(中交國(guó)通公路工程技術(shù)有限公司,河南 南陽 473000)
近年來,瀝青冷再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)外興起,并在實(shí)際施工中得到了廣泛應(yīng)用。瀝青冷再生技術(shù)是在常溫下使用冷再生專用機(jī)械連續(xù)完成銑刨和破碎包括面層和部分基層在內(nèi)的舊路面結(jié)構(gòu)層、添加再生材料、拌和、攤鋪、碾壓等作業(yè)過程,重新形成具有一定承載能力的結(jié)構(gòu)層的一種工藝。瀝青冷再生技術(shù)在應(yīng)用過程中,對(duì)熱量消耗低,對(duì)廢棄材料可以進(jìn)行循環(huán)利用,具有較好的生態(tài)效益和環(huán)境效益。對(duì)其進(jìn)行大力推廣,可以更好地促進(jìn)我國(guó)道路建設(shè)事業(yè)發(fā)展。
瀝青路面可再生技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)同時(shí)也是其技術(shù)優(yōu)勢(shì),運(yùn)用這門技術(shù)可對(duì)瀝青路面工程進(jìn)行就地施工,減少了材料用量,節(jié)約了資源。就地施工是指在原有的瀝青路面上采用最終的工程施工方案對(duì)路面進(jìn)行施工操作,所花費(fèi)的人力、物力較少。與傳統(tǒng)的路面施工技術(shù)相比起在保護(hù)原有路面的基礎(chǔ)上,提升了工程施工的質(zhì)量和效率,減少了工程施工成本的浪費(fèi)。瀝青路面冷再生技術(shù)一般情況下都是在原有的道路上進(jìn)行施工操作,充分利用了原有的路面材料和資源,并在材料中加入了穩(wěn)固劑和混合劑,以此來增加基層的穩(wěn)定性。這一技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)是減少了工程的施工維修周期,優(yōu)化路面結(jié)構(gòu),增加黏彈性和強(qiáng)度,提升工程的施工效率,提升工程進(jìn)度,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,減少了瀝青道路施工中的資金投入。
某公路工程是國(guó)道主干線五縱七橫的重要組成部分,全長(zhǎng)3 922 km。其中樁號(hào)K1471+000-K1497+000段,建成于20世紀(jì)90年代末,二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),路基寬12 m,瀝青路面寬9 m,目前已超時(shí)服役四五年,路況破損嚴(yán)重。在K1471+000-K1497+000段路面維修養(yǎng)護(hù)工程中,養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層為:20 cm就地冷再生底基層+20 cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層+4 cm厚瀝青碎石下面層+3 cm厚瀝青砼上面層。在此次養(yǎng)護(hù)維修中,采用了就地冷再生施工技術(shù)。
1)乳化瀝青。選取慢裂BC-1陽離子乳化瀝青作為廠拌冷再生瀝青材料。乳化瀝青材料性能需符合相關(guān)規(guī)定。溫度較高情況下,可乳化瀝青應(yīng)具有較高黏度;溫度較低時(shí),可適當(dāng)降低乳化瀝青黏度。按照公路等級(jí)、交通量、路面類型等條件,合理確定乳化瀝青的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)。常溫條件下,要求乳化瀝青使用溫度必須控制在60 ℃以內(nèi)。
2)集料。粗集料選擇時(shí),需具備潔凈、干燥等特點(diǎn),可選用石灰?guī)r機(jī)軋碎石,粒徑為10~30 mm,不宜選取破碎礫石。
3)水泥。水泥在混合料內(nèi)主要作用為活性添加劑,根據(jù)工程需求,可選取普通硅酸鹽水泥,32.5為水泥強(qiáng)度等級(jí),水泥以散裝為主。要求在3 h以上控制水泥初凝時(shí)間,終凝時(shí)間也需超過6 h,不得選取快硬或早強(qiáng)水泥。
4)填料。選取磨細(xì)后的石灰?guī)r等材料獲取的礦粉作為填料,需徹底清理干凈原石料內(nèi)的雜物,確保其潔凈、干燥。
5)水。選取無污染、清潔的飲用水即可。
施工前必須將路面表層清理干凈,且保證其具有良好平整性。同時(shí),做好施工規(guī)劃作業(yè)。在就地冷再生技術(shù)施工的過程中需要用到的機(jī)械設(shè)備有再生機(jī)、壓路機(jī)等,施工單位應(yīng)在充分了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上確定所需設(shè)備的規(guī)格及數(shù)量,帶機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之后,由專門的操作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能和參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,如果存在故障零件則需要及時(shí)更換。
在施工現(xiàn)場(chǎng)選取人工方式均勻撒布水泥,試驗(yàn)段可適當(dāng)添加石屑、碎石材料。且根據(jù)配合比設(shè)計(jì),先進(jìn)行部分基層及8 cm面層銑刨施工,隨后以機(jī)械方式進(jìn)行碎石、石屑撒布,待平地機(jī)整平施工及初步碾壓后即可實(shí)施再生作業(yè)。
按照瀝青發(fā)泡最佳條件、再生混合料最佳含水量等因素,進(jìn)行再生機(jī)進(jìn)水、乳化瀝青的用量。同時(shí)根據(jù)既定速度由再生機(jī)對(duì)舊路面進(jìn)行銑刨施工,均勻拌和混合料后則需及時(shí)進(jìn)行攤鋪及壓實(shí)施工。
待滿足最佳含水量要求后,即可充分壓實(shí)冷再生混合料,一般情況下相比最佳含水量,含水量可多出1%~2%,以此達(dá)到最佳壓實(shí)效果。根據(jù)工程所需,可選取雙鋼輪壓路機(jī)作為碾壓機(jī)械,碾壓要求為“高幅低頻、前靜后振”,碾壓遍數(shù)為2遍;此后選取單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,要求為“低幅高頻”振動(dòng)壓實(shí),遍數(shù)為6遍;隨后選取膠輪壓路機(jī)進(jìn)行施工,碾壓遍數(shù)為6遍;終壓時(shí)可選取雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行施工,碾壓遍數(shù)以2遍為準(zhǔn),確保將輪跡消除,保證壓實(shí)度滿足施工規(guī)定。乳化瀝青再生段施工時(shí),為避免水分流失過快出現(xiàn)混合料密實(shí)度下降等問題,可選取膠輪壓路機(jī)再多進(jìn)行2遍碾壓。
橫向接縫、縱向接縫是瀝青路面冷再生施工常見接縫類型,接縫的產(chǎn)生對(duì)基層收縮性影響較大,將導(dǎo)致基層早期裂縫出現(xiàn),甚至形成面層反射裂縫,為此必須做好接縫處理工作。①縱向接縫處理。當(dāng)?shù)缆穼挾仍? m以內(nèi)時(shí),縱向具有大量重疊現(xiàn)象,此時(shí)可選用全幅施工,盡可能降低重疊量,提升工作效率。通常情況下,可在100 mm以上控制重疊寬度,但不應(yīng)太寬,如重疊寬度過大,將加大含水量,進(jìn)而出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。按照已建再生層完成時(shí)間對(duì)縱向接縫施工水的噴入量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整??v向接縫不得設(shè)置于重型車輛、慢行車輛輪跡位置,需錯(cuò)開此位置。②橫向接縫。再生施工時(shí)應(yīng)具有連續(xù)性,不得停機(jī)。如出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象,則會(huì)產(chǎn)生橫向接縫,此時(shí)需做好接縫處理工作。同時(shí),應(yīng)詳細(xì)檢查水的噴入量,避免橫向接縫位置具有較大含水量。要求搭接拌和兩個(gè)工作段,拌和前一段結(jié)束后,需預(yù)留一定長(zhǎng)度無需碾壓,待碾壓后一段時(shí),在同時(shí)進(jìn)行碾壓。
在上層結(jié)構(gòu)加鋪到冷再生層前,應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)施工,周期控制在7 d以上。養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)做好交通管制工作。行車速度需控制在40 km/h以下,為防止表層被車輪損壞,可將慢裂乳化瀝青均勻噴灑到再生層。完成養(yǎng)護(hù)施工后,在上層瀝青層鋪筑前,必須完成粘層噴灑作業(yè)。
1)無側(cè)限強(qiáng)度檢驗(yàn)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,現(xiàn)場(chǎng)取樣再生混合料,本文選取試件數(shù)為7~9個(gè),測(cè)定7 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度,檢測(cè)結(jié)果顯示,乳化瀝青冷再生混合料壓實(shí)度與施工設(shè)計(jì)要求相符,具有良好壓實(shí)效果。
2)評(píng)定再生層表面彎沉值。基層結(jié)束20 d后,對(duì)冷再生基層表面彎沉值進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示,將乳化瀝青再生技術(shù)用于原路面后,彎沉值有所減小,彎沉均值為46.70(0.01 mm)、彎沉代表值為60.25(0.01 mm),因此有效提升了原路面結(jié)構(gòu)承載力。
我國(guó)公路已進(jìn)入大規(guī)模的養(yǎng)護(hù)維修期,路面廢棄材料的循環(huán)利用已成為國(guó)內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。在我國(guó)瀝青冷再生技術(shù)具有良好的適用性,已成為公路養(yǎng)護(hù)、維修改造的首選。為全面提升路面施工質(zhì)量,必須重視冷再生技術(shù)的合理應(yīng)用,做好施工準(zhǔn)備,規(guī)范施工流程,提高施工技術(shù)水平。