王繼承
(甘肅省白銀公路管理局,甘肅白銀 730900)
水泥穩定全深式就地冷再生技術在干線公路中應用
王繼承
(甘肅省白銀公路管理局,甘肅白銀 730900)
甘肅省白銀公路管理局現管養二級公路里程達910公里,大部分路段修建于“七五”期間,均處于超期服役,近年來相繼進入了養護維修和改、擴建階段,每年都會產生大量的廢舊路面材料。這些廢舊材料是可以再生利用的資源,如果廢棄,不僅會造成浪費,同時也會污染環境。為了更加有效的利用這些廢料,2015年在 G109線養護維修工程油路重鋪方案中分別采用了全深式就地冷再生技術,以實例證明了瀝青路面水泥穩定全深式就地冷再生工藝技術的應用。
瀝青路面 基層 工藝
就地冷再生是在常溫下使用冷再生設備連續完成銑刨和破碎舊路面結構層(包括面層和部分基層)、添加再生材料、拌和、攤鋪等作業過程。全深式冷再生后的底基層是原瀝青路面面層和基層之間的混合體,由于瀝青的存在,使得再生的底基層介于半剛性與柔性之間,所以可以改善原使用性能,有利于減弱底基層裂縫的產生及反射,很大程度上減少了瀝青路面的早期損害。冷再生工藝流程:封閉交通→處理原路面(沉陷、軟基等)→攤鋪碎石、水泥→再生機拌合→初壓成型→初步碾壓→平地機整型→碾壓成型→按檢測標準檢測→灑水養生→開放交通。
2.1原材料的選擇
水泥:采用32.5級(袋裝)普通硅酸鹽水泥。石料:選用10-30mm的碎石作為摻加集料,要求碎石顆粒均勻、干凈整潔,壓碎值不大于30%,因需人工配合機械鋪料,所用碎石規格越以單一越好,以求達到最高的施工效率。水:應符合《公路路面基層施工技術規范》JTJ034-2000要求。
2.2原路面預整形
在施工前首先對舊路面進行調查,詳細記錄路面的各種病害,包括舊路面各結構層厚度,原路面以下毀壞深度,并重點對舊路面彎沉進行了檢測。檢測結果顯示該實測代表彎沉值在36.89~296.3(0.01mm)之間,平均代表彎沉值為61.24。路面實測彎沉起伏較大且分布不均勻。由于此路段運行時間很長,原路面的橫坡、縱坡應提前進行調整;必須徹底處治存在的沉陷、坑槽等局部病害,特別是超過再生層厚度的沉陷和彎沉值大于100的路段,必須用水泥穩定碎石進行換填,達到與原路面縱橫坡一致;對局部路段路面沉陷、超高不符、路基嚴重變形進行了集中換填和整修。
2.3配合比試驗
(1)再生料取料:為了保證取樣的代表性、統一性,我們采用維特根銑刨機進行現場取料。在取樣地點、取樣深度、取樣位置的細節上嚴格操作。(2)選取的銑刨料樣品應嚴格按照相關規范和規程進行下列試驗:級配分析;塑性指數;擊實試驗;含水量。(3)再生料的試驗分析:對現場取樣進行試驗檢測后,發現部分路段再生原材料級配不符合規范要求,細集料偏多,粗骨料偏少。在經過多次摻配試驗后,決定對再生料摻入15%的20mm~30mm碎石,確保再生混合料級配符合規范。(4)根據舊混合料和新加料的級配確定合成級配,繪制級配曲線,使設計合成級配在相應的級配范圍內。設計的合成級配宜接近規范要求級配范圍的中值。通過無側限抗壓強度試驗確定水泥再生混合料抗壓強度、水泥劑量和最佳含水量。
3.1灑布碎石
根據試驗室的配合比確定添加碎石數量,用碎石撒布車撒布,再用平地機局部進行處理,將骨料均勻地滿布在預施工路段上,對于缺料處用人工找平達到撒布厚度。
3.2撒鋪水泥
在要進行再生的路面上攤鋪水泥(按試驗配合比添加,一般為4%—6%,水泥劑量按標準試驗劑量進行控制,計算出每袋水泥攤鋪面積,人工按格攤鋪水泥,將水泥均勻布滿方格,確保水泥撒布均勻、等厚?;蚴遣捎盟鄧姙④?,更能準確、快速地噴灑水泥。
3.3就地冷再生
冷再生混合料的拌合均勻是技術關鍵,要在再生機的速度、銑刨深度、等各個方面加強:拌和時再生機行走速度控制在7-10m/ min;水車在冷再生機前面用水帶與之相連并同步進行,為冷再生機加水;再生機最佳往返長度為100~200米,每一段總體工作時間要能確保水泥初凝時間要求。因此按照再生機每施工200米即可返回到起點進行下一幅施工。
3.4碾壓
再生機拌合完成后,用18t和22t壓路機各壓一遍后,再用平地機進行整平,平地機施工完成后用22t壓路機往返強震5遍,18t壓路機靜壓收光,然后用膠輪壓路機往返穩壓6遍。碾壓完成后立即灌砂法測定壓實度,保證壓實度不小于95%,壓實度達不到要求時,立即補壓至合格。碾壓時注意:由路邊向路中心依次碾壓,超高段落從低到高依次碾壓。終壓之后,冷再生層應平整光滑,表面有水漿滲出,注意終壓完成時間不能超過水泥終凝時間。碾壓完成后灌砂法測定壓實度,保證密實度不小于95%。
3.5接縫和調頭處的處理
兩個工作段的銜接處應搭接拌和,前一段拌和后,留5-8m不進行碾壓,后一段施工時,前段留下未壓部分,再加部分水泥重新拌和,并與后一段一并碾壓。此項目半幅通車半幅施工,中線部分采取搭接拌和,縱向接縫要密實,應留出10-20cm寬度加部分水泥重新拌和與后一段一并碾壓成型。但施工中沒有特殊情況不得留縱向施工縫。
3.6養生及交通管制
養生及交通管制碾壓成型并檢測合格后進行不少于7天覆蓋土工布灑水養護,灑水車應勻速行駛,不準急停、調頭,全天候養生,始終保持表面濕潤。養生期間對交通進行24小時人工管制,養生期間采取用鋼架徹底封閉交通的方法,嚴禁過往車輛通行。
3.7試驗檢測
施工時壓實度應在95%以上。且表層50mm和底部50mm的密度差應小于2%。
通過對G109線再生后的路段半年多的跟蹤觀測,進行現場壓實度、無側限抗壓強度試驗、現場鉆芯、彎沉檢測等一系列試驗,面平整密實,無車轍,使用效果良好。
作為一種新型的路面改造技術,全深式就地冷再生有適合自身的合理使用范圍與特點。(1)主要用于基層承載力不足的升級改造工程,再生后可作為低等級公路的面層、底基層、基層和高等級公路基層。但全深式就地冷再生對路面結構強度的提高是有限度的,對于彎沉值和累計當量軸次均較大的路段,應考慮再生后加鋪基層或采用其它補強方式。(2)再生路段的標高應不受限制。(3)當進行全深式就地冷再生時,再生層的下承層應具有足夠的強度。下承層強度不足時,應先對下承層進行處理,然后再進行再生。(4)一般情況下,使用水泥、石灰作為再生結合料的就地冷再生僅推薦用于薄瀝青層的路面再生,瀝青層厚度占再生層厚度的比例不宜超過50%。
[1]趙秦宇.淺析瀝青路面就地冷再生技術在晉陽高速大修中的應用[J].科學之友,2009(10):46-47.
[2]王方.水泥就地冷再生技術在瀝青路面大修工程中的應用[J].交通世界:建養,2012(19):82-83.
[3]交通部公路科學研究所主編.公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004).北京:人民交通出版社,2004.