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公路工程就地冷再生施工技术的应用与分析

2016-11-15李芳

卷宗 2016年8期
关键词:工艺流程

李芳

摘 要:当今社会经济迅猛发展,科技不断进步,在公路工程中工期更短,投资更少的冷再生工艺进入了工程施工行业人士的视野。相比较传统的施工技术,就地冷再生技术在保障养护质量的前提下,大大提高了施工质量的性价比,同时节约了大量不可再生资源,以其良好的施工效果成为了越来越多工程施工技术的首选。本文将从就地冷再生技术的概念、适用范围、工艺优点、工艺流程等几个方面对此项技术的应用进行分析说明。

关键词:就地冷再生技术;工艺优点;工艺流程

1 就地冷再生技术的概念及适用范围

公路工程的就地冷再生技术适用于公路维修改造,主要作用是修补沥青路面上的基层破损的问题。具体来讲,道路冷再生定义为充分地利用现存的沥青道路的旧铺层材料(面层与基层),必要的时候加入一部分新骨料,并按照一定的比例加入添加剂,添加剂以泡沫沥青、石灰、水泥、乳化沥青粉煤灰等为主,在自然环境温度的条件下在现场连续不断地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺以及压实成型,最后修建出具有所需某种性能质量的新基层的工艺过程。

就地冷再生技术的适用范围很广,不仅可以用于高等级的公路的维修改造,也可以用于一般性质的道路以及乡间公路的维修改造。在国际上,这种技术已经得到了比较广泛的运用,并且常作为路面维修施工作业的首选方案,随着经济的发展,近段时间,就地冷再生技术在我国得到了业内的普遍关注认同,普及推广的速度十分快,在吉林、陕西、浙江、安徽、浙江、和河北等地区得到了普遍应用,效果良好。2008年7月,国家颁布了《公路沥青路面再生技术规范》,推动了冷再生这种技术工艺的发展。

2 工艺优点

与传统的施工方法相对比,就地冷再生施工技术具有许多的优点,可以把它们概括起来归纳为以下4点:

1.成本低廉

因为全部运用了旧的铺层材料,道路就地冷再生大大减少了道路在维修改造时进行旧铺层材料的移动运输、废置处理和购置新材料的成本,从而大幅度降低工程成本开支。随着再生层的厚度的不同,比传统方式相比,采用道路就地冷再生大约可以降低20%—46%的成本,厚度越深,成本降低的越多。举例来说明下,在2015年,一公司参与施工某改造工程,在经过经济技术的多种方案对比后,决定运用水泥冷再生施工技术,进行道路基层的再次利用,大大降低了投资,降低幅度达到近43%。此项工程中,再生层厚度为27cm,再生层的工程造价为42元/m2。如果采用传统的工艺,承建方需要进行两层水稳补强,加上原来路面的破除外调,综合造价是73元/m2。从案例中我们可以看出,就地冷再生技术可以大大节约工程投资成本。成本的下降是就地冷再生技术受到业内人士认同、快速发展的最原始动力。

2.效率较高

公路工程就地冷再生施工技术运用机械施工的话,可以一次性完成铣刨、破碎、添加、拌和和摊铺等工序,大大简化了施工的程序,缩短了施工的工期。采用就地冷再生技术使用机械作业时,承建方每天可以施工完成5000~8000m???2的工作量。

除了工序的简化、日工作完成量的提高,就地冷再生施工技术的另一个的特点是可以使用大型机械进行密集施工,从而把因为施工造成的对交通的干扰降至底限。新建的道路施工工程的许多施工工序是在同个工地同时开展进行,而采用冷再生施工技术,施工时只需要集中在一个特定的区域内进行。全部冷再生技术的机械组合可放置在同一条车道里,从而不会影响到另一条车道的车辆通行,在施工地点进行开放式施工。由此可以看出,就地冷再生施工工艺特别适用于交通量比较大或者路面宽度较窄的道路施工。

3.质量良好

在选择铺层材料和添加剂时,就地冷再生施工工艺能够根据道路的不同状况以及道路旧铺层材料的现场情况进行设计,选择合适的添加剂,合适准确的配比值,从而保证再生层材料的品质优秀、施工质量优等,施工形成粘结层成型厚且均匀,大大保证了维修后的道路的使用期限。

4.环境污染少

在选择使用传统的道路维修方法时,路面的废弃量十分庞大,环境污染严重,而大量新的材料的开采利用,也会造成资源浪费和环境的破坏。而采用冷再生技术进行施工就可以完全避免资源和环境的问题。这项工艺不仅可以大大节约投资成本,还有利于环境保护,是故被业内人士称为“绿色”施工工艺。

3 工作原理及工艺流程

就地冷再生技术的施工器械主要是集破碎和拌合为一体的冷再生拌合机。这种机械的核心装置是装载有大量的专用刀头的铣刨与拌合的转子的铣刨鼓。转子向上旋转,然后破碎原来的路面材料,冷再生机向前面行进的时候,转子开始转动。冷再生机可以通过软管和水罐车连接,微处理器能够通过对泵送系统的控制,精确的控制水在拌和仓内的喷洒量。转子转动时,水流经软管,从水罐车中进入到再生机的拌合仓里,铣刨转子把水和铣刨料进行充分地拌和,令其的含水量达到需要的最佳程度,确保了混和料的最大压实度。

1.确定方案

在进行施工前,为保证施工质量,工程先期需取一段路段为试验路段进行试验。通过进行旧路材料的筛分、击实试验以及强度试验,确定施工路面的各项技术参数指标,与各方相协调商讨,确定施工方案。

2.施工过程

(1)拌料

根据施工方案中的规定,选择合适的机械。工作时,冷再生机器需一辆水罐车配合作业,来保证拌合用水的供给。拌合过程中按一定的比例加水,随时监控拌料的含水量。控制拌合行进速度,派有专门人员跟随拌合器械,跟进监督拌合的厚度,配合拌合机械的操作人员调整拌合层的厚度,来满足结构层对于厚度的要求。拌合两道后,运用推土机稳压地面,作业過程做到无漏稳。

(2)碾压与整形

当混合料拌合至均匀以后,应该马上运用轮胎压路机在稳压后的地面上快速碾压一遍,使路面不平整的地方暴露出来。混合料稳压结束后,运用平地机进行初步的整形。整形时,不同的地段采用不同的方式:在直线段时,平地机从两外侧向路中央刮平;在平曲线段处,则由路中央向两侧刮平。如果有必要的话,此道工序可重复进行。

在用平地机整形时,需要将高处的料直接刮到路的外面,不能够出现薄层补贴的现象。每次操作时,需注意坡度与路拱应达到相应的规定,并且需保证接缝的平整顺适。在整形操作过程中,禁止任何车辆的通行,并杜绝粗细料出现明显的离析现象。

碾压方案的制定依据是路面宽度、压路机的轮宽及轮距。路面各个部分碾压的次数尽量保证一致。路面两侧则需多进行2到3遍。

含水量达到最佳时,应该立即采用轻型压路机与重型压路机相结合的方式,在结构层全宽的范围内进行碾压。直线路段、不设超高平曲路段从两边向路中央进行;设超高平曲路段则由路中央向两边推进。碾压时,应保证重叠一半的轮宽,后轮需超过每两段的接缝处。每次碾压的结束以后轮压完全宽为准。一般的,碾压的次数控制在6~8遍,速度前慢后快,头两次采用1.5~1.7km/h为最佳,后几遍则以2.0~2.5km/h最佳。

3.注意事项

(1)施工后,严禁压路机及在已经完成或者正在碾压的路段路面上调转车头或者紧急刹车。如需掉头,需要采取保护掉头部分,使冷再生层的表面不受到破坏,并在试验确定后允许的延迟时间内完成碾压。

(2)碾压过程中,当出现有“弹簧”、起皮、松散等情况,应该及时翻开重新拌合,或者采用其他方法处理,从而保证施工质量能够达到要求。

(3)同日施工的两工作段的衔接的地方,需采用搭接的形式。前一部分拌合、整形后,需留出5~8m不碾压。后一部分施工段,应该和前一段留下的未进行碾压的部分一起再进行拌合。

(4)冷再生稳定层碾压完结后第二天进入养生期。养生期期限一般大于7天。在此期间,需采用潮湿的帘子或者其他监理工程师批准的其他物质覆盖,保持路面在养生时段的湿润。在上层结构施工之前,路面必须有生布覆盖,不得晾晒。另外,在未覆盖的稳定土层上,除了洒水车,应该封闭路段交通。在采用覆盖的稳定土层上,如果不能封闭交通,则应限制车速在30km/h以下。

4 结束语

经过十几年的发展,公路工程冷再生技术在我国公路养护行业得到了普遍的认可应用,每年的施工面积不断的增加,为社会带来了极大的经济效益和社会效益。以其具有的传统工艺无法比拟的优越性,就地冷再生技术必定将得到越来越广泛的使用,成为以后公路工程修养的重要技术支持。

参考文献

[1]吴振亚,武和平;水泥基层就地冷再生施工工艺与经济效益分析.公路工程;2011,36(04).

[2]李鳳江;道路基层冷再生施工工艺及质量控制.科技创新导报;2011,18.

[3] 李云杰;冷再生施工工艺.交通世界:工程技术;2014,10.

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