基于新路面施工技術(shù)——“冷再生”技術(shù)的應(yīng)用

■陳慶華 ■江蘇交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210006

瀝青混凝土冷再生基層特征有:具良好的水穩(wěn)性、較強(qiáng)的抗腐蝕能力、較高的強(qiáng)度等又如施工工藝操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但有不足之處是容易產(chǎn)生收縮裂縫。過(guò)去解決冷收縮裂縫的缺點(diǎn)在這方面，需要通過(guò)大量的研究，以調(diào)整好級(jí)配，工作不能盲目追求高的強(qiáng)度，以確保施工過(guò)程為最有效的方法來(lái)控制收縮裂縫。快速增長(zhǎng)的控制力也是十分必要，這樣一來(lái)可使該問(wèn)題得到了有效控制。

1 瀝青混凝土路面冷再生意義

(1)經(jīng)濟(jì)性?；诘缆方ㄔO(shè)中的直接成本影響，在20cm面層中運(yùn)用冷再生基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)成本在20-25元/m2，在同等厚度下的水泥混凝土穩(wěn)定碎石路至少低10-15元/m2。此外，由于工期短，而無(wú)需占道施工?？傮w體現(xiàn)出其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益［1］。

(2)節(jié)約性。冷再生層，可以附著在舊路面混合料基礎(chǔ)上進(jìn)行再攤鋪，舊路層所留下的沙石及其它原混合料的利用，有效地節(jié)約了大量的再生路面用料資源。

(3)保環(huán)性。冷再生技術(shù)運(yùn)用以舊出新的廢物再利用技術(shù)，有效減少污染所帶來(lái)的環(huán)境破壞問(wèn)題，保護(hù)了道路兩旁林地環(huán)境等自然生態(tài)。

2 施工前的調(diào)查

冷再生技術(shù)多數(shù)應(yīng)用于舊瀝青道路的維修改造工程。首先對(duì)舊路作細(xì)致、深入分析研究，主要?dú)w納為以下幾點(diǎn):

(1)舊路翻新，需視乎致力于多年的調(diào)查情況，重點(diǎn)觀察沿路舊路表面狀況、包括形變大小、裂縫深淺、邊緣破損度和結(jié)構(gòu)情況等。

(2)需進(jìn)行大量道路交通調(diào)查，包含年度內(nèi)每日平均交通流量、交通繁忙量的比例、每個(gè)重型車(chē)輛數(shù)量的當(dāng)量軸載和交通的增長(zhǎng)速度等。

(3)老舊道路作彎度測(cè)試來(lái)分析道路損毀情況并對(duì)破壞承載力的舊道進(jìn)行確定重新使用舊的道路基層再生的必要性。

(4)對(duì)老舊道路結(jié)構(gòu)層鉆芯取約φ10×20cm為樣，以確定路基層厚度、瀝青混凝土層厚度和多層材料的工程性質(zhì)［2］。

(5)對(duì)所取樣塊的舊路面作破碎處理，取其φ40mm徑大為單位，由舊瀝青充分破碎后路面材料透過(guò)集料粒徑大小不同進(jìn)行粉碎混合篩分，獲得每個(gè)網(wǎng)格大小比例在4．75mm以上的顆粒所占的比例。

3 施工對(duì)策

3．1 路況調(diào)查

某一高等級(jí)公路。9年來(lái)，經(jīng)多次再修復(fù)后通車(chē)。其結(jié)構(gòu)是8cm厚的瀝青混凝土面層，水泥穩(wěn)定碎石基層為40cm，底層為18cm厚的級(jí)配碎石?，F(xiàn)在通車(chē)量達(dá)2萬(wàn)次/日量(以小客車(chē)為計(jì)量)。因?yàn)槌剀?chē)輛過(guò)多，大面積的路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，存在重負(fù)荷情況，彎沉度在60-150×10-2mm。

3．2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原材料選取

交通調(diào)查過(guò)程中，篩查出情況與路面結(jié)構(gòu)厚度得知其可通過(guò)冷再生檢修技術(shù)進(jìn)行恢復(fù)以更好地用于節(jié)約施工成本，同時(shí)也為適應(yīng)當(dāng)下交通流量的發(fā)展需要。這需根據(jù)道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確定再生層作基層為16cm厚度，8cm作瀝青混凝土鋪層表面上。因?yàn)榕f路面有著一層復(fù)雜的混合料顆粒，分級(jí)配比符合法規(guī)的要求，決定不參入新的聚合料，32．5#阻燃添加劑水泥配合比設(shè)計(jì)計(jì)算的選擇和確定不小于2MPa的抗壓強(qiáng)度。因此，以確定摻量水泥配合比設(shè)計(jì)混合所需的最佳的水分含量。這個(gè)選擇應(yīng)為4%、5%、6%、7%的四個(gè)劑量不同值進(jìn)行試驗(yàn)［3］。

根據(jù)進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果作分析，這里需要對(duì)溫濕度作考慮，針對(duì)溫度收縮、干旱下收縮的水泥及基層反射裂縫出現(xiàn)給在道路損毀等其他因素。水泥劑量的6%用于施工，其他控制指標(biāo):最大干密度Pd=2．148g/cm3，最優(yōu)含水量為W=7．45%，水泥劑量控制5-6．5%之間。

3．3 施工機(jī)械配置

施工主要機(jī)械配置有:Wirtgen-2500冷再生機(jī)1臺(tái);PY-1800平地機(jī)1臺(tái);6000L水車(chē)5部;CA30振動(dòng)壓路機(jī)2輛;18/21t光輪壓路機(jī)2臺(tái);裝載機(jī)1臺(tái);自卸汽車(chē)3輛。

3．4 施工工藝

在整個(gè)舊路大修過(guò)程嚴(yán)格禁止車(chē)輛通行，下圖1中所示為施工工藝流程框圖。

圖1 施工工藝框圖

3．4．1 封閉交通

整個(gè)舊路大修工程施工整個(gè)過(guò)程。需要對(duì)道路封閉的交通，每個(gè)交叉口設(shè)置了明確的警告標(biāo)志。

3．4．2 施工放樣

施工前恢復(fù)路中心線，對(duì)舊路標(biāo)高予以復(fù)測(cè)處理。

3．4．3 準(zhǔn)備原道路

進(jìn)行徹底的調(diào)查作同一路線出現(xiàn)如:翻漿、沉陷、波浪、坑槽等缺陷進(jìn)行徹底修理。所以基本上平路回溯。

3．4．4 冷再生機(jī)拌和

(1)冷再生裝置在道路上以緩慢、均勻、連續(xù)行駛噴水(速度一般是4-10m/min)、后面需成立專門(mén)負(fù)責(zé)人跟隨，時(shí)刻檢查再生深度，水泥含量和含水量。

(2)為了保證后續(xù)作業(yè)的工作每個(gè)段的長(zhǎng)度可以可取。再生的工作長(zhǎng)度，只要盡可能減少橫縫，可使每個(gè)的工作長(zhǎng)度100-150m。

3．4．5 碾壓整形

(1)緊接著冷再生機(jī)后面是CA30振動(dòng)壓路機(jī)作PY-1800次初始?jí)簩?shí)。初始?jí)簩?shí)完畢后，立即使用PY-1800平地機(jī)調(diào)配操作，然后18/21t光輪壓路機(jī)輥在所有軌道滾動(dòng)痕跡上過(guò)行精作業(yè)，針對(duì)凹陷處需做手動(dòng)修復(fù)，當(dāng)平地機(jī)成型操作時(shí)的每個(gè)控制節(jié)在100mm遠(yuǎn)的地方，以五個(gè)控制點(diǎn)顯示在石灰中列為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用人工平地處理，當(dāng)塑造平地時(shí)，機(jī)器應(yīng)從低到高均勻地、遵循寧刮勿補(bǔ)的原則，嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)。

(2)及時(shí)完成冷再生層成形軋制，當(dāng)混合料的水分含量的初始?jí)毫?yīng)大于最佳含水量的100mm。將可再生的厚度、壓實(shí)度和其他方面的需要。準(zhǔn)備好足夠數(shù)量、噸位壓實(shí)機(jī)械、根據(jù)測(cè)試部分以確定壓實(shí)工藝軋制。實(shí)現(xiàn)所需的壓實(shí)程度，確保平整度，進(jìn)行滾壓加工，表面總應(yīng)保持濕潤(rùn)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充過(guò)度蒸發(fā)。

3．4．6 接縫處理

(1)縱向接縫?？v向接縫處相鄰兩幅作業(yè)面間的重疊不小于100mm。兩工作段銜接處采用搭接縫。停機(jī)超過(guò)水泥初凝時(shí)間再次施工時(shí)，退至再生過(guò)的路段2-3m距離，并重新布置水泥。

3．4．7 養(yǎng)生

基于壓實(shí)度方面，作碾壓檢驗(yàn)合格后，立即覆蓋一層土工織物或其他 材料蓋層，監(jiān)理工程師同意方案后。以不低于7d的養(yǎng)生時(shí)長(zhǎng)?？稍偕谋砻鎸討?yīng)在整個(gè)凝固狀況期間保持濕潤(rùn)。其他車(chē)輛期間嚴(yán)禁除灑水車(chē)外。

3．5 應(yīng)用注意事項(xiàng)

3．5．1 級(jí)配的選擇

冷再生基層收縮裂縫處理基于不同選擇控制是非常重要的?？蓞㈤?技術(shù)規(guī)格關(guān)于路面基層(JTJ034-2000)"，其指定1#、2#、3#三種級(jí)配組成范圍，研究表明，最佳額定級(jí)配為3#。國(guó)家公路修建項(xiàng)目顯示3#級(jí)水平段的使用規(guī)定。從以往的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我們可以看到更多配比為9．5mm的篩子通過(guò)率大于值的范圍、大聚合的低于正常，這樣就不會(huì)容易過(guò)大，保持土壤含量的混合物是精細(xì)嚴(yán)格控制在7%(最好是不超過(guò)5%)或更少。

3．5．2 強(qiáng)度的選擇

冷再生基層產(chǎn)生收縮裂縫，它受到強(qiáng)度的直接影響。兩者存在的不可分割的情況，強(qiáng)度越高，橫向裂紋更容易形成。根據(jù)水泥穩(wěn)定的碎石基層的經(jīng)驗(yàn)，不同的道路及公路設(shè)計(jì)強(qiáng)度為應(yīng)為3-5MPa，二級(jí)公路設(shè)計(jì)強(qiáng)度為2．5-3MPa。因此，為了滿足設(shè)計(jì)要求應(yīng)對(duì)實(shí)在的的強(qiáng)度不能要求太高。

3．5．3 施工工藝控制

對(duì)于趕工。在水泥早期施工過(guò)程中對(duì)其凝結(jié)時(shí)，作時(shí)間設(shè)置我們必須也考慮延遲時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定碎石較大較長(zhǎng)的延遲時(shí)，這種混合物損失強(qiáng)度和干密度的更大。在施工期間應(yīng)派人去聽(tīng)、看天氣預(yù)報(bào)，避免雨季所帶來(lái)的影響。

對(duì)于養(yǎng)生。屬于水硬性建材的水泥穩(wěn)定碎石，更加依賴于水，最好地利用稻草墊覆蓋養(yǎng)生，在施工過(guò)程中，維護(hù)其濕的狀態(tài)不然會(huì)有收縮開(kāi)裂出現(xiàn)。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，快速增長(zhǎng)和干旱的內(nèi)部應(yīng)力需采取必要措施去減少表面溫度防止收縮裂縫的產(chǎn)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，基于新路面施工技術(shù)——“冷再生”技術(shù)的應(yīng)用，使施工簡(jiǎn)便、省材料、縮短施工的周期、減少環(huán)境污染，應(yīng)用范圍廣泛，降低施工成本等等，我們應(yīng)該促進(jìn)該其發(fā)展與應(yīng)用。

［1］《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034—2000)．

［2］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］．

［3］雷如芹．瀝青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)應(yīng)用［J］江西建材．2014-06-15．