上海林林市政养护工程有限公司
摘要:沥青路面冷再生技术能充分利用原有的路面材料,能降低材料的浪费与减少资金的投入,提升道路改造速度,避免旧的沥青路面材料对环境的污染。本文以沥青路面冷再生技术在道路维修中的应用作为研究对象,阐述了沥青路面就地冷再生技术的运用的技术要点,希望能为类似工程提供一些参考作用。
关键词:沥青路面;就地冷再生技术;道路维修;路面铣刨
1 前言
随着我国城镇化不断推进,我国对于城市道路也加大了建设的力度。但是在道路建设方面,绕不开的一个问题,就是对原有道路的养护与维修问题。为了能降低道路的维护成本,减少长时间修建道路给人民通行造成的不便,减少资源的浪费和原来路面沥青对环境的污染,因而产生了沥青路面冷再生科技。这项技术的出现,不光能大大减少其材料的浪费,还可以让材料重复使用,这样既节省了资金,又避免了由于沥青而导致的环境污染,提升了施工效率,缩短了道路维修的工期。另外,沥青路面冷再生技术的适用范围广泛,施工所需要的季节和温度等自然因素也不苛刻,值得广泛推广。
2 关于沥青路面就地冷再生技术的探讨分析
2.1 沥青路面就地冷再生技术的介绍
沥青道路就地冷再生主要应用于道路维修以及改造过程中,该技术主要是能够防止沥青路面基层和面层在施工过程中造成损坏。具体来说,道路就地冷再生技术是指在当前道路旧铺层材料(如有需要也可加入新骨料)的基础上,按所需比例加入添加剂(水泥、石灰、粉煤灰以及沥青等),在自然环境下就地完成道路路面的铣刨、破碎、拌和、整平及压实成型工作,最终完成破损沥青路面的修复工作。
2.2 沥青路面冷再生技术的优点
随着冷再生技术的推广与普及,路面冷再生技术已经发挥出了明显的优势。对比传统老技术,路面冷再生技术的优点众多,效果也更好。比如可以节省大量的施工材料,沥青路面的冷再生技术在进行道路维修维护时,可以将原有的基础材料进行重新利用,不需要挖碎路面后才能进行修复操作。这不仅可以减少材料的投入和浪费,还能大大缩短施工的工期,降低道路维修经费投入的同时,增加了破旧道路的使用年限。
沥青路面冷再生技术,还可以很好地适应不同的自然环境,比如说,可以在寒冷天或者下雨的时候正常对其进行操作和施工,同时这项技术的优点还有,能减少沥青带给大自然的环境污染。
2.3沥青路面就地冷再生技术的适用范围
沥青路面就地冷再生技术进行老旧或破损道路进行维修过程中,通常情况下,维修后的路面厚度在6mm~13mm。沥青路面就地冷再生技术施工的适应范围总体来说主要分以下三种情况:(1)由于道路使用时间过长,导致路面老化、持续高温对路面造成损害以及疲劳和反射裂纹所导致的路面裂纹。(2)由于路面铺设混合料的不稳定性、材料粗糙以及受汽车挤压等使路面形成车辙而导致的路面变形。(3)由于沥青泛油、层面之间的粘接力降低以及路面断裂等导致的路面完整性破损。
3关于沥青路面就地冷再生技术地运用
3.1施工前准备
在考虑利用沥青路面就地冷再生技术能否对当前道路进行修复前,需要综合考虑多方面因素。首先,相关施工工作人员要对旧的路面进行实地勘察工作,充分了解当前道路的实际情况与地质问题,以及道路原本的基层材料与结构等基础信息,全面评估路面损坏的程度,综合判定是否可以采用冷再生技术进行施工。综合各方面信息确定技术可行后,才能按技术流程逐步进行施工。
在利用冷再生技术施工之前,首先必须彻底打扫清除道路表面、相邻的行车道和路肩的杂草以及道路上垃圾和积水,确保道路路面干净;如果预先在铣刨路面上留出凸位,则需要预先将准确的纵向铣刨指引线标示在原路面上,还要对需要恢复的所有道路标志线位置进行记录。
设计图纸中通常情况下不对修复后道路路面的标高进行标注,如果旧路面的坡度以及横断面形状还基本保持原有状态,那么施工单位应当对修复后路面标高采取一定的措施进行保护,确保修复后路面的标高与修复前的标高不变;如果旧路面被严重破坏或坡度被改变,则需要对修复后路面的标高要求进行详细地说明。在利用冷再生技术施工前,必须先对旧路面进行铣刨处理或者将所需数量的集料撒在待修复路面上。
3.2再生沥青混合料配比设计的确定
冷再生技术施工前,首先需对旧路面铺设沥青混合料的沥青含量及针入度值和集料的级配进行综合评价。对旧沥青进行抽提试验确定沥青混合料中的沥青含量,然后通过指标试验对旧沥青的针入度进行测定,通过对回收的集料开展筛分试验确定集料的级配情况。通过对旧沥青做的试验以及设计参数确定再生沥青混合料的沥青的针入度。
3.2.1再生剂类型与用量的确定
必须通过对旧沥青的老化程度以及其所含的化学组分进行分析,然后结合再生沥青的指标要求以及回收沥青的针入度,对再生剂类型及用量进行确定。通过再生剂的使用可以使得旧沥青混合料的状态最大程度恢复到原有属性。
3.2.2新集料用量的确定
首先通过分析明确旧集料的级配,然后综合考虑设计要求、结合料的试验分析以及再生混合料中的集料级配要求,确定新集料所需的用量。
3.2.3结合料用量和配合比的确定
利用离心煤油当量试验(CKE)方法确定结合料的用量,然后通过试验确定配合得到最佳沥青用量时新集料与旧集料的配合比。
确定最佳沥青用量所用的方法与一般沥青混合料不同,该方法需要在一般沥青混合料的基础上,保持集料的用量不变,然后通过离心煤油当量试验求得约4%-7%的沥青用量,最后利用维姆试验等获取最佳沥青用量。
3.2.4混合料的制备与试验
确定最佳配合比后,利用该配合比制成试件,然后通过马歇尔试验或维姆试验确定最佳沥青用量。制备试件的过程中,除了利用到旧沥青混合料外,其他均按ASTM的试验规定进行的。
3.3 路面铣刨与新料拌合
施工过程中,稀浆车或水车借助冷再生机的推力在旧路面上进行施工作业。通过路面损坏情况以及再生深度实时调整冷再生机的施工前进速度,通常情况下,冷再生机的速度保持在6-12m/min,确保铣刨后料的级配比较均匀。在网裂严重的区域必须进行缓慢施工。施工过程中必须定期通过设置好的水平控制桩对再生深度进行检查,当再生深度与设计深度误差超过1cm时,必须停止工作并查明误差产生的原因,排除问题后继续施工。再生机后方也必须安排专人进行跟随,不定期对再生深度、水泥含量以及含水量进行检查,出现问题第一时间与再生机操作员相互配合进行调整。施工过程中,以相邻旧路面或者再生好的路面作为参考面对再生深度进行检查,通过插入混合料的钢钎完成再生深度的测量。每次下刀再生机的两侧对再生深度进行检测,其他位置每30-50m检查一次。多刀施工过程中,需实时关注搭接的宽度,确保宽度符合施工要求。应该安排4-5人跟随再生机处理边线、清理混合料的杂质以及下刀位置处的余料,确保纵横向接缝、平整度以及再生料的密实性不受影响。施工过程中还要随时检查混合料的级配、再生深度以及水的喷入量,发现问题及时解决后才能继续施工。每次再生长度必须保证后续施工作业的正常开展,而且应尽量长以减少横向接缝的数量,通常情况下,一个工作面的长度为150-250米。
3.4碾压整形
碾压方案的设计需要综合考虑路宽、轮距以及压路机的轮宽,尽可能确保路面各部分能够碾压相同的次数,两侧需多碾压2-3遍。利用轮胎式再生机进行整形工作前,需先将轮迹间的松散材料进行压实。轻型钢轮振动压路机应紧跟再生机后方开展初压工作,每次碾压都需从施工段起点碾压至再生段边缘,碾压宽度需超过该幅再生宽度。初压工做完成后,需采用高幅低频压实多遍,直到再生层底部三分之二厚度范围内的压实度达标。压路机工作过程中速度应小于3km/h,完成一个作业段的碾压工作后,及时用平地机开展整形工作。平地机在直线段由路面两侧向中心刮平,在平曲线段则施工方向相反。整形过程中,车辆禁行,并且确保没有明显粗细集料离析问题。整形工作完成后,当混合料含水量达到最佳含水量(1%-2%)时,第一时间使用单钢轮振动压路机利用低幅振动模式进行压实。前两遍压路机碾压速度约1.5-1.7km/h,此后碾压速度约2.0-2.5km/h。压路机施工过程中严禁掉头或急刹车,主要是为了预防再生层表面受到损坏。碾压施工过程中,必须保证再生层表面的湿润度,可通过少量洒水保持,但不可大量洒水,如果出现“弹簧”或者松散起皮现象,必须及时采取措施进行处理以达到施工质量的要求。经过拌合以及整形完成后的水泥稳定再生层需在水泥初凝前完成碾压工作,保障其密实度。
3.5 接缝的处理
(1)纵向接缝处理
当维修道路宽度不大于7米并且纵向较多重叠时,应采用全幅施工方式,不仅可以降低重叠量,还能大幅度提高施工效率。通常情况下,最小重叠宽度为100mm,路面所需材料越厚或者材料越粗,重叠量越大。相邻两次作业的间隔时间超过12小时时,应该增加重叠量。纵向接缝位置应远离慢行或者重型车辆的轮迹,接缝中需根据再生层完工时间确定喷水量。
(2)横向接缝的处理
施工过程中,再生机每次停止都会形成横向接缝,必须仔细处理横向接缝,因此,应尽可能较少再生机停止工作的次数,这就需要对机械、水泥稀浆或水的喷入量进行严格检查,进而减少停机问题的发生。再生机工作开始前,驾驶员必须加大马力,尽快达到施工所需速度,严禁施工速度小于2m/min。出现停机状况后,必须将再生机后退至先前再生段1.5m距离处开始继续施工工作。
3.6养生及交通管制
碾压工作每完成一段都需进行压实度检查,检查合格后需及时进行养生工作,养生方法主要包含铺洒湿砂、塑料薄膜、乳化沥青以及经常洒水等。铺砂法砂层厚度应确保7-10cm,铺洒均匀后及时洒水,确保整个养生期间砂的湿润状态,严禁使用湿黏性土进行覆盖。养生结束后,确保覆盖物清理干净。利用乳化沥青进行基层保养时,0.8-1.0kg/㎡的沥青需分两次喷洒,第一次喷洒慢裂沥青乳液(沥青含量约35%)至稍微渗入基层表面,第二次则喷洒大浓度的沥青乳液。施工车辆经过养生层前,必须在乳液分裂后,铺撒小碎石作下封层。洒水养生过程中,洒水次数取决于当时气候,确保整个养生期间稳定层表面的湿润状态。基层的养生期应多于七天,在少于七天便铺筑沥青面层后,严禁重型车辆通行。养生期间未采取保护措施的水泥稳定再生层严禁除洒水车外的任何车辆通行;采取保护措施的水泥稳定再生层则应该限制重型车通行且其他车辆时速低于30km/h。对于沥青面层,养生结束后需清扫基层后及时喷洒透层或粘层沥青。喷洒透层或粘层沥青后,应当铺撒全铺一层用量60%-70%的小碎石(5-10mm);对于水泥混凝土面层,必须快速铺设以避免暴晒导致再生层开裂。在清扫干净的基层做下封层,不仅可以有效防止基层干裂或开裂,还能避免基层遭受施工车辆的破坏。
4 结论
当今社会,许多企业已经能较好地利用沥青混凝土路面冷再生技术对破旧道路进行维护和修缮,该技术已经逐步走向完善和成熟,但仍然有较大的进步发展空间。只有通过对沥青路面冷再生技术进行更深入地研究,才能全面了解这项技术的核心,并不断的提高施工技术水平,更好地为市政道路的维修提供更好的技术支撑。
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