2 重視施工工艺细节控制
(1)对于沉陷严重且翻浆路段,换填透水性较好和强度较高的天然砂砾或碎砾石,换填深度控制在80cm左右,处理完成后再进行下道工序。
(2)严格管控水泥添加量。在冷再生施工时,应严格按照施工图设计要求,管控水泥添加量。试验人员要精确反复对水泥实际撒布量进行复核。
(3)重视压实度控制。在冷再生混合料碾压时,指派专人指挥压路机,确保碾压工艺正确,碾压遍数达到要求。对碾压时发现的混合料离析、含水率不均匀等情况,应及时进行人工撒补混合料及洒水重新拌和处理,确保混合料均匀,压实度才有保障。
(4)接缝控制。纵向接缝搭接宽度宜控制在10-20cm。施工中应合理划分施工段长度,减少横向接缝,施工区段搭接时,搭接长度宜控制在1.5米左右,确保横向接缝处平整度和压实度。
(5)养生控制。就地冷再生基层一般在夏季高温时施工,就地铣刨混合料表皮的水分极易散发,在碾压完成后及时检测,检测合格后,及时指派专人覆盖土工布并洒水养生,必须要对冷再生结构层覆盖严实、牢固,保持土工布湿润。
4.3 检测控制
在冷再生施工过程中,应对铣刨深度、水泥剂量、混合料级配、路拱横坡、纵断高程、压实度、平整度等关键控制指标加大检测频率,有效保证施工质量。
5 结论
综上所述,在公路沥青路面养护维修工程中,由于就地冷再生技术具有的优势,值得推广使用。作为新的路面养护技术,在实施中应重视工艺质量控制,加强质检并及时总结经验,有效促进沥青路面再生技术持续健康发展。
【参考文献】
[1]《公路沥青路面再生技术规范》JTGF41-2008.
[2]郝妍.冷再生技术在高速公路养护工程中的应用[J].交通世界,2016(33):16-17.
[3]武晓栋,大学本科,工程师,研究方向:公路工程沥青混凝土路面施工.