王鋒
河北高速公路集團有限公司榮烏分公司
摘 要:為解決瀝青路面病害,結(jié)合工程實例,對其病害情況進行了分析,就不同施工方案加以比選,重點從施工準備、舊路面破碎、混合料拌和、攤鋪、碾壓、接縫處理等方面對冷再生技術(shù)施工工藝進行了探討。結(jié)果表明,冷再生技術(shù)的施工周期短、環(huán)境污染小、養(yǎng)護成本低,達到了預期效果。
關(guān)鍵詞:冷再生技術(shù);公路養(yǎng)護;施工技術(shù);
作者簡介:王鋒(1977—),男,河北保定人,工程師,從事公路工程施工方面的工作瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。;
0 引言
近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路里程不斷增加,但與此同時,許多老舊公路進入了大修養(yǎng)護階段,倘若不及時加以養(yǎng)護將出現(xiàn)各種病害。冷再生技術(shù)是針對舊路面實施冷再生處理的技術(shù),在實際應用中,具有成本低、施工周期短、環(huán)境污染小等特點,目前已在公路養(yǎng)護中得以廣泛應用。
1 工程概況
某公路工程位于河北省境內(nèi),路線全長3.9km。隨著當?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展,該公路的車流量日益增大,路面破損嚴重,出現(xiàn)各種病害,主要表現(xiàn)為翻漿、龜裂、坑槽、裂縫、車轍等。采用鉆芯取樣法對該路面進行病害分析,結(jié)果顯示,該公路的路面和路基破壞嚴重,采用小修很難達到預期效果。因此,需要選取更為可靠、經(jīng)濟的養(yǎng)護技術(shù)。
2 瀝青路面養(yǎng)護方法的選擇
2.1 冷再生技術(shù)
采用現(xiàn)場冷再生技術(shù)進行施工時,需要應用功率大的路面銑刨拌和機對原瀝青路面實施銑刨、翻挖、破碎等處理,然后加入符合工程要求的骨料、水、水泥、瀝青再生劑等進行充分拌和處理,制作符合工程要求的施工材料,在現(xiàn)場完成攤鋪、碾壓等工序。冷再生技術(shù)具有生產(chǎn)成本低,設備要求不高等特點,但多用于低等級的公路施工,具體特點表現(xiàn)如下。
2.1.1 成本較低
在實際應用中,冷再生技術(shù)所用底料是舊的鋪層材料,避免了采購和運輸大量新材料,有效減少了工程開支與造價,施工成本大幅降低。一般情況下,不同的再生層厚度會產(chǎn)生不同的成本,例如,隨著厚度的增加,該技術(shù)可節(jié)約更多的成本。
2.1.2 施工效率較高
冷再生技術(shù)所用機械設備能夠一次性實現(xiàn)多道復雜工序,可有效節(jié)約人力、物力,提高施工效率,縮短工期。與此同時,該技術(shù)還能使施工現(xiàn)場各種施工器械開展密集施工,從而減小施工對交通帶來的影響。
2.1.3 施工質(zhì)量較高
冷再生技術(shù)對鋪層材料和添加劑具有較高要求,確保添加劑與混合料配比合理、再生材料性能符合要求,促使路面養(yǎng)護質(zhì)量得到提升。
2.1.4 污染小
傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護技術(shù)往往會對環(huán)境造成污染,路面廢棄物、施工材料與塵土會給周邊環(huán)境帶來影響。與此同時,傳統(tǒng)技術(shù)主要使用新材料,需要對開采大量新材料,倘若不能夠充分利用就會導致資源浪費。相比而言,冷再生技術(shù)能有效防止資源浪費,減少環(huán)境污染。
2.2 熱再生技術(shù)
采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)施工時,首先根據(jù)要求對原損壞路面進行修復,然后應用加熱設備對各個路面結(jié)構(gòu)進行軟化處理,將廢料鏟出后,加入一定量的新骨料、瀝青等組合成為新的施工材料,再進行攤鋪施工作業(yè)。在具體實施環(huán)節(jié),通過對瀝青路面再生機械進行加熱處理,對路面進行軟化,然后再將清理之后所形成的瀝青廢料傳輸?shù)綌嚢柙O備內(nèi),在材料中加入再生劑、新瀝青、骨料等,進行拌和處理,形成新的混合料。按照要求運輸?shù)浆F(xiàn)場進行攤鋪、壓實等。
2.3 方案比選
從設計方案可以發(fā)現(xiàn),原計劃采用傳統(tǒng)施工工藝,將瀝青混合料全部清除,然后鋪設新的瀝青路面以滿足交通運行需求。但技術(shù)人員研究指出,由于該公路長度較短,采用冷再生施工工藝更加簡單,成本也更低。因此,在綜合考慮多種因素的基礎上,該工程決定采用冷再生施工方案,銑刨厚度為21.5cm,即將瀝青面層(6.5cm)與水泥穩(wěn)定砂礫基層(15cm)銑刨去除。
3 冷再生技術(shù)施工原理
冷再生技術(shù)通過再生機把舊路面層打碎后,在其中摻入適當?shù)慕Y(jié)合料,經(jīng)碾壓成型后形成路面結(jié)構(gòu)層,實現(xiàn)舊路面材料的就地再利用。具體而言,冷再生施工工藝依托于既有舊公路路面來實現(xiàn),根據(jù)具體的設計要求及施工配合比,將骨料、水泥、乳化瀝青等外加材料摻入其中,之后通過冷再生機在確保施工溫度符合要求的條件下,就地連續(xù)實施對舊路面的銑刨、破碎、添加料、拌和、攤鋪、碾壓等工序,從而使路面結(jié)構(gòu)層滿足相關(guān)要求。
4 冷再生技術(shù)施工工藝
4.1 施工準備
4.1.1 確定合適的配合比參數(shù)
舊料再利用環(huán)節(jié),對銑刨材料要進行合理的篩分處理,保證各種材料的顆粒級配滿足工程要求。從實際情況分析,骨料粒徑超過4mm的占比應達到65%,也可根據(jù)工程要求做出必要的調(diào)整。瀝青路面冷再生施工中,水泥材料的選擇比較重要,本次工程選擇強度為C25的普通硅酸鹽水泥。將新舊料的比例初定為1∶9,2∶8,3∶7。新舊料篩分結(jié)果如表1所示。
表1 新舊料篩分結(jié)果
篩孔尺寸26.5mm,19mm,9.5mm,4.75mm,2.36mm,0.3mm,0.075mm對應的混合料級配上下限值分別為:100%,90%~100%,60%~80%,35%~65%,20%~50%,3%~21%,2%~8%。對表1篩分結(jié)果進行分析可知,按照3:7和1:9新舊料比例的篩分結(jié)果雖處于規(guī)范級配上下限范圍內(nèi),但與級配中值存在較大偏差,而2∶8的新舊料比例篩分結(jié)果與級配中值基本吻合,表明該級配可以形成嵌擠密實結(jié)構(gòu)。因此,本文選擇2∶8的新舊料配比。
4.1.2 配備充足的施工人員、機械設備
對于機械設備,施工單位應根據(jù)具體情況來選擇,在投入使用前要進行調(diào)試,保證機械運行滿足工程要求。施工機械設備數(shù)量多,種類多,要組織多個技術(shù)人員同時進行設備管理,確保可以按照工藝和標準要求進行施工。以本工程冷再生施工為例,所用機械設備有就地冷再生機1臺,灑水車3臺,攤鋪機1臺、振動碾壓機1臺、光輪壓路機1臺等。
4.1.3 選擇試驗路段鋪設施工
在工程開始實施前,要進行試驗路段的鋪設施工,一般會選擇長度為200m的路段,試驗完成后進行技術(shù)參數(shù)檢測,保證工程質(zhì)量滿足要求。
4.1.4 確定合理的施工溫度
瀝青路面對環(huán)境溫度非常敏感,冷再生技術(shù)所用混合料同樣對環(huán)境和氣候比較敏感,施工溫度直接影響到冷再生技術(shù)公路養(yǎng)護效果。倘若在高溫天氣進行施工,冷再生機對于路面破碎效果會較差;如果在氣溫較低的情況下施工,則會對水泥水化造成影響,導致施工質(zhì)量降低。
4.2 水泥撒布
在做好各項施工準備工作后,根據(jù)設計圖紙的相關(guān)要求在施工現(xiàn)場進行測量放樣。確定瀝青混合料的配合比。將計算好的水泥均勻攤鋪到舊路面上。撒布水泥的過程中,要結(jié)合拌和機的正常運行要求來確定預布長度。本工程項目將預布長度確定為80~100m。通常而言,在水泥攤鋪完成后,隔0.5~1h要及時進行冷再生施工。
4.3 舊路面破碎與拌和施工
在公路工程冷再生養(yǎng)護施工中,舊路面破碎施工非常關(guān)鍵。在這一過程中,要通過冷再生機對路面實施破碎和拌和處理。在冷再生施工過程中,必須要結(jié)合工程具體情況來確定冷再生機的行走速度,通常而言,將其速度保持在4~10m/min范圍內(nèi)。配備1臺水車給舊路面破碎的冷再生料加水,并結(jié)合舊路材料實際含水量確定具體的用水量,盡可能地把材料含水量調(diào)整到最佳范圍內(nèi)。
在拌和過程中,要配備專人針對施工質(zhì)量展開定期檢查。倘若發(fā)現(xiàn)離析等問題,需盡快對拌和方案實施調(diào)整,同時拌和設備始終處于良好的運行狀態(tài),保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現(xiàn)象。此外,要指派專人緊跟再生機,及時對拌和情況進行檢查,保證質(zhì)量滿足施工要求。
4.4 攤鋪與碾壓
通過攤鋪機來實施對于路面冷再生混合料的攤鋪。在攤鋪施工過程中,要結(jié)合相關(guān)的坡度要求對冷再生結(jié)構(gòu)層的坡度進行調(diào)整。在完成攤鋪后,開始進行碾壓施工,在此之前要結(jié)合再生層的厚度確定壓路機的數(shù)量和噸位。碾壓施工時,要確保碾壓速度均勻緩慢,先通過振動壓路機以強振的方式實施3次碾壓,之后以弱振的方式實施2次碾壓,最后通過光輪壓路機再實施1次碾壓,并做好路面收光處理。在進行碾壓施工時,要配備專人檢查碾壓質(zhì)量,倘若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)松散或起坡等問題,則須挖除重新攤鋪與碾壓,針對再生層重新拌和處理,以保證施工質(zhì)量滿足相關(guān)要求。
4.5 接縫處理
在完成碾壓施工后,路面很可能會出現(xiàn)各種裂縫。為此要提前進行接縫處理,在合理范圍內(nèi)對裂縫寬度進行控制。
4.6 養(yǎng)生
在完成冷再生結(jié)構(gòu)層碾壓施工后,路面進入至少7d的養(yǎng)生期。在養(yǎng)生的過程中,要采用潮濕的布料或其他符合要求的物品覆蓋路面,以保證路面在養(yǎng)生階段始終處于保濕狀態(tài),同時避免受到陽光暴曬。通過灑水車定時進行灑水,封鎖道路,禁止車輛隨意通行。
5 結(jié)語
隨著我國交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展,公路路面修復工作變得更加繁重,在公路養(yǎng)護中合理運用冷再生技術(shù)可保證公路質(zhì)量,延長使用壽命。冷再生技術(shù)經(jīng)濟性、環(huán)保性良好,相較于傳統(tǒng)養(yǎng)護技術(shù),其不但可節(jié)約施工材料,而且能減少施工費用,在原路面的基礎上實現(xiàn)廢物再利用,在生態(tài)環(huán)境保護上具有重要意義。利用冷再生技術(shù)進行公路養(yǎng)護的過程中,須結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況和舊路面的損壞程度,制定科學、合理的施工方案,同時安排更加專業(yè)的人員進行現(xiàn)場施工,確保公路養(yǎng)護工作順利進行。
參考文獻
[1] 袁樹森.就地冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護維修中的應用[J].交通世界,2021(32):97-98.
[2] 宋宇恒.就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護中的應用[J].科技資訊,2021,19(20):31-33.
[3] 王建榮.舊路冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護工程中的應用研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2020(8):28-29.
[4] 馮利銀.瀝青路面就地冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護中的應用研究[J].中國設備工程,2020(20):205-206.
[5] 楊振海,徐亞,蔡海泉,等.就地冷再生技術(shù)在高速公路養(yǎng)護工程中的應用研究[J].城市道橋與防洪,2021(2):181-185,192.
[6] 張立辰.舊路冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護工程中的應用[J].智能城市,2019,5(13):193-194.
[7] 閆好海.就地冷再生技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護工程中的具體應用研究[J].科技視界,2021(30):119-120.