二级公路水泥稳定碎石基层冷再生可行性研究
2021-01-07张炜
张 炜
(贵州省铜仁桃源公路检测有限责任公司,贵州 铜仁 554300)
1 工程概况
某二级公路总长约32 km,其路面结构从下到上依次为:底基层采用级配碎石,层厚15 cm;基层采用水稳碎石,层厚20 cm;面层采用沥青混凝土,层厚3.0 cm。该公路目前已经连续运行十余年,开始进入到老化期,基层和面层均出现明显的老化、损坏,只进行简单的维修不能彻底的清除病害,需对其水稳层实施深度处理。
2 维修方法选择
(1)破碎再生。先利用炮机对现有水温基层实施铣刨,然后分解大块,清除多余的料,再掺加一定量的新碎石料,之后进行摊铺整平和碾压处理,最后进行养护成型。面层结构采用封层和沥青碎石层,其厚度分别为1 cm和3 cm。
(2)嵌挤再生。先利用炮机按照一定的间隔距离(一般为30~50 cm)对当前的水稳基层实施逐点击打,其深度按照20 cm左右控制,完成击打后,无需开挖基层,再对表面与炮击后形成的孔洞采用细料实施嵌挤找平,最后通过碾压达到密实。面层结构采用封层和沥青碎石层,其厚度分别为1 cm和3 cm。
(3)嵌挤补强。先利用炮机按照一定的间隔距离(一般为30~50 cm)对当前的水稳基层实施逐点击打,无需对基层进行开挖,然后在其表面铺筑一层厚度为15 cm的碎石,予以有效补强,再通过碾压成型和达到密实,最后通过保养成型。面层结构采用封层和沥青碎石层,其厚度分别为1 cm和3 cm。
(4)铣刨再生。利用铣刨机对当前水稳基层实施铣刨,然后掺入一定数量的骨料,再将其整平和碾压,最后通过养护成型。该维修养护方法曾在当地成功使用,取得了良好成效。
考虑到该公路的管理局缺少铣刨设备,也无法租赁到这种类型的设备,所以不能采用上述第四种方法。因此,在试验段上采用上述前三种方法,之后通过对比确定适宜的方法。在该二级公路线路中选取一段试验段,其里程标号为K21+500~K22+500,其中,在K21+500~K21+900段采用破碎再生的方法;在K21+900~K21+950段采用嵌挤再生的方法;在K22+200~K22+250段采用嵌挤补强的方法,其补强厚度按照15 cm严格控制。
3 施工要点
3.1 材料和设备要求
(1)施工机械设备包括炮机、运输车、振动压路机、洒水车、沥青洒布车和切割机。任何一台机械设备在使用前都要进行严格的检查试验,未经检验和检验结果不合格的,不允许在施工中使用。
(2)施工中使用的材料包括水和碎石,其中,碎石的粒径应按照不超过3 cm严格控制,而水以人畜饮用水为宜,当对施工用水的水质有疑问时,应进行专门的试验检测,经检验确认水质合格后,方可在施工中使用。
3.2 施工准备
施工开始前需对施工范围内进行检查和全面清理。现场管理人员要对施工区域实施划线,使用油漆作出明显标记。当采用上述第三种方法进行修补时,最小段的施工长度应达到40 m以上。在各个修补区域中应设置若干沿横向分布的盲沟,相邻两个盲沟之间的距离应按照不超过20 m严格控制。
3.3 施工方法
(1)根据所选修补方法确定施工工艺,施工现场的管理人员必须管理到位,充分考虑炮击的密度与深度,体积较大的料块应进行分解,若无法分解,应将其捡除,余下的废料不可胡乱堆放,将其清理到路基范围以外。施工中要对摊铺预留高度进行严格控制。
(2)碾压施工中要对碾压遍数进行严格控制,按照先静压后振压的基本原则施工。在直线段,需按照从两侧到中心的顺序碾压,而在超高段,需按照从内侧到外侧的顺序碾压。对于相邻的两个碾压带,需要有30 cm宽的重叠,确保整个范围都能得到均匀碾压,达到要求的密实度,同时满足路拱等方面的要求。另外,在实际的碾压施工中,必须确保表面始终处在湿润的状态。
(3)碾压完成后,需进行连续洒水养护,养护时间应达到7 d以上。当采用洒水车进行洒水时,应做到匀速行驶,保证基层表面上的每个部位都能被达到湿润。
(4)路面施工严格按照相应的技术规范进行,施工开始前应认真做好准备。将基层处理好并养护成型后,立即进行封层施工,防止脱落和产生坑槽。在铺筑面层之前,应在铺筑范围内实施必要的割边,确保整个修补区域达到整齐,和旧路面之间达到平整衔接。
4 效果总结与分析
(1)破碎再生。施工工艺较为简单,现场操作方便,具有良好的灵活性与机动性,施工成本也较低,整体想效果良好,可在局部病害段广泛应用。该方法的要点在于确保整个水稳基层都能被彻底切割,达到预期的深层破碎效果。该方法的施工成本为27元/m2左右。
(2)嵌挤再生。该方法主要通过炮击嵌挤修复路面上的病害。该方法操作简单、成本较低且进度很快,但原有裂缝可能不能得到彻底处理,在封层施工完成后,很快就会产生新的裂缝。该试验段面层施工完成后,暂时没有产生裂缝,还有待于进一步观察。该方法可以在存在浅层裂缝病害的段落中使用,属于应急施工方法,不可大面积使用。该方法的要点在于应确保水稳基层得到充分且均匀的破碎处理。该方法的施工成本为12元/m2左右。
(3)嵌挤补强。该方法主要通过增设结构层来补强现有的基层表面,其初期效果是三种方法中最好的,具有施工操作简单、进度快等特点,在整个水稳基层都有破坏的情况中较为适用。该方法的要点在于将整个水稳基层彻底且均匀的破碎,同时对补强层进行充分碾压,使其达到密实。该方法的施工成本包含两个部分,即冷再生处理费用,为12元/m2左右,补强层施工费用,为20元/m2左右。
5 结 语
综上所述,在该二级公路中,采用水泥稳定碎石基层冷再生的施工技术不仅技术合理可行,而且效果良好,可以从根本上修补水稳基层的病害,使其恢复至原始的技术性能状态,可为其它二级公路提供技术参考,不断提高冷再生施工技术水平。