郭鵬
【摘 要】冷再生技術的應用能夠幫助公路工程節省大量的施工材料,還可以把施工廢料進行循環利用,達到環保的施工原則。為了提高廢棄施工資源利用率、令公路發展與我國自然環境相處和諧,文章以G109線工程為例,對其采用的就地冷再生技術的施工工藝和施工方法等進行了分析,以供同仁參考!
【關鍵詞】冷再生技術 瀝青路面 公路 養護
隨著我國交通運輸行業的高速發展,公路的建設里程日益增加,其規模也越來越大。瀝青路面在工作幾年后,其破壞速度將會大大提高,因此瀝青公路在工作幾年后需要進行全面、深入地檢查和維修工作,確保路面的服務質量,延長公路的工作壽命。G109線從甘寧界(劉寨柯)進入甘肅省,途經平川區、白銀市區、皋蘭縣城區、蘭州市區、紅古區后進入青海省。本次擬維修段落位于平川區,起點位于水泉鎮,終點至老鼠灘,全長約12公里。起訖樁號為K1531+700~K1545+000(其中K1533+700~K1535+000已于2015年進行改造)。
1 全深度就地冷再生技術的工作原理和重要性
1.1 全深度就地冷再生技術的工作原理
全深度冷再生技術的工作原理,是利用冷再生機械在原有的瀝青公路路面上進行全部翻挖,然后把翻挖出來的材料進行回收、破碎,然后通過篩選,把條件合適的廢舊材料按照一定的比例,混合到新材料和新的混合料中,進行均勻地攪拌、混合,讓重新混合的材料符合路面特性的鋪路筑路的特性,進行攤鋪、碾壓等施工工序,對瀝青路面進行重新地修補。
1.2 全深度就地冷再生技術的重要性
對于某些車流量較大的路段,尤其是大型車流量較大的路段,路面極容易出現車轍、坑槽,或者出現網裂等問題,導致路面荷載力結構和平衡被破壞。同時,路面的病害對過往的車輛極容易造成意外事故,輕則導致車輛受損,重則令駕駛者和乘客受到嚴重的生命安全威脅。所以,當公路工作了一段時間后,需要對瀝青路面進行全面、深入地檢查和維修,而不是哪里的路面出現問題才開始進行修補。但由于全面的路面檢查和維修工作需要耗費大量的資金、人力和施工材料,而全深度就地冷再生技術的應用為施工方節省了施工材料和資金,避免環境污染的發生,符合我國循環經濟的發展模式。
2 全深度就地冷再生技術在G109線養護中的應用
對G109線K1531+700~K1545+000(其中K1533+700~K1535+000已于2015 年進行改造)進行調查,調查結果顯示瀝青路面出現大面積的坑槽、松散、推移、沉陷、結構性車轍等問題,這些問題令瀝青路面表面功能性大大下降。但是水泥穩定砂礫基層也已經破壞,如果利用我國傳統公路施工技術在對原瀝青路面進行銑刨,并加鋪面層,或者進行改建的解決措施,其施工速度慢、施工周期長、需要耗費大量的路面建設材料,同時帶來了填埋占地、能源浪費、環境污染等諸多問題。因此,決定采用全深度就地冷再生技術,其優點和缺點如下:
優點:(1)在不改變路面幾何尺寸,或不改造路面的情況下,可以顯著提高路面的結構強度;(2)可以將舊路面恢復到需要的線形。消除輪跡處的車轍,恢復路拱和坡度,消除坑洞、不規則開裂和不平整之處。可以同時進行路面加寬施工,形成一個均一的路面結構;(3)可以消除龜裂,橫向、縱向以及反射裂縫,提高路面行駛質量;(4)生產費用低,大多數項目的再生層上面僅需要一個薄層罩面或稀漿封層。
局限性:(1)施工氣候條件要求高;(2)再生后的路面水穩定性差;(3)需加鋪熱拌瀝青混凝土罩面層;(4)再生后的路面通常需經過一段時間的養護。
比選結論:通過上述比選,考慮項目路基層狀況及經濟性,項目組推薦采用全深度再生工藝對原瀝青面層及基層進行再生,再生添加劑選用水泥。具體水泥用量需經現場試驗確定。經過綜合比對,最后決定采用如下改造方案:20cm全深度就地冷再生底基層+20cm水泥穩定碎石基層+4cmAM-16下面層+3cmAC-13上面層。
3 全深度就地冷再生技術施工工藝
3.1 對瀝青混凝土路面面層進行銑刨、破碎等工作
在G109線上述標段養護項目中,對瀝青混凝土路面面層進行銑刨后,需要安排運輸車輛把銑刨料直接運輸至拌和廠集中堆放,在堆放和生產過程中要預防銑刨料發生結塊。當銑刨料堆放到拌和廠后,需要對其進行篩分,其篩分尺寸主要有三種,分別是小于10 mm、10~31.5mm以及大于31.5mm,小于10mm 銑刨料屬于細集料部分、在10~31.5mm范圍的銑刨料屬于粗集料部分,而大于31.5 mm的銑刨料則屬于大顆粒部分。為了進一步碾碎銑刨料,拌和廠一般還會配備銑刨料破碎裝備,對31.5mm以上大顆粒部分進行再次破碎,經過破碎后的銑刨料仍然利用篩網分成粗細集料兩種,根據粗細集料分開堆放、儲存,然后再在道路冷再生技術中循環利用,提高銑刨料的利用效率。
3.2 拌和生產冷再生混合料
原瀝青混凝土路面的銑刨料經過破碎、篩分后分成粗、細集料兩種規格的銑刨料,然后根據道路鋪筑得到要求,選擇合適的粗集料或者細集料,按照比例混入具有乳化的瀝青、水和礦粉等材料,添加到拌和設備中進行均勻地混合、拌和。在進行拌和前必須對銑刨料、乳化瀝青、水、礦粉、水泥等各種混合物之間的生產配合比進行檢驗,確保生產配合比符合路面鋪筑要求后才能開始拌和工作。進行拌和工作時,對冷再生混合料的拌和時進行嚴格地控制。如果冷再生混合料的拌和工作過度,粗集料表面的乳化瀝青容易剝落,導致乳化瀝青提前破乳,但如果拌和工作不充分,則集料不能充分地被乳化瀝青裹覆。
3.3 攤鋪、碾壓
冷再生混合料的運輸、攤鋪工作并沒有太大的區別,同樣可以采用傳統熱拌瀝青混合料的攤鋪機械和工藝進行攤鋪工作。但是和傳統攤鋪工作不同的地方時,冷再生混合料可在攤鋪的時候,機熨平板不必提前進行預熱,一旦進行預熱,冷再生混合料中的水份散失速度加快,混合料的和易性就會因此而受到影響。碾壓冷再生混合料是確保公路冷再生技術質量的關鍵步驟,所以,在進行碾壓工序的時候,必須要根據公路工程的實際情況,合理選擇壓路機組合方式,并在進行施工前確定冷再生混合料的碾壓步驟。當冷再生混合料碾壓工作完成10~30min后,碾壓表面的乳化瀝青就開始破乳,瀝青粘度逐漸增加。
4 結語
經過路面養護維修后,G109線該標段路面技術狀況將得到很大的改善,路面行車舒適度提高。為了行車安全,本項目實施后需根據實際情況進行標線、百米樁及公里樁的施工。
參考文獻:
[1]田唐,劉濤.公路維修工程中瀝青路面基層冷再生技術的應用[J].技術與市場,2015(3).
[2]姜春光.瀝青混凝土路面冷再生技術在公路工程中的應用[J].科技視界,2015(29).
[3]郭淑茶.就地冷再生技術在市政建設上的應用探究[J].科技創新與應用,2015(18).