冷再生技术在公路养护工程中的应用

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年3月8期   作者:赵天亮
[导读] 近年来,绿色道路养护技术水平不断提高,推动着道路养护工作的发展。
        摘要:近年来,绿色道路养护技术水平不断提高,推动着道路养护工作的发展。其中,冷再生技术凭借自身的成本低、绿色环保等优势,被广泛应用。养护领域内,运用冷再生技术,制作道路底基层或者基层,能够为市政道路以及乡村公路养护,提供高效的技术支持,推动养护工作顺利开展。
        关键词:冷再生技术;公路养护;应用
        1工程概况
        某二级公路为沥青路面结构,总长度为2.3km。通车多年后,路面损坏严重,多纵横向裂缝、车辙、松散等病害,据实地勘察结果显示,路面损坏状况指数(PCD)范围为15.0~49.4,等级为差。经调查发现,路面早期病害产生原因不仅包括材料、结构问题,还存在路基压实度不足、地质条件差、排水不畅、施工不到位等。其中K0+000—K0+800段损坏情况较为复杂,因此,对此路段进行养护维修施工。基于经济性原则,经多方协商,针对本路段强度较差、损坏严重、病害集中的现状,决定采用水泥冷再生(4%水泥)技术进行养护处理,水泥冷再生厚度为20cm。
        2冷再生混合料配比
        2.1废旧路面材料分析
        因原路面存在沥青材料,通过自然风干法,可保证样品干燥,随后做筛分试验,经分析可知,混合料最大粒径为31.5mm,其中,4.75mm粒径以上的比例高于70%,0.075mm粒径以上的比例为1.6%。在结合料黏附作用下,大块团粒将充分包裹细颗粒,此外,在行车荷载、自然环境等反复作用下,将会压碎少量粗集料,致其破碎,从而增加废旧路面材料中间粒径的颗粒含量,则粗、细集料含量将随之降低,从而影响路面材料质量,最终损坏路面。
        2.2水泥冷再生混合料组成设计
        2.2.1调整级配
        按照上述筛分情况,因废旧料内粗、细集料含量减少,需重新调整集料级配。要求将9.5~31.5mm碎石按照不同比例,即15%、30%、50%掺加到废旧料内,相对的废旧料用量为85%(S15)、70%(S30)、50%(S50),未掺加新集料的废旧料可通过S0表示。
        2.2.2确定最大干密度与最佳含水率
        按3%、4%、5%比例掺加水泥,并做击实试验,从而获取最大干密度与最佳含水率,击实试验结果如表1所示。
        表1击实试验结果
       
        由此可见,在增加水泥剂量的同时,最大干密度、最佳含水率也将随之增加。在增加碎石掺量时,最佳含水率略有减小,同时不具规律性,则表明于最佳含水率而言,碎石掺量变化影响较小。此时,最大干密度将随碎石量增加而增加,其原因在于相比废旧路面材料,碎石密度较大。
        2.2.3组成设计
        若新料掺加比例为15%,当水泥剂量分别为3%、4%、5%时,可做无侧限抗压强度试验,结果显示,伴随水泥剂量的增长,混合料强度也将随之增加,此规律与水泥稳定类材料具有一致性。
        对于一般干线公路而言,旧沥青路面往往具有较薄的面层,通常为4~6cm。若铣刨深度在10cm以上,基层铣刨料比例基本相同,各50%。若冷再生厚度在15cm以上,基层铣刨料所占比例将大幅增加,从而增强混合料强度。这也表明冷再生施工中可降低水泥用量。根据以上分析可知,强度较高的试件主要有2个,即S15、S30,此时,采用4%、5%水泥剂量时,强度在2.5MPa以上。基于经济性原则,需最大限度降低碎石用量。综合考虑,可采用15%碎石掺量,4%~5%水泥剂量用于水泥冷再生混合料配合比设计。
        3冷再生技术在公路养护工程中的应用策略
3.1做好技术方案的设计
从公路养护作业实践来说,若想充分发挥冷再生技术的优势,要做好技术方案的设计,为后续作业的开展提供依据。通过方案的设计,确定冷再生层制作的工艺参数,實现对制作质量的控制。除此之外,要认真落实技术交底工作,做好人员培训和各项技术准备,保障施工作业有序开展。
3.2做好工艺操作要点的把控
从冷再生技术的应用角度来说,要做好工艺操作要点的把控,具体如下:(1)取料试验。对原来的沥青路面以及基层,使用再生机设备取样开展试验,经过标准击实试验,确定最佳含水量以及干密度。需要注意的是,取料试验操作中,要选择合适的取料方式,比如人工取料或者再生机取料,做好试验结果的控制。(2)明确水的用量。冷再生技术的应用,制作的混合料质量为关键,要严格按照设计方案,控制好制作工艺的参数。(3)合理划分再生幅数,保证作业宽度以及原路面宽度等的把控,提高作业效率。严格按照设计的作业方案操作,提高作业的效率和质量。(4)做好再生产的养生。结束碾压作业后,进入到养生环节。经过7天养生后,检查施工的质量,做好质量的把关。
3.3加大施工环节的质量控制
从冷再生技术的应用质量把控来说,要做好整个工程施工环节的质量控制。一方面,要做好作业时间的控制。在试验段作业中,因为冷再生机的使用还处于磨合阶段,难以和作业人员有效配合,极易引发超时,因此要做好有效控制。对冷再生机的使用,要进行时间的控制,合理安排机械设备作业,避免发生停机的情况,影响着施工进度。另一方面,要做好施工段落长度的控制[2]。作业前,确定水泥的预布长度,保证冷再拌合机可以有效运行,按照边拌和边进行撒布作业的程序操作,避免受到气候因素或者其他因素影响,造成材料损失。整个作业期间的质量控制措施如下:(1)配置现场管理人员。结合冷再生技术应用管理的需求,配置充足的人力资源,负责现场的监督控制,实现对作业进度和质量的控制。(2)做好施工动态监督检查。施工现场的管理人员,要认真落实施工工艺运用的检查,及时发现存在的问题,采取处理措施,保障作业的质量达标。对发现的质量问题,采取整改措施,做好整改督促,保证冷再生技术的应用质量和效果,实现对整个公路工程的质量把控。
        4废旧路面材料再生利用质量检测及效益分析
        4.1质量检测
        完成施工后,需按照施工要求,检测冷再生混合料的铺筑质量,并采用现场灌砂试验、钻芯法对冷再生混合料铺筑现场的压实度、厚度、平整度进行分析,具体结果如表2所示。
        表2冷再生混合料质量检测结果
       
        结束语
综上所述,公路养护工程实践中,冷再生技术的应用,能够提升养护的水平。为了能够充分发挥冷再生技术的优势和价值,要做好整个施工环节的质量把控,确保技术应用质量达标。文中结合具体实践,提出了相应的策略,共享给相关人员参考。
参考文献
[1]任薇.厂拌乳化沥青冷再生技术在公路养护中的应用[J].中国建材科技,2019,28(04):38-39.
[2]王莹.泡沫沥青厂拌冷再生技术在高速公路改扩建工程中的应用[J].北方交通,2019(08):51-54.
[3]高子超.旧路冷再生技术在公路养护工程中的应用[J].交通世界,2019(21):50-51.
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