德州市公路工程总公司 德州市德城区 253000
摘要:本文根据施工经验详细论述了冷再生的原材料质量控制、混合料组成设计、冷再生水泥稳定土施工过程的控制、施工过程中应注意的关键问题以及质量检验等问题,在今后冷再生路面施工中有一定的方法借鉴作用。
关键词:冷再生;施工技术;控制
路面再生技术就是充分利用现有路面的旧材料,对需维修养护的旧路面进行翻新改造,从而恢复其使用功能。利用专用路面再生机械将旧沥青路面及部分石灰土(旧路的基层一般为石灰土)原地拌和后,掺加适量水泥与集料,使其成为水泥稳定(碎石)土,作为新路的基层或底基层,以达到对旧沥青路面的利用,并由此解决旧路改建时“调拱、调坡”的问题,因而达到简化施工程序、降低工程造价之目的。
在其他工程期刊上看到德国等一些国家在这一技术领域的研究已经比较成熟,并已经制定了相应的技术规范。我国在这一施工技术的研究方面,也有了一定的经验,一些技术标准。2018年通过对省道316线和省道248线德州段等再生试验路段的施工,总结经验,制定冷再生施工技术要求及质量控制措施,供今后改建工程旧路改造利用部分的冷再生施工参照使用。
德州市公路工程总公司接受德州市公路管理局委托,结合德州市相关改建项目的交通量、公路(尤其是路面)现状及建设标准与规模,对省道316线德州段路面翻修工程(以下简称A工程)、和省道248线德州段路基桥涵路面工程(以下简称B工程)、的部分旧路面实施冷再生技术施工利用。
1 原材料质量控制
1.1 水泥
应符合JTGT F20-2015 《公路路面基层施工技术细则》的要求。
1.2 集料
一般采用碎石作为掺加集料,要求碎石颗粒均匀。干净整洁,压碎值不大于30%。因需人工铺料,所用碎石规格越少越好,结合混合料组成设计,宜选用一种通料与现场材料配合,以求达到最高的施工效率。
1.3 水
应符合JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的要求。
2 混合料组成设计
2.l 一般要求
(1)对于A、B工程,冷再生水泥稳定土的 7d浸水抗压强度要求≥1.5 MPa
(3)原材料的试验应符合JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术规范》的相关要求。
2.2 试验
(1)对旧路面进行调查,应该详细记录路面损坏情况、旧路面各结构层厚度、油层以下坏毁深度、基层以下灰土含水量等,如果路面以下毁坏严重,仅对上层15~30cm的表层进行再生是起不到任何作用的,因此必要时也要进行弯沉、回弹模量等一些指标进行测试,以确定需要再生的深度,主要手段有:取芯、挖掘、试坑、弯沉车等,收集整理完成后提交设计部门进行设计。
(2)根据路面设计方案确定的再生深度(A工程为16cm;B、工程均为 21cm,一般为旧路面层与上基层石灰土厚度之和)进行取样,可以采用WR2500再生机或同等工效的小型铣刨机接再生深度进行原地拌和,找有代表性的样品取样备用。取回的样品按有关要求对原材料进行试验。
(3)配合比设计
①筛分:对样品进行颗粒分析,目测缺少哪一部分骨料,参照JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的要求,进行选择需掺配的材料。
②配料:根据A(B、)工程对再生层材料筛孔通过率的要求,对各碎石骨料筛分,并用图草法、试算法,与A(B)现场所取样品进行配合,取得初步配合比,然后按此配比掺料对混合料进行再次筛分,进行微调,确定A(B)工程的最终掺料数量。
③混合料的设计步骤按JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的要求进行。
在工程项目的水泥剂量使用上,必须充分考虑到路面的结构、土质、含水量、水泥稳定剂的终凝时间、混合料的强度以及干缩裂缝等情况,通过试验室的试验来确定最佳水泥剂量及最佳含水量。
3 冷再生水泥稳定土施工过程的控制
3.1 施工准备
3.1.l 现场准备及机械设备
旧路面现场应清扫干净,不得有尘土、杂草、树根及积水,并对旧路较为严重网裂、明显沉陷、坑槽等病害采取相应有效措施进行处理;所用机械:德国维特根公司WR2500型冷再生拌合机1台,8t容量洒水车1台,18t~20t光轮压路机2台,160B自行式平地机1台。
3.1.2 计算掺加材料用量
首先要计算出掺加石子及水泥的数量。
3.2 试验路段
应符合JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的相关要求。
3.3 拌和
采用二次拌和粉碎法。第一次拌和:对于A工程先将石子码方后平铺在按设计图纸所示宽度的机动车道上,用轻型压路机稳压一遍,然后冷再生拌合机先推着洒水车,将旧路面连同外掺料一同拌和破碎,拌合至旧路油层层底,并预加最佳含水量50%的水量,稳压一遍后按设计图纸所示宽度进行整型,据试验路段提供的压实系数控制标高;对于B工工程为冷再生拌合机先推着洒水车,将旧路面破碎,拌合深度均为21cm,并预加最佳含水量40~50%的水量,稳压一遍后按设计图纸所示宽度进行整型,据试验路段提供的压实系数控制标高,然后将石子码方后平铺在粉碎好的混合料上,用压路机稳压一遍。第二次拌和:根据每平方米水泥用量换算成每袋水泥(通常每袋水泥50Kg)所摊铺的面积,在稳压后的混合料(碎石)上打网格,将水泥均匀地摊铺在混合料(碎石)上,再一次用冷再生拌合机推着酒水车粉碎混合料进行拌和,宜紧跟多钟犁将混合料翻起,并设专人跟随再生机,随时检查拌和深度并配合再生机操作人员调整拌和深度。拌和深度应达混合料底并直侵入下承层表面l~2cm,同时又要满足设计的再生层最小厚度要求。这样做可有效地避免产生粉碎的素料夹层现象,保证冷再生层厚度和二次粉碎的混合料全部掺入足量水泥稳定剂,且减少整平中的工作量,缩短了作业时间。
再生机拌和时,一定要求有专人负责,检查拌和深度、含水量,应随时检查并视现场情况进行调整,以利于施工并接近最佳含水量。
3.4 整型
按JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的相关要求进行。
3.5 碾压
冷再生混合料的碾压程序应按试验路段确认的方法施工。并按JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的相关要求进行。
3.6 接缝和调头处的处理
两工作段的衔接处应搭接拌和,前一段拌和后,留5~8m不进行碾压,后一段施工时,前段留下未压部分,应再加部分水泥重新拌和(随二次拌和),并与后一段一并碾压。冷再生施工应避免纵向接缝;与加宽部分同结构层综合稳定碎石土之间的纵缝须垂直相接,不应斜接。接缝应密实,必要时采用搭接拌和,留10~20cm加部分水泥重新拌和与后一段一并碾压成型。经过拌和整形的冷再生水泥稳定土,应在试验确定的延迟时间内完成碾压。施工机械不宜在已压成的冷再生水泥稳定土层上“调头”,如必须在其上进行,应采取保护措施。
3.7 养生及交通管制
按JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的相关要求进行。
3.8 施工组织与作业段划分
按《JTGT F20-2015《公路路面基层施工技术细则》的相关要求进行。
4 施工过程中应注意的关键问题
(1)旧路病害调查处理:冷再生水泥稳定土整平层施工前必须认真对旧路面进行调查,对较为严重网裂、明显沉陷、坑槽等病害采取挖补、换填基层材料等有效措施处理,并经监理人员确认合格后方可进行下道工序施工。
(2)配合比设计:直接影响冷再生水泥稳定土整平层的强度、材料的利用率、施工的效率等各个方面的配合。各项工程应据试验路段情况,充分考虑作为整平层的冷再生水泥稳定土厚度不均匀性,合理确定外掺集料的级配与数量与单位面积上的水泥用量,满足设计配合比要求。
(3)拌和深度。采用二次拌和粉碎法,应设专人跟随再生机,随时检查拌和深度并配合再生机操作人员调整拌和深度。第二次拌和深度应达混合料底并宜侵入下承层表面1~2cm,同时又要满足设计的再生层最小厚度要求。严禁出现粉碎的“素料”夹层现象。
(4)施工周期:从加水拌和至碾压终了,不得超过水泥终凝时间,按试验路段确定的合适作业段落与时间严格施工。
(5)养护条件:养护条件是影响冷再生水泥稳定类的后期强度主要因素之一,所以要保证足够的温度和湿度。
(6)其他它事项:应结合《路基路面及排水设计说明》执行。
5 质量检验
按《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)要求进行。