沥青路面冷再生基层施工技术研究

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:张丹
[导读] 摘要:随着我国经济的高速发展,我国各行各业也呈现出良好的发展趋势.当前我国每年都有亟需翻修的大面积沥青路面,把旧路面混合料在沥青路面维修中全部弃置,会造成环境污染,以及重新投入大量砂石材料和新沥青。
        重庆市永川区公路服务中心  重庆  402160
        摘要:随着我国经济的高速发展,我国各行各业也呈现出良好的发展趋势.当前我国每年都有亟需翻修的大面积沥青路面,把旧路面混合料在沥青路面维修中全部弃置,会造成环境污染,以及重新投入大量砂石材料和新沥青。通过沥青路面再生技术,能够降低养护维修成本,重复利用旧路面铣刨料,缩短整体的施工周期。
        关键词:沥青路面;冷再生;基层;施工技术
        引言
        现场冷再生是利用专用再生机械对旧沥青混凝土路面在一定深度范围内进行现场铣刨、破碎,同时加入一定规格和数量的新集料、粘合剂(水泥、乳化沥青、再生剂等),按一定配合比拌和,之后进行整形、碾压,使其恢复达到路面基层或底基层技术要求的施工工艺。冷再生技术通过重复利用沥青混合料达到节约资源、保护环境、降低造价的目的,无论从环保方面,还是从社会经济效益方面来讲,都具有显著的优点。
        1沥青路面现场冷再生简介
        1.1沥青路面现场冷再生的定义
        沥青路面的现场冷再生是指利用旧沥青路面材料(包括面层材料和部分基层材料)进行破碎加工,需要时加入部分新骨料或细集料,按比例加入一定剂量的添加剂(水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青、乳化沥青等)和适量的水,在自然的环境温度下连续地完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程,重新形成结构层的一种工艺方法。
        1.2现场冷再生的优点
        简化施工工序,不存在旧路材料的运输和弃置问题;可以同时耙松和破碎,保证了结构的整体性,对旧路路基(下承层)的影响和破坏很小;利用旧路面和路基材料,大大减少了新材料的用量,保护了资源;可以通过基层承载力的提高,从根本上实现公路等级的提高;铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺可一次完成,施工工序的简化导致了工期的缩短;不存在旧料的运输、废弃和堆放,现代再生机械有效地防止了粉尘的飞扬,满足了环境保护的要求,是一项绿色(公路维修改造)技术。
        2沥青路面冷再生结构设计方法
        2.1旧路调查
        首先需对旧路进行调查,包括了解旧路的现有状况,进行车辙、弯沉检测、钻芯取样等,以确定旧路的破坏状况及承载能力、各层材料的工程特性,并对破碎的混合料进行筛分。
        2.2材料组成设计
        对旧路级配不满足要求的需按推荐级配范围为依据加入部分新骨料,但若旧料中5mm以上的粒料过低(<40%),则需加入部分级配的大骨料;若旧料中5mm以上的粒料含量过高(>80%),则需在冷再生混合料中加入部分适宜级配的细集料,以形成具有良好级配的骨架密实结构,增强混合料的强度。对可利用的旧路混合料进行土质分析,以确定添加剂的种类。确定添加剂种类以后,根据冷再生基层(底基层)的强度、厚度建议值通过制作标准件来确定最佳的添加剂用量。
        2.3结构设计
        把再生层当成一个独立的结构层,根据设计弯沉值,应用路面结构补强设计程序设计该结构层的厚度。
        3再生施工工艺及质量控制
        3.1再生层整形
        选择平地机在结束全幅拌和后,初步实施整形和整平,和旧路整形方式一致,并选择20t双钢轮稳压两遍,控制高程。保证纵断面和平整度,能够符合有关要求标准,同时有较高的整平精度要求。在具体的施工中严禁“薄层贴补”,同时积极坚持“宁刮勿补”原则实现。要选择用齿耙,把稳压后的局部低洼处表层5cm上实施耙松,找补厚度过薄,再行找补。保证不起皮,不松散,碾压成形一致,无离析现象。


        3.2布摊水泥
        施工中依据6%控制冷再生掺加新水泥用量,首先计算每袋水泥布摊面积1.88m2,水泥用量是26.5kg/m2,3.76m2是每个格子最大面积,相邻两幅需重叠20~30cm,最大摊铺宽度为2.5m,石灰纵横向打出方格,保证1.0m×3.75m是每个格子的尺寸。之后用铁锨均匀的,通过人工的方式布满方格,每方格放两袋水泥,保证水泥布撒一致。
        3.3再生层碾压
        检测含水量略大于或等于最佳含水量,整形完成及时上机碾压。取高频低幅碾压三遍,选择22t单钢轮振动压路机,确保碾压顺序是低频高幅强振三遍,20t胶轮压路机碾压三遍。完成之后及时检测压实度,确保外观平整,无显著的轮迹。
        3.4冷再生拌和
        (1)冷再生机推动水车在原路面上行进,行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整,一般为6m/min~12m/min,使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应降低再生机组行进速度,提高铣刨转子转速。(2)再生机后应有专人跟随,随时检查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生机操作员进行调整。(3)若进行多幅施工时,应时刻注意搭接的宽度,保证搭接宽度。(4)再生机后安排4-5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每幅起始位置的余料,以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。(5)在施工过程中,对混合料的级配、再生深度、水的喷入量有任何问题时,应停止施工,等问题解决后再继续施工。(6)每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜,以减少横向接缝。一次(不停机)再生的长度一般为150m-200m。
        3.5底基层养护
        洒水养护阶段的时间共7d,在完成碾压确定符合要求后实施。通常保证养护期限中限制重型车辆通行,保持车速为30km/h以下。坚持每天定时洒水,在规定的时间范围中经专人进行看管,保证保冷再生基层表面水润化。接缝处理。想要实现横向两工作路段的接洽,需经搭接拌和的方式完成。预留3-5m空档不碾压,在完成上段拌和整形后进行,和下一路段一起碾压。要保证在这一过程中接缝处的平整性,同时避免破坏掉上一路段,保证其能够符合压实度的要求。质量控制。共检测到某路段压实度125点,取得共100%的合格率。宽度共检测断面125个,符合率依旧为100%;平整度检测1120点,合格率为98.9%。厚度取得的合格率为100%,共检测到126个点。
        4效益分析
        4.1经济效益
        经对试验段的分析,在人、机、料、法、环五个要求均满足的条件下施工,考虑其他的管理费、利润和税金等,冷再生底基层所需的费用为12.87元/m2。因此沥青路面现场冷再生与同厚度的新建石灰土基层(底基层)(20cm)相比,可节约资金约30%-40%。目前由于冷再生机械较少,台班费较高,将来大面积施工时,冷再生机械的台班费肯定会降低,冷再生基层(或底基层)的造价还会降低,可节约的资金会更多。
        4.2社会效益
        由于充分利用了旧路材料,减少了开山采石对环境的破坏;没有任何废弃物,减轻了对环境的压力,属于环保性工艺;缩短了施工周期,车辆不必绕行,并且及时地改善了公路状况,提高了运输能力,缓解了交通运输的紧张状况;社会舆论和影响大大地减少,其社会效益无法估量
        结语
        旧沥青混凝土路面冷再生技术以其节约资源、环保、成本低、施工简单等特点在道路改造工程中显示出强大的优势。黄辛线冷再生工程通过严格控制破碎、拌和、含水量、水泥剂量、整形、碾压、养生等各环节保证了基层质量。实践证明了旧沥青混凝土路面冷再生作为新路面结构层中的基层(底基层)是安全可靠的,可以在今后的工程中进一步推广应用,从而使再生技术发挥出更大的经济效益和社会效益,并极大地推进和保证公路建设的可持续性发展。
        参考文献:
        [1]王德山,李莉,邹友泉,等.乳化沥青冷再生路面纵向裂缝形态与开裂机理分析.湖南交通科技,2019,43(4):76-80.
        [2]何雷.旧沥青路面就地冷再生基层施工技术及成本分析.商品与质量,2020,22(7):115.
        [3]黄娜.市政道路维修中沥青路面基层冷再生技术的应用分析.中国房地产业,2019,000(003):P.220-220.
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