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浅谈全深式水泥冷再生底基层施工工艺和质量控制

2017-09-09赵春辉

中国科技纵横 2017年15期
关键词:施工工艺水泥质量

赵春辉

摘 要:我国国、省干线公路经过多年运行后,由于当初设计能力偏低或超负荷运载出现了不同程度的损坏, 导致道路使用性能严重下降,作为一种经济性的道路维修改造工艺,就地水泥冷再生因为经济环保、成本低、工期短、对公共交通干扰小等优点,得到广泛推广和应用。

关键词:水泥;冷再生;施工工艺;质量

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)15-0108-02

全深式水泥就地冷再生是将现有路面铣刨到确定的深度,充分利用现有沥青道路旧铺层材料(必要时加部分新骨料),并按比例加入一定量的水泥和水,在自然环境温度下,通过成熟的再生机械就地连续完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型的作业过程,能够一次性地将现有损坏的路面再生到750px以上,具有很高的生产效率。该工艺大大降低了开采、破碎、运输新骨料的成本,有效地保护了资源。

1 再生材料检测控制

冷再生工艺有其适用性,先期需进行路面诊断。该工艺只是对于≯25cm的浅层路面结构的再生利用,对路面结构下层的病害没有修复作用,对于路面基层承载力不足,弯沉值过大等情况需要进行深层处理以恢复路面的使用功能,简单的一层冷再生工艺不能起到彻底强化结构层的作用。

(1)原材料试验。施工前,用再生机在原旧路面上铣刨有代表性的样品,了解实际结构层厚度和材料类型,为试验室配合比设计提供样品。1)选取的铣刨料样品应进行下列试验:级配试验、塑性指数、击实试验、含水量。2)施工段落每5公里检测路面铣刨料的级配、击实试验、随时检测含水量。3)根据击实试验所取得的最大干密度校核撒铺车的水泥撒铺量。4)冷再生底基层压实度检测采用200mm罐砂桶检测,依据击实所得的干密度控制现场压实度。

(2)水泥用量的控制。适宜的水泥剂量不仅可以避免因水泥剂量不足而导致的强度不足,而且可以减少因水泥剂量过大而造成的基层应力收缩裂缝现象,延长道路的寿命。1)根据厚度、宽度、水泥剂量计算每平方米撒铺水泥用量:1m×1m×厚度×干密度×0.97×水泥剂量;2)标定粉料撒铺车的撒铺量,确定撒铺车的撒铺系数;3)每2公里检测撒铺车每平方的撒铺用量;4)试验室做标准曲线,滴定法控制水泥剂量。

2 施工准备

(1)设备准备。再生机共3台,工作深度0-500mm,行走速度0-20m/min;粉料撒布车1台,工作速度2-10公里/小时;25T水车5台,20T水车1台;PY180平地机1台;22t振动压路机2台;22t胶轮压路机1台;碎石撒布车1台;水泥罐车2-3台,能保证连续施工。在施工前对再生机组运行状态、行走速度与转子转速、管路连接、工艺参数、水和/或稳定剂储备、再生路段安全防护措施进行检查。

(2)材料准备。1)水泥:采用复合硅酸盐水泥。水泥的初凝时间4h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,水泥应无聚团、结块、受潮变质;水泥强度等级为P.O42.5。2)施工用水的选择:不易使用杂质过多或盐离子过多的施工用水,易采用洁净水。

(3)人员准备。施工现场人员配置已能满足施工为宜,施工前必须进行安全技术交底和岗前安全培训教育。

3 全深式水泥冷再生施工工艺

工艺流程:封闭交通→施工放样→准备原道路→准备新加料→冷再生机组就位→摆放和摊铺水泥→冷再生铣刨与拌合→碾压整形→接缝和调头处的处理→养生

(1)封闭交通。在准备原路面的前一天,应在再生路段各路口设置标示牌,提醒司机及行人封闭交通的时间;整个施工和养护过程中,对再生施工路段要完全封閉交通。

(2)准备原道路。清除原道路表面的石块等杂物、积水。对原道路进行预整形,局部凹陷、车辙处采用天然砂砾进行找平,达到设计要求。较小的沉降采用天然砂砾找平,超过再生层厚度的大的沉降或坡度变化,必须在再生前单独处理。

(3)冷再生机组就位。水车+碎石洒布车+水泥撒铺车+再生机+压路机+平地机+压路机。

(4)施工现场布置。每100延米为一个半幅施工单元,依次倒段接续施工。施工方向与行车方向相同,在行车道右幅施工,从路面边缘向路中心线方向施工。越过路中心线30cm宽度,作为道路另外半幅施工重叠宽度,半幅施工采用三幅进行施工,每幅重叠10cm宽度。再生机施工宽度为2.00米,施工总宽度为6.05m。

(5)碎石撒布车撒布碎石。按照参配比例,用碎石撒布车或经过改装的翻斗车撒布碎石,边缘路段配合人工进行撒布,确保碎石撒布量均匀,始终保持有500米以上工作面。

(6)水泥撒铺车撒布水泥。直接将水泥打入水泥撒铺车中的水泥罐,根据确定的最大干密度以及水泥剂量设定参数进行水泥撒铺,水泥撒布时注意不要全施工路段同时撒布,应该在冷再生机单幅工作宽度范围内均匀撒布,等一个单幅工作宽度的作业面完成后再进行另外一个作业面的水泥撒布。

(7)冷再生机铣刨与拌和。1)冷再生机推动水车在原路面上进行。2)再生混合料的含水量应该控制为最佳含水量的(-0.5%~-1.0%)。3)冷再生机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~8m/min,确保铣刨后料的级配波动范围不大,网裂严重路段应采用较慢速度。4)应根据道路两侧设置的水平控制桩,定期核查再生深度,如再生深度超过实际深度±1cm,应查清原因继续施工。5)再生机后应有专人进行质量控制,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。6)施工中再生深度的检查以相邻已经再生或原路面为准,用钢钎插入土中,测量其刺入深度,看其深度是否合格。7)再生机后应安排4~5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料。

(8)预压实。在再生机后配备一台振动压路机进行初压,初压时先让压路机紧跟再生机后面进行一遍静压。每次碾压从施工段起点开始,至再生机边缘止,碾压宽度应超过该幅再生宽度,横向从低处向高处进行压实。三分之一轮重叠压实,压实速度不超过3公里/小时。

(9)整平。整平过程的主要作用是对再生机轮迹的消除,再生层横、纵坡度的适当调整。初压实结束后,平地机进行整个半幅路面宽度整形整平。平地机横向从低处向高处进行整平作业,弥补纵向旧路平整度不良的现象。不要反复多次整平,防止混合料中大颗粒上浮。平地机对再生层找平后,如仍存在轮迹、麻面、局部集料集中等现象,则需人工用再生新料进行修补。在完成一个作业段的再生和初压后,应立即用平地机整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时,再返回刮一遍。在整形前,如果再生材料表面水分散失比较严重,可以先洒水后用平地机整形。在整形过程中,严禁任何车辆通行,并保持无明显粗细集料离析现象。

(10)压实。每100延长米作为一个压实单元,半幅路面全宽压实。在试验段施工时应拟定多套碾压方案进行比对,确定最佳方案。

(11)接缝处理。纵缝处理:第一次再生铣刨到路线中心向另一侧30cm,确保另一幅施工时能够重复铣刨30cm,保证接缝处再生层没有夹缝。横向工作缝的处理:整形碾压时,用人工将两端接头处理平整,标高和平整度符合要求。

(12)养生及交通管制。压实度检测合格后,首先用水车洒水将再生层表面彻底润湿,试验段采用洒水养生,养生不得少于7天。大面积施工采用一布一膜土工布覆盖养生,终压前进行补水,终压完成后进行二次补水,待表面水膜散失后进行第三次补水,养生不得少于7天。养生期内封闭交通,严禁车辆在养生区段内停留或调头。

(13)质量检测。采用200mm罐砂桶检测压实度,同时试验室室内成型无侧限试件,检测抗压强度,7d养生后钻芯取样检测。压实度≥97%,无侧限抗压强度≥2Mpa,水泥剂量不小于设计,含水量7.7±1%。

4 结语

随着现代化、大型、高效再生机械的发展,就地冷再生工艺低成本、高效率、环保节能的优点凸显,具有非常广泛的应用空间。endprint

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