梅雪冬
摘要:文章以國省干線公路為主題,探討了泡沫瀝青廠拌冷再生技術的應用問題。首先對其進行了概述;其次從原材料、瀝青發(fā)泡特性、室內配合比設計方面對其進行了說明;最后從舊路面的銑刨、破碎、篩分,回收料貯存、混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及現場施工問題處理與質量控制方面分析了試驗段的施工問題。
關鍵詞:泡沫瀝青廠;拌冷再生技術;國省干線公路;公路建設;公路工程 文獻標識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2016)19-0108-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.052
隨著我國經濟的發(fā)展、社會進步與現代化轉型工作的初步完成,基本上實現了村村通路、家家門前有路的建設目標,但與之相比,國省干線多因建設較早,從而在材料方面、施工工藝方面與現在流行的施工技術有所不同,并且由于時間的延長,給國省干線道路也帶來了諸多病害問題。另外,不斷新建公路采用新的材料與工藝及管理方式,而且在路線的設計方面也是以更科學、更合理的經濟發(fā)展方針作為原則,積極推動了交通運輸業(yè)的發(fā)展。以下就從泡沫瀝青廠拌冷再生技術的應用方面展開具體說明:
1 概述
泡沫瀝青廠拌冷再生技術主要是將廢棄的路面材料進行回收、加工、銑刨、重新穩(wěn)定、整平、壓實,然后使其具備一定路用性能的路面結構層,在這方面可利用的材料包括碎石、砂礫土、砂礫、砂土等。在本文中,就以某國省干線公路為例,選擇基層回收料為石灰粉煤灰碎石基層,并進行分層開挖,然后通過上面所說的工序進行加工直到存放至料場;注意在應用前先要對其進行室內試驗,然后再結合相關的工程實踐,評估實驗結果,最后再展開應用。
2 試驗說明
2.1 材料準備
細集料-石灰?guī)r:0~5mm;瀝青:茂名70號基質瀝青;水泥:32.5號普通硅酸鹽水泥。
2.2 瀝青發(fā)泡特性分析
評價指標:膨脹率、半衰期、最佳發(fā)泡溫度(150℃)、最佳發(fā)泡加水量(1.5%)。
2.3 室內配合比設計
目的:確定最佳泡沫瀝青用量。
方法:先對泡沫瀝青料的混合料特點、試驗條件、施工條件、基層性能要求等設計出相關的評價指標;注意事項:本次以振動壓實法作為配合比設計的主要方法,原因是混合料加入了水泥,因而造成了馬歇爾穩(wěn)定度指標的適應性較差,所以以此方法為主。
具體內容如下所述:
首先,確定礦料級配。將RAP回收料進行銑刨加工,然后進行分檔,以2檔為主,一檔為0~9.5mm,二檔為9.5~31.5mm;將分好的兩檔與0~5mm的新集料,共同作為級配設計的材料,然后進行級配設計;在水泥用量高限方面以《瀝青路面冷再生指南》(德國維特根公司)為主,通??梢詫⑺嘤昧靠刂圃?.0%。在本次研究中,礦料的規(guī)格以如上述,在礦料配合比例方面,一檔為15.0%,二檔為15.0%,水泥外摻配合比例為2.0%。
其次,確定最佳含水量、最大干密度。以振動壓實試驗方法可以達到目標。本次實驗結果中,將試驗類型分為最大含水量、拌和用水量、最大干密度,振動壓實試驗的結果分別顯示為8.0%、6.0%、2.220g.cm-3。
最后,確定泡沫瀝青用量。先選擇三組用量,然后通過級配比的設計指標來完成目標的確定。本文中以無側限抗壓強度為設計指標,試驗結果表明在油石比方面可以將振動成型分為三組,分別是2.0%、2.5%、3.0%。而在平均1周無側限抗壓強度方面,分別對應的振動成型數據為1.9MPa、2.3MPa、1.8MPa。在偏差系數方面,對應值為9.1%、5.7%、9.6%;而在95%概率強度值方面,對應數值分別是1.6MPa、2.2MPa、1.5MPa。通過對這項結果的分析可以發(fā)現,在2.5%泡沫瀝青用量情況下,95%概率的強度值比設計值要大0.2MPa,所以滿足了要求,因而選擇2.5%作為泡沫瀝青用量。
3 試驗段施工
3.1 舊路面的銑刨、破碎、篩分
首先,對舊瀝青路面進行銑刨,要求嚴格按照設計厚度要求進行施工。
其次,進行面層料回收、運輸、存放到拌和廠。注意要盡可能減少變異性,因為二次破碎時,要求以尺寸作為尺度進行一些分級設置,本文以9.5mm篩網分隔,然后對銑刨料進行篩分,在其以下者為細集料、以上者則為粗集料。
3.2 貯存回收料
經過篩分之后,回收料的生產尺寸、級配、堆放等工作完成后,即可以對其進行離析、重新粘結等問題進行預防與處理,比如:在堆放高度方面的限制,快速轉移機械設備,防止其停留或者工作時間太長;需要對其進行篷布覆蓋以避免加收料中的含水量。
3.3 混合料的拌和
混合料拌和時間為40~45秒,但是拌和中因篩分板的缺失,需要通過冷料倉的進料速度進行控制。通常的實踐經驗表明,可以將細集料與粗集料進行拌和,再通過速度控制達到進料比例的有效控制。
3.4 混合料的運輸
首先,對運輸車輛進行一個清潔處理,然后在裝料時進行前后移動,以確?;旌狭系碾x析不會發(fā)生。
其次,在車輛數量、攤鋪設備需求等方面應該有一個較好的選擇,以期增加運輸與攤鋪之間的連續(xù)性。
3.5 混合料攤鋪、碾壓
首先,準備好攤鋪機設備與相關輔助器械。嚴格按照施工工藝展開施工,注意要先做好加熱的準備工作。
其次,根據實驗與經驗總結,試驗路鋪筑松鋪系數確定為1.3。可選擇1.5m/s的攤鋪速度,以振動鋼輪壓路機、輪胎壓路機共同合作進行碾壓。
最后,在壓實的過程中,應該分為初壓、復壓。一般的順序是1遍靜壓、3遍復壓、然后以輪胎壓路機碾壓4遍即可,注意最后需要通過鋼輪壓路機進行壓輪痕跡的清除。
4 質量控制與問題處理
在泡沫瀝青廠拌冷再生技術的應用過程中,還需要從質量管理與控制方面、可能存在的問題方面切入,對實際的施工工作進行一些具體的針對性解決,比如對于篩孔的堵塞、質量檢測、跟蹤測定與評估等。以下進行具體說明:
4.1 現場施工中可能遇到的問題與處理方法
首先,在二次篩分過程中,往往會出現篩分設備中和篩孔堵塞現象,因此會因細集料的增多而產生級配比的變化,為了解決這些問題,可以將回收料的篩分流量進行調節(jié),尤其是應該盡量調小,這樣就可以使篩分更加徹底,而且在清理篩孔時也易于通過人工完成清理任務,另外就是調整冷料倉的進料速度,從而通過兩檔料用量比例的混合來減少對細料的需求。
其次,在離析方面也存在諸多問題,因為實踐經驗與實驗都有效地表明了裝料、攤鋪中皆存在離析現象,為了更好地解決這類問題,除了上面所說的裝車時的移動,還需要對攤鋪過程進行人工干預,主要是通過拌和的均勻度、細料的及時補充等來提高層間的平整與密實度,從而減少了離析發(fā)生的可能性。
最后,對于接縫的處理問題,因為在攤鋪與碾壓工序中接縫處理不好,往往會由此引發(fā)一系列的路面破損等問題,為了更好地處理這些問題,要求對再生層進行縱向接縫時,使混合料拌和均勻,并派遣專門的技術人員,使其對路面的邊緣地方進行細致修整。另外,碾壓的過程與密度、厚度都應該進行跟進測定,并且在接縫的摻和過程中,注意深度的把握與碾壓過程中的補料工作。
4.2 施工質量控制
首先,在本次實驗與實踐中,應用的公路瀝青路面再生技術均按照我國JTG F41-2008相關規(guī)范與標準嚴格施工,而且對于原材料、級配比、含水量、抗壓強度、壓實度等進行了細致的實驗與檢測,并且在對結果進行評估的基礎上使再生試驗各項指標完全滿足實踐標準與要求。
其次,在完成試驗路段的實踐操作后,通過相關規(guī)范與檢驗標準,對現場彎沉值進行了測定,并且據此對其承載能力進行了評估。按照實測彎沉值1/100mm的要求,檢測出的結果是:平均值為14.9mm,標準差為7.5mm,而代表值則為27.2mm因此有效地說明了泡沫瀝青穩(wěn)定基層回收料路段彎沉值較大。
最后,還需要對試驗段進行跟蹤調查,因為公路工程需要通過時間來驗證,而且對于其中可能存在的隱患及相關質量問題,也只有在檢測各項指標都達標后,而交由時間與不斷的監(jiān)測來完成相關質量監(jiān)督工作;一般情況下,只需對實際的使用效果采取人工調查即可,通常按照慣例在三年后,需要對其行車道的表面破損情況進行檢查,并且與不同的車道表面狀況進行一個比較,若一致則說明這種施工得到了較好效果,若存在差異或差異較大且回收料路段問題較大,那么則說明施工中存在問題或應用效果未達到理想標準。本次的跟蹤調查結果顯示,實驗段的應用效果良好,且經過路面表面的破損情況勘察與比較皆表現良好,說明這一技術的應用可以達到好的效果,也是值得進一步研究與推廣的應用技術。
5 結語
總而言之,在新的時代就要堅持以可持續(xù)發(fā)展的理念作為指導原則,真正貫徹與時俱進、因時制宜的方法;對國省干線公路方面應用泡沫瀝青拌冷再生技術,要求先進行一些具體的室內實驗,以確保其應用原理的清晰性、有效性;再通過對實驗評估與結果分析算出相關的實踐數據,再以實際的路段進行施工前的實驗與施工后的質量測定;按照實際的數據與方案,進行實地施工,注意施工中的流程、工序與相關的試驗跟蹤效果勘察,因為只有在處理時認真、細致,做到對每個環(huán)節(jié)的有效應用與合理施工,再加上采用計劃與統(tǒng)計表格法,對對應的數據進行一個具體的采集、分析、預測,從而真正達到保質保量的目標。
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