銑刨料在級(jí)配碎石中的應(yīng)用

李強(qiáng)

一、工程概況

海南省某省道改建工程采用瀝青路面和基層銑刨材料作為級(jí)配碎石的主要原材料，其代替了一定比例的新料，不僅有利于節(jié)約資源，而且做到了廢物利用，同時(shí)減少了土地的占用和環(huán)境污染，無論從資源環(huán)保還是經(jīng)濟(jì)成本方面而言都值得大力推廣和發(fā)展。本項(xiàng)目作為二級(jí)路改造升級(jí)工程，大量的舊路銑刨料充當(dāng)級(jí)配碎石新料，對(duì)銑刨料級(jí)配碎石配比、施工技術(shù)和效益分析進(jìn)行了總結(jié)。

該省道曾于2005年完成改建，主要是在原路加鋪路面，由于近年交通量穩(wěn)步增長(zhǎng)，而且路面接近大修年限，道路損壞嚴(yán)重。根據(jù)《海南省公路交通“十三五”發(fā)展規(guī)劃（2015-2020）》國(guó)省干線公路網(wǎng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)更加合理、技術(shù)水平顯著提高的發(fā)展目標(biāo)，該省道作為區(qū)域干線公路存在技術(shù)等級(jí)較低、道路狀況較差的問題，無法提供高水平的交通運(yùn)輸服務(wù)，不利于促進(jìn)人口流動(dòng)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，無法為新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供有力支撐等問題，因此對(duì)該省道的改擴(kuò)建迫在眉睫。

二、原有瀝青路面結(jié)構(gòu)和銑刨料特征

根據(jù)路面鉆孔資料，現(xiàn)狀一般路段瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)為：4cm～6cm瀝青混凝土面層+10cm～40cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm級(jí)配碎石底基層。路面存在較多病害，主要有路基沉陷引起的龜裂、塊狀裂縫病害，有路面使用年限長(zhǎng)引起的龜裂、塊狀裂縫、縱裂、橫系、松散病害，還有未及時(shí)養(yǎng)護(hù)形成的坑槽等病害，以及對(duì)病害進(jìn)行處治形成的修補(bǔ)塊、貫縫等。

由于舊路面面層銑刨料含有大量老化后的瀝青膠結(jié)料，加之水泥穩(wěn)定碎石銑刨料表面包裹著水泥水化物，這就極大提高了級(jí)配碎石整體的粘聚力，保障了級(jí)配碎石排水性能的發(fā)揮。

三、銑刨料的粒徑控制

根據(jù)老路圖紙確定銑刨厚度，現(xiàn)場(chǎng)試銑刨后確定平均銑刨深度為20cm，預(yù)留約2cm保證路面平整度和強(qiáng)度，保持路面正常的通行條件。

采用維特根WR200銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨確定銑刨速度，因?yàn)榛旌狭系募?jí)配同銑刨機(jī)的行進(jìn)速度有密切關(guān)系。經(jīng)過多次不同行進(jìn)速度銑刨料進(jìn)行篩分確定銑刨料的最佳級(jí)配，最終確定銑刨速度為8m/min，該速度的級(jí)配具體如下表所示。

舊路面銑刨料級(jí)配與銑刨速度的關(guān)系統(tǒng)計(jì)表

從上表的數(shù)據(jù)可以看出，通車15年以來，在大量車輛荷載和自然環(huán)境的反復(fù)作用下，粗集料局部也壓碎，粗集料偏細(xì)，受瀝青膠結(jié)料和水泥水化物的黏附影響，細(xì)集料偏少，需要摻入一定的粗集料和細(xì)集料來改善級(jí)配。最終經(jīng)過試驗(yàn)室的多次適配，決定摻入12%粗集料19mm～31.5mm，15%粗集料9.5mm～19mm，23%細(xì)集料0mm～4.75mm，能夠滿足級(jí)配碎石級(jí)配要求。如下圖所示，為級(jí)配碎石曲線圖。

級(jí)配碎石曲線圖

銑刨后的銑刨料運(yùn)送至水穩(wěn)廠拌單獨(dú)的隔倉(cāng)進(jìn)行堆放，堆料不能超過3m，以減少離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。

四、瀝青路面銑刨料作為級(jí)配碎石施工工藝

將瀝青路面銑刨料作為級(jí)配碎石的施工工藝主要分為四個(gè)工序：攪和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓，各工序的具體技術(shù)要點(diǎn)如下所述：

1.拌和

選擇800型連續(xù)式穩(wěn)定粒料拌和設(shè)備來展開拌和作業(yè)，對(duì)銑刨料進(jìn)行集中拌和。在正式拌和前必須做好設(shè)備的調(diào)試工作，保證參數(shù)設(shè)定科學(xué)，并校正拌合機(jī)的計(jì)量。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配比來添加原料，確保各個(gè)原料拌和均勻，在拌合機(jī)出料后要進(jìn)行取樣檢查，評(píng)估原料拌和情況和混合料的合成級(jí)配，確保混合料的配比、級(jí)配以及含水量等指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.運(yùn)輸

在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，需要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

（1）選擇自卸車來運(yùn)輸混合料，確保自卸車的車廂干凈無雜物后才能裝料運(yùn)輸。

（2）自卸車的數(shù)量要充足，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的流暢性，使得自卸車運(yùn)輸?shù)幕旌狭霞饶軌蜻\(yùn)輸完拌和出料量，又能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的需要，盡量使得自卸車數(shù)量稍微多余實(shí)際需求。

（3）每一輛自卸車裝載運(yùn)輸?shù)幕旌狭现亓看笾孪嗤⒆龊梅雷o(hù)，防止在運(yùn)輸過程中受到降雨的影響，或出現(xiàn)水分的蒸發(fā)或混合料的灑落。

3.攤鋪

首先要做好準(zhǔn)備工作，灑濕路基，對(duì)攤鋪機(jī)的參數(shù)設(shè)置及各部分的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查。其次保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)順利進(jìn)行，施工人員還應(yīng)該從以下幾點(diǎn)入手：

（1）在熨平板下墊木板，木板的厚度應(yīng)與松鋪厚度相同（擬定的松鋪系數(shù)為1.25），再明確攤鋪厚度，攤鋪機(jī)準(zhǔn)備就位后正式開始作業(yè)。

（2）在攤鋪機(jī)上安裝電子感應(yīng)器，操作手調(diào)節(jié)手柄螺旋，直到指示燈燈滅。根據(jù)施工實(shí)際來調(diào)整確定攤鋪機(jī)各項(xiàng)參數(shù)，保證夯錘振動(dòng)頻率、幅度及熨平板振動(dòng)頻率科學(xué)合理。

（3）正式開始作業(yè)后打開自動(dòng)找平儀。

（4）避免碰撞事故，將自卸車停靠在攤鋪機(jī)前方20cm～30cm的位置，平衡卸料速度與攤鋪速度，連續(xù)完整進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，并控制攤鋪節(jié)奏，將攤鋪速度控制在1.8m/min～2.5m/min范圍內(nèi)。

（5）專門安排人員處理粗、細(xì)集料離析現(xiàn)象。

（6）安排專業(yè)人員全程跟隨在攤鋪機(jī)后面測(cè)量攤鋪質(zhì)量，核實(shí)拉線檢測(cè)攤鋪厚度和標(biāo)高是否都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.碾壓

在開展碾壓作業(yè)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照“先輕后重、先靜后振、自低向高”的碾壓原則來進(jìn)行，重疊碾壓1/2～1/3輪跡。并且保證碾壓作業(yè)勻速進(jìn)行，穩(wěn)壓徹底，振動(dòng)碾壓平穩(wěn)。具體碾壓程序則為：先穩(wěn)壓→開始輕振動(dòng)碾壓→再重振動(dòng)碾壓→終壓。

五、銑刨料再利用和環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益

路面銑刨料的循環(huán)利用能夠有效緩解我國(guó)礦料資源緊張的現(xiàn)狀，符合綠色發(fā)展的要求，有助于節(jié)能減排環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。瀝青面層料和水泥穩(wěn)定碎石料作為高分子混合料，水泥水化物和瀝青膠凝材料在常溫和自然條件下都難以降解，占用土地又對(duì)環(huán)境造成一定污染，同時(shí)也是對(duì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。路面銑刨施工費(fèi)用主要以機(jī)械費(fèi)為主，配置設(shè)備為銑刨機(jī)、水車、自卸車，依據(jù)路面強(qiáng)度和對(duì)銑刨料的級(jí)配要求，可以合理控制機(jī)械的使用效率，銑刨綜合單位成本低于市場(chǎng)碎石單價(jià)，節(jié)約一定的碎石新購(gòu)費(fèi)用。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以海南省某省道改建工程為案例背景，闡述了原有瀝青路面結(jié)構(gòu)和銑刨料的特征以及粒徑控制，并簡(jiǎn)要探討了瀝青路面銑刨料作為級(jí)配碎石的施工工藝，最終經(jīng)過施工結(jié)果分析可以知道該工程取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，值得在今后的類似工程中運(yùn)用和推廣。