張立辰
(甘肅天翔路橋有限責任公司,甘肅 平涼 744000)
冷再生技術指的是應用舊瀝青路面材料進行破碎加工,并加入適量的新骨料、細集料。按照一定比例加入適量添加劑、使在自然環境下完成材料破碎、添加、拌和、攤鋪等作業,在路面重新形成結構層以后恢復到路面的原來面貌,同時還能起到加固路面的作用。
冷再生技術具有顯著的特點和優勢,具體來說其應用概括為以下幾點:
冷再生技術的成本較低,且施工工藝相對較低。因為該技術可以實現對舊材料的全部利用,節省了舊材料在運輸、丟置等過程中的成本支出,而且因為簡化了施工流程,不用再進行挖方回填,減去了這一部分的材料設備采購成本,從整體上降低工程成本。
工程效率較高,且工期較短。采用冷再生技術可以利用專門機械工具一次性完成破碎、添加、拌和、攤鋪等作業,所以極大地簡化了施工程序,有效提高工程效率,減少工期。
冷再生技術應用施工以后可以使舊路恢復到原來面貌,而且因為冷再生可以產生均勻路面不會出現薄弱位置所使路面更加穩定牢固。
應用冷再生技術對于環境的污染很小,基本上可以全部使用舊材料,避免舊材料廢棄物對環境的污染而且也減少了新材料的利用。
冷再生技術施工包括現場施工和廠拌冷再生兩種,其中現場施工技術應用較多,尤其在瀝青路面的現場施工中。具體施工時,利用專門的大功率路面銑刨拌和機完成混合料的就地銑刨、破碎,然后加入瀝青穩定劑、水泥、水和新的石料等,按照一定比例重新就地拌和、碾壓成型,滿足車輛通行需求。瀝青路面冷再生施工時最關鍵的機械設備是冷再生機器,核心是裝有銑刨的拌和轉子,技術參數主要有功率和作業寬度。當機械在運作時轉子轉動,并對舊路面強力銑刨,利用軟管從再生機連接的水車中輸送過來,然后在就生機拌合腔內噴灑,利用微處理器控制水量,保證混合料具有最大的壓實度。另外利用乳化瀝青、水泥稀漿等也能采用相似方式將水噴灑到拌合腔內,然后利用銑刨轉子將銑刨料、水泥、水、乳化瀝青等充分攪拌均勻,最后將混合料鋪設在原有路面上。
在舊路翻新改造前和建設新公路一樣,必須做好技術、設備和材料上的準備。比如先要對當地進行現場勘察,搜集和地質水文、自然氣候等有關的信息,更重要的是必須調查舊路原來結構,完成對舊路結構的檢測和分析。在現場實驗室進行級配試驗確定最終混合料的配合比,保證混合料具有最佳的含水量和最大干密度。其次,在完成舊路結構和土質分析后還要確定好本工程冷再生施工需要用到的原材料和設備設施,保證準備的機械設備能滿足施工需要,一般冷再生施工所需設備包括冷再生機、平地機、灑水車、振動壓路機、三輪壓路機、推土機等。對于冷再生施工材料的要求,將破碎舊路面混凝土面層獲得的混合料作為骨料,水泥則采用普通硅酸鹽水泥即可,但必須保證初凝時間在4小時以上且終凝時間較長,不宜采用含有有害物質的水。
冷再生施工技術在舊路改造施工中的應用,主要施工工序包括:原路面銑刨、放樣測量、機具就位、水泥平攤、冷再生機拌和、碾壓、再生層的破碎拌和以及縱縫的處理、最后做好養生維護工作后開放交通運輸。
首先在銑刨原路面時,要求整幅銑刨,并及時清理銑刨后的路面,清除石塊、垃圾等雜物。然后調整原路面的橫縱坡線,去除凹凸不平的地方使路面變得平滑。其次,在施工前做好測量放樣,撒布碎石和水泥,計算半幅道路上每車碎石攤鋪的面積,并將碎石均勻灑在路幅中間,使用專門平地機均勻攤鋪在半幅道路寬度內;結合再生機器的寬度計算出每50 kg水泥的攤鋪長度,將水泥平均攤鋪在規定的攤鋪長度、寬度范圍內,保證水泥攤鋪的均勻和量的準確。在施工之前還要全面考慮施工現場可能出現的損耗,以及設置好相關參數。一般將冷再生機相鄰兩次行走軌跡重疊在10 cm之上,設置工作寬度2.4 m,工作厚度22 cm,行進速度在4~6 m/min,破碎舊路原材料的粒徑最大在30 mm左右,在碾壓前必須完成水泥初凝,所以要求控制工作行進長度在100 m之內。
做好銑刨、測量放樣等準備工作后,對所有施工機械進行檢查和測試,連接好再生機組,以及和再生機組相連的管道,檢查操作人員是否已經將相關施工參數輸入到計算機系統,然后利用冷再生機完成水泥的拌和,要求在攤鋪水泥50 m之后啟動冷再生機,行進時的深度要在10 cm以下,在滿足設計要求后再逐漸增加深度和速度,一般機組行進的速度要控制在5 m/min,行進時要有專人跟隨可隨時檢查新技能的深度、水泥含量、含水量等,做好適當地調整。其次,要求現場工作人員在冷再生機行進時注意隨時檢查灑水車,在為系統加水時水量是否充足,隨時做好對混合料含水量的檢查,并做好隨時的調整。每一段完成后要檢查銑刨機具的刀頭、刀架,做好保養維修工作。
另外在進行再生機組施工的同時使用振動壓路機進行碾壓,先初壓然后靜壓,再振動壓實一遍,控制壓路機的工作速度不能超過3 km/h,并在完成每一施工段全幅初壓后使用平地機整形,保證沒有出現明顯的粗細集料離析問題。之后進行再生層破碎攪拌以及縱向縫的處理工作。在之前全幅路段再生作業時因為工作寬度比原來道路寬度小所以需要進行多次作業,進而產生了多條相鄰作業面之間的縱向裂縫,另外為保證相鄰作業面之間接縫的連續,沿著縱縫有一定的重疊量,且路面厚度越大重疊量就越大,材料粒度越大重疊量越大,最終會對再生層的性能產生一定影響。所以在使用再生機進行路面破碎拌和時,考慮各道工序的連接問題,并采用平地機完成穩壓保濕、振動壓路機完成振動壓實工作,使路面達到符合規定的壓實度。在碾壓完一段路面后必須進行密實度的檢查,然后覆蓋養生土,采用灑水濕潤的方式進行養生。
將冷再生技術應用到公路養護中,除了其本身的施工簡單、操作簡便等優點外,還能降低對環境的破壞程度,能獲得較好的經濟效益和社會效益。而且隨著該技術應用范圍的擴大,施工面積也在不斷增加,施工總費用將大面積下降。同時,冷再生技術的應用還能使公路養護中實現對路面舊材料的有效應用,降低對新材料的使用,從而能有效降低對環境的破壞。此外,施工中很少有廢棄物的存在,降低了對環境的破壞不說而且因為養護施工的時間不長,車輛不用繞行,能夠盡早恢復車輛通行,降低其他公路的運輸壓力,降低因為公路養護以后給交通運輸帶來的不良影響,從而獲得更好的社會效益。
本文對冷再生技術的概念、特點等進行了簡要分析,指出該技術具有施工簡單、成本較低、對環境破壞性小等優點。所以在舊路改造中,利用該技術完成舊路銑刨、破碎拌和、碾壓等作業,可最終形成穩定的再生結構層,解決舊路原本沉陷沉降、裂縫、受力不合理等問題,提高舊路等級,同時也可以為之后相似道路的養護維修工程提供參考案例。