全深式就地冷再生基层技术在养护大中修工程中的应用

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全深式就地冷再生基层技术在 养护 大中修工程中的应用

高建新 1 王治国 2

  1. 临沂市公路事业发展中心

  2. 临沂市公路事业发展中心沂南县中心

摘要:对沥青路面废旧材料进行再生利用,可以有效提高资源利用率,保护生态环境,符合国家提出的发展循环经济、实现可持续发展的战略方针,对再生技术进行研究具有重要的意义。

关键词:就地冷再生;基层;施工应用

随着我国公路建设的高速发展,目前全国公路路网基本形成,以建设为重点已被以养护为重点替代。绿色、环保、可持续是养护工作的基本原则,材料循环利用是这一原则的体现。现在我国公路建设路面基层绝大部分为水稳基层,由于车辆超载和超龄服役,路况病害较多,在大中修时如何更好地加以再生利用是广大公路养护工作者必须认真面对的课题,下面以就地冷再生工艺进行一些探讨。

1、就地冷再技术的应用原理

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成符合设计要求的道路基层或底基层,具的生产效率。该工艺大大降低了开采、破碎、运输新骨料的成本,能够节约原材料、提高旧路等级、缩短工期,对交通影响小,同时循环利用废料,对保护环境也起到了积极作用,具有环境效益、经济效益和社会效益等方面的明显优势。

2、准备工作

(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。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。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。根据击实试验所取得的最大干密度校核车的水泥撒铺量。冷再生基层压实度检测采用罐砂桶检测,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。根据厚度、宽度、水泥剂量计算每平方米撒铺水泥用量。

(3).现场准备。施工前配备满足施工要求的全深式冷再生机、压路机、运料车、水泥撒布车、水罐车等生产施工设备,已在现场试运转完毕,机械状况良好,满足要求。好技术、材料、设备、人员、交通组织、后勤保障等各方面的准备工作。对参加试验段施工的技术人员、机械操作手及施工人员进行技术交底做到“五个明确”,即:岗位明确、职责明确、施工程序明确、质量标准明确、操作规程明确。

(4) 旧路面缺陷处理

  冷再生施工前应将旧路路面清扫干净,并将旧路明显的沉陷、坑槽进行填平处理。对于局部翻浆地段先换水稳后再进行碾压。

(5)正式施工前铺筑试验段,长度不小于200m。通过铺筑试验段应完成下列工作内容:

(1)检验再生设备的性能是否满足施工需要;

(2)确定全深式冷再生机参数设置、铣刨深度、再生速度、摊铺工艺、压实工艺、合理施工作业段长度、养生时间等施工工艺和参数;

(3)验证混合料配合比设计;

(4)检测压实度等性能指标;

(5)建立全深式冷再生机仪表显示值与实际值的相关关系,检验质量控制方案的可行性和可操作性等。

3、就地水泥冷再生底基层的工艺流程图

交通管制→深层病害处理→施工前准备和组织→摆放和撒布水泥→冷再生机铣刨和拌和→碾压整形→接缝和调头处的处理→养生。

4、施工放样

在正式施工之前,应在道路的两侧放置一系列的标桩(杆)作为基线,用来恢复道路的中心线。标桩(杆)的间距,曲线距离不应超过10m,必要时5米,直线距离不应超过20m。对原地面中心桩和边桩进行复测,并按设计高程标志在钢钎相应位置,以便检测混合料铣刨拌合深度。用水准仪测量,控制好冷再生底基层的高程,确保全幅施工区域横坡度,宽度等指标,控制在测量误差范围之内。

5、准备新加石料

冷再生底基层施工前使用冷再生机对原路面进行取样,试验室进行配合比设计。经试验检测,若集料级配不符合要求,则根据试验结果按比例进行掺配。掺配的石料按每平米计算数量,均匀的摊铺在旧路面上,冷再生机在铣刨过程中就会将新加的石料均匀的掺加到新再生层中,以改善石料级配,提高结构层强度。

6、水泥撒布冷再生作业流程

提前按照要求,在撒布机的微处理器上设定水泥计量为5%,在撒布车前方中间部位放置1m2(1×1)铁板,待水泥撒布车匀速通过后完整收取铁板上的水泥并称重,与微处理器设计前进行比对标定,误差在3%以内,即为符合要求,开始撒布水泥,按每幅2m,每次50m 长度控制,最大程度降低水泥损耗。

每单位平方米的撒布量标定合格后,把散装水泥通过水泥撒布车均匀精准的撒布在施工路面上,随后冷再生机在原路面上进行就地再生工序。冷再生机行进速度应根据路面损坏情况和再生深度进行调整,一般为3-6m/min,不得随意变更速度,应保证再生机组均匀、连续地再生作业。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。

(4)再生机后设有专人跟随,随时检查再生深度、水泥含量和含水率,并配合再生机操作员进行调整。

(5)施工中再生深度的检查以相邻已经再生或原路面为标准,用钢纤插入基层中,测量其插入深度,看深度是否合格。应在作业面边缘固定导向线以帮助操作员。

(6)若进行多刀施工时,应时刻注意搭接宽度,保证搭接宽度不小于10cm。再生机后安排专人清理混合料中的杂质、每段起始位置的余料及道路边缘处理,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。

(7)在施工过程中,对混合料的级配、再生深度、含水率、水泥用量及水泥摊铺的均匀程度进行检测,每次再生长度以保证后续作业能正常进行为宜,应认真组织施工,以减少横向裂缝。一次不停机,再生长度一般为50-80m。每段再生结束后,应检查铣刨刀架、刀头,发现损坏立即更换。

7、整平及碾压

就地冷再生底基层整平采用平地机整平。整平前使用振动压路机静压一遍,然后测量高程,根据高程进行整平。整平完成后再复测高程,确保路面纵坡顺适。混合料宜在最佳含水率情况下开始碾压,碾压采用22T振动压路机与30T轮胎式压路机组合碾压。经过试验段铺筑总结,振动压路机碾压8遍(先振2遍,后弱振6遍),速度控制在2km/h,胶轮压路机碾压6即可达到压实度要求。轮胎压路机碾压结束时表面要起浆。碾压过程中要注意将表面离析的部位及时进行处理。对大型机具无法压实的局部部位,宜选用小型振动压路机或者振动夯板配合碾压。

8、养生

碾压结束后利用养生布覆盖养生,每天应及时在养生布表面补充洒水,始终保持养生布处于湿润状态。养生时间不少于7d,养生期间要进行交通管制,防止冷再生底基层被行车碾压造成初期破坏。

9、结束语

此项新工艺通过在临沂市S229、S318等国省干线公路大中修工程的应用、总结,我们发现,此项工艺具有工程造价低、施工速度快、材料用量少、交通影响小等优点,在安全效益、环境效益、经济效益、社会效益等方面都有很好的体现。在今后的施工中将进一步总结施工工艺、优化施工方案,更好的发挥此项工艺的优点,不断提高施工质量。