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就地冷再生技术在沥青路面维修改造中的应用

2018-08-24朱大凯

科学与财富 2018年24期
关键词:配合比设计工程概况质量检测

朱大凯

摘 要: 伴随我国交通运输事业迅速发展,大量早期修建的公路工程逐步进入大中修期。选用哪种技术对其进行维修改造,成为了亟待解决的问题。相比传统路面维修技术,就地冷再生技术更具优势,其不仅能够改善生态环境,还能有效提升资源利用率,与我国可持续发展战略方针更符,是实现人与自然和谐相处的重要途径,因此,研究沥青路面再生技术显得尤为重要。为此,本文在充分掌握就地冷再生技术概述的基础上,结合具体工程案例,对冷再生混合料配合比设计、技术要点及质量检测等内容进行了分析与探究。

关键词: 就地冷再生;工程概况;配合比设计;质量检测

一、就地冷再生技术的概述

就地冷再生是指就地通过专用沥青再生设备打碎旧沥青路面材料,随后将一定量沥青或改性材料掺加到混合料内,并进行拌和、压实等一系列施工。就地冷再生是一种“绿色”施工技术,其筑路材料主要选用旧路面材料,更能节约能源,减少资源浪费,保护生态环境。该技术的应用,可做到以下几点:

1、可处治大量路面破坏类型,且处治效果良好;

2、能够实现路面拓宽,达到行车服务水平提高的目的;

3、可恢复路面线形、断面及标高等所需指标;

4、可有效防治或治理路面横纵向裂缝或反射裂缝;

6、基本不影响交通。

二、工程概况

某公路工程所处地理位置极其重要,在社会经济高速发展的影响,致使该路段交通流量大幅增加,重载超载问题严重,路面病害逐步显现。为改善路面使用性能,有效控制路面病害,必须加大路面维修改造力度。本文选取K38+100~K39+100路段。总长度为1000m,经分析决定选用就地冷再生进行沥青路面维修改造施工。

三、冷再生混合料配合比设计

1、原材料

基于经济性原理,现选用路面维修过程中铣刨产生的旧料作为沥青路面回收料。選取石屑、碎石作为新骨料,骨料应具备洁净、干燥及表面粗糙等特点。根据施工现场实际情况,可选用42.5R普通硅酸盐水泥,需按照冷再生水泥技术要求确定该水泥材料强度、凝结时间。发泡则选用70号普通道路石油沥青,其各项指标应满足设计要求。水选用无污染、无杂质的饮用水即可。

2、沥青发泡试验

经室内发泡试验可得,160℃为70号普通道路石油沥青最佳发泡温度,则2%为最佳发泡用水量。

3、级配选择

根据设计要求,可选用A、B两种级配方案用于冷再生混合料配合比设计,第一种A级配方案为RAP(100%)+水泥(1.5%);第二种B级配方案为石屑(10%)+碎石(30%)+RAP(60%)+水泥(1.5%)。

四、就地冷再生施工技术要点

1、施工放样

施工前,需复测原路面,且调整原路高程,每隔20m进行中心桩与边桩设置。

2、铣刨与拌和

根据路面破损程度及再生深度进行冷再生机械行驶速度调整,通常可控制在每分钟4~8m,合理控制铣刨后混合料级配。如部分路段存在较为严重的网裂情况,需适当减小再生机组速度,并将铣刨转子转速进行有效提升。再生机械施工过程中,应对再生深度、水泥含量等进行定时检查,如与设计要求不符,需及时进行调整。

施工中,需将导向线固定到作业面边缘,便于再生深度检查。如进行多刀施工,需重视搭接宽度,确保宽度合理。同时,应指派专人在再生机后进行边线处理,并将混合料内杂质清理干净,避免对横、纵向接缝施工造成严重影响。为避免横向裂缝大量产生,尽量增加再生长度,通过以150~200m为一次再生长度范围。

3、碾压整形

严格按照路宽、轮宽及轮距等实际情况,进行碾压方案的制定,尽可能按照相同碾压次数进行各个部位施工,一般应多碾压路面两侧2遍。紧随再生机后,可选用钢轮压路机进行碾压施工,初压时以高幅低频为准,钢轮压路机工作速度需控制在每小时3Km以内。

完成初压之后,可及时选取平地机进行整形施工。平地机在直线段从两侧逐步刮平至路中心,在平曲线段则需从内侧逐步刮平至外侧,如遇特殊情况,需返回刮一遍。针对凹陷部位,需先耙松其表层5cm以上,随后选取新拌混合料找平。整形过程中,需刮平高处料,避免薄层贴补问题产生。

整形后,当混合料含水量满足最佳含水量要求后,需及时选取光轮压路机进行施工。禁止在碾压路段急转弯、掉头等,不得损坏再生表面。再生层表面在碾压时应具有良好湿润度,当水分消散速度过快时,需及时做好水份补充工作。

五、就地冷再生施工质量控制及检测

1、质量控制

第一,施工前,需保证施工材料质量合格,材料性能如含水量、级配等满足设计要求。根据设计要求,需现场取样进行含水量测量,且通过马歇尔指标等对现场材料质量进行评价。施工时,必须详细检查再生设备各项性能,如铣刨刀头或喷洒系统等,并对其铣刨速度加以严控,每隔30m左右要求测定一次铣刨深度,如发现问题,需马上进行调整。

第二,压实是再生混合料施工的重点,为此在施工中,必须根据实际情况,对摊铺、碾压等工序进行适当调整,确保再生基层压实度满足施工要求。如存在碾压不到位,漏压等现象,需及时进行再次碾压,直到符合压实度要求。

2、质量检测

(1)强度检测

完成再生基层施工后15天,通过钻芯取样试验可见,沥青再生层基层芯样完整,可根据常规养护时间对芯样做15℃干劈裂强度试验。试验结果显示,完工15天后,沥青再生基层强度基本形成,相比0.4mpa技术要求,劈裂强度可满足该技术要求,由此可见,选用沥青再生处理旧路面,可有效提升原路面结构承载性能。

(2)弯沉检测

通过对比分析施工前后路面弯沉情况,可见经沥青再生施工后,可大大提升原路面强度及承载力,同时还能增强路面使用性能。结果显示,相比乳化沥青再生效果,泡沫沥青再生效果更佳,同时路面弯沉降低较为显著。

(3)平整度检测

通过检测可得,泡沫(乳化)沥青冷再生路面均具有良好平整度,都与施工要求相符。整体来讲,沥青再生路面面层具有较高施工质量要求,其平整度与施工规范规定相符,可提高行车舒适性及安全性。

六、结束语

综上所述,目前,我国大量早期建设的公路工程逐步进入维修改造阶段,因此做好沥青路面再生施工研究具有重要的现实意义。沥青路面通车运营一定时间后,路面使用性能将大大降低,进而导致大量病害频发,如麻面、裂缝等,进而对行车舒适性、安全性及后期养护施工造成了严重的影响。为此,必须重视沥青路面维修改造施工,就地冷再生技术的应用,可有效降低改造维护成本,减少环境污染,避免资源浪费,对公路工程建设发展具有积极的推动作用。■

参考文献

[1]张占坤;;就地冷再生技术在公路养护工程施工中的应用——以S211嵩玉线大修工程为例[J];昆明冶金高等专科学校学报;2012年03期

[2] 代坪,李家强.关于高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析[J].黑龙江交通科技,2013(08).

[3]贾文静;陆继斌;马传冬;孙丽霞;;沥青路面维修和改造中就地冷再生技术的应用[J];中国市政工程;2011年03期

[4]徐扬平,李旺提.沥青路面就地冷再生技术及其在武汉地区的推广应用[J].市政技术. 2010,(02):23-26.

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