胡玉強
摘 要:伴隨我國公路事業(yè)的迅速發(fā)展,交通量日益增多,大量早期修建的公路工程已接近設(shè)計使用年限,需做大修或改造施工,就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用,可達到節(jié)約資源、降低成本、保護環(huán)境的作用,因此,研究路面大中修施工中冷再生技術(shù)具有重要意義及價值。本文在充分了解就地冷再生施工原理的基礎(chǔ)上,通過具體案例,闡述了病害原因并提出了有針對性的處置方案,在此基礎(chǔ)上,進一步規(guī)范了冷再生施工工藝。
關(guān)鍵詞:冷再生技術(shù);路面大修;施工原理
近年來,我國早期修建的公路工程已陸續(xù)進入大中修養(yǎng)護階段,實施道路養(yǎng)護極易產(chǎn)生大量廢棄材料,若不加以合理利用,任意丟棄,不僅會嚴重污染周邊環(huán)境,還會浪費資源,尤其是瀝青材料。按照瀝青路面設(shè)計使用壽命為12~15年來分析,每年所需養(yǎng)護的瀝青路面基本可達到20%,舊瀝青混合料的廢棄量可達到5000萬m3/年,若能夠充分利用此類資源,一方面可節(jié)約成本、降低資源浪費,另一方面也可保護環(huán)境。冷再生技術(shù)作為一種高效的路面養(yǎng)護方法,將其用于路面大中修施工,可達到充分再生利用廢棄瀝青材料的目的,還能保護環(huán)境、節(jié)約資源。
1 就地冷再生施工原理
瀝青路面冷再生技術(shù)是指在原瀝青路面的基礎(chǔ)上,按照配合比設(shè)計,將各類原材料按比例摻入混合,并均勻攪拌,如水泥、石灰、粉煤灰、瀝青等,隨后通過就地冷再生機,在滿足施工溫度的條件下,就地對舊路面連續(xù)進行銑刨、破碎、拌和等一系列工序施工,最終保證路面結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。相比傳統(tǒng)施工方法,就地冷再生施工的優(yōu)點如下:
1)施工工序簡單。瀝青路面冷再生施工就是舊瀝青路面材料的就地再利用,是指用再生機將舊瀝青面層打碎之后,摻加適量結(jié)合料,待碾壓成型之后便可形成一層新的路面結(jié)構(gòu)層。在整個施工過程中,可就地瀝青所有的原瀝青路面材料,無需挖掘、外運、處理廢料等其他工序,大大簡化了施工工藝,加快了施工進度。2)施工成本較低。相比傳統(tǒng)施工工藝,冷再生施工因其厚度不同,則節(jié)省的成本幅度也不盡相同,一般可降低成本35~~55%。3)生產(chǎn)效率高。瀝青路面采用就地冷再生施工時,僅個別嚴重病害需處理,其他小病害無需處理,可大幅縮短施工作業(yè)時間,提高生產(chǎn)效率。據(jù)相關(guān)研究表明,在施工組織合理的條件下,一臺再生劑每個工作臺班可進行7000~8000㎡再生處理。4)保護環(huán)境。由于可全部就地利用舊瀝青混合料,無需開采及利用新材料,也不存在廢料處理等情況,在整個施工中,很少會出現(xiàn)粉塵、廢氣等污染問題,因此可實現(xiàn)保護環(huán)境,節(jié)約資源的目的。5)交通干擾小。就地冷再生施工工藝簡單,無需投入大量施工設(shè)備,因此,不會對道路通行產(chǎn)生過多干擾,若施工路段交通量不大,可采用半幅施工。
2 工程概況
某公路工程全長50.435km,全線地理位置十分重要,是一條重要的經(jīng)濟大通道,且沿線具有豐富的旅游資源。按照從上到下的順序,原路面結(jié)構(gòu)為3cm細粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土+20cm水泥穩(wěn)定碎石+15cm天然砂礫,自通車運營以來,隨著交通量的不斷增加,在行車荷載及自然因素等反復(fù)作用下,路面出現(xiàn)了大面積推移、車轍等病害。通過分析評估原路面實際情況,決定對本路段K3+000~K20+000段進行大中修施工。
3 路面病害原因及處置方案
根據(jù)路面勘查結(jié)果顯示,車轍、油包、橫縱裂縫、面層推移等本路段的主要病害形式,究其原因病害產(chǎn)生的原因可歸結(jié)為以下2點:其一,本路段屬于極為重要的經(jīng)濟要道,交通量大,且重載車輛較多,存在嚴重的超載超限問題;其二,水穩(wěn)碎石為原路面基層材料,其表面光滑,但摩擦系數(shù)相對較小,施工過程中,未采用必要措施處置過于光滑的基層表面,導(dǎo)致面層和基層黏結(jié)性較差,連接不足,此外,瀝青面層抗剪強度較小,加之瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度不足,在長期重荷載碾壓下,面層很可能出現(xiàn)縱橫向位移情況,進而引發(fā)其他病害。
針對上述問題,結(jié)合原路面結(jié)構(gòu),提出了相應(yīng)的處置方案,如下:
1)K12+220~K14+320d段及K16+750~K18+950段,共4.3km,處置方案為銑刨原路面3cm,用于下封層,隨后將中粒式瀝青混凝土鋪筑其上,厚度為4cm。2)K11+220~K12+220段,共1km,處置方案為徹底鏟除原瀝青路面,銑刨基層之后,需將粘層油均勻灑布其上,重新鋪筑2層瀝青混凝土,厚度為5+3cm。3)K3+000~K11+220段、K14+320~K16+750段、K18+950~k20+000段,共11.7km,處置方案為采用冷再生技術(shù)進行原瀝青路面施工,厚度為10cm,隨后鋪筑中粒式瀝青混凝土,厚度為4cm。此次大修施工,不改變原路基寬度,待處置完病害之后,可采用冷再生機進行原瀝青路面施工。
4 公路路面大中修冷再生施工工藝
1)原路面處理。為確保施工安全,可將標牌設(shè)于再生路段各路口,起到警示作用。隨后清理干凈原路面雜物,如石塊、垃圾等。針對路面存有的病害情況,如車轍、油包、橫縱裂縫等,可按照上述處置方案進行處理,保證施工質(zhì)量。2)試驗段施工。為保證后期大面積施工質(zhì)量,決定采用試驗段進行施工,從而確定各項施工參數(shù)指標,為后期施工提供參考。根據(jù)施工要求,選擇具有代表性的路段作為試驗段,即K3+000~K3+200段,全長200m,作業(yè)面積1600㎡。3)布料施工。按照瀝青混合料組成設(shè)計及再生路面各項參數(shù)要求,將新集料、水泥等材料的用量準確計算出來,通過石灰粉打格,經(jīng)計算,3cm為碎石布料厚度,2cm為石屑布料厚度,1.5%為水泥摻比。在整個布料環(huán)節(jié),應(yīng)保證厚度均勻,待灑布完粗、細集料與水泥之后,嚴禁其他車輛進入施工場地。4)再生施工。施工時,需設(shè)置好施工參數(shù),如含水量、銑刨深度等。機械預(yù)熱之后,按照設(shè)計的再生深度銑刨路面,自動拌和后再生機組便可進行緩慢、均勻、連續(xù)進行施工,行進速度為8~12m/min,嚴禁隨意轉(zhuǎn)變速度或中途停頓。同時,施工中要做好施工質(zhì)量控制,避免出現(xiàn)離析、波浪、裂縫等情況。5)壓實作業(yè)。完成上述施工之后,便可進行碾壓施工。按照路寬、壓路機輪寬及輪距等條件合理制定冷再生碾壓方案,相比路中間部位,路面兩側(cè)可適量增加碾壓遍數(shù),一般可多出2~3遍。在碾壓過程中,同樣不允許車輛行駛,避免破壞再生層表面。根據(jù)施工要求,碾壓施工一般可分三次完成,初壓時,可采用鋼輪壓路機緊跟再生機組后面進行施工,從而避免再生料水分散失過多。要求初壓時可進行2~3遍碾壓,速度為2.5~3.0km/h。復(fù)壓時可采用高頻低幅振動模式,通過振動壓路機進行4~6遍碾壓,速度為2.0~2.5km/h,以此消除明顯輪跡、凹陷等情況。終壓時可通過膠輪壓路機進行6~8遍碾壓,速度可控制在3.0~4.0km/h,保證消除明顯輪跡,平整度良好。6)養(yǎng)生處理。待碾壓施工結(jié)束后,可采用灌砂法進行壓實度檢測,待保證壓實度符合施工要求,便可進行灑水養(yǎng)生。一般情況下,在加鋪上層結(jié)構(gòu)前,冷再生層的養(yǎng)生時間需控制在5d以上,若經(jīng)鉆芯取樣檢測,芯樣完整、芯壁光滑,且無脫落等情況,則說明養(yǎng)護質(zhì)量良好,便可結(jié)束養(yǎng)生施工。
5 結(jié)束語
綜上所述,瀝青路面具有平整性好、行車舒適、噪音小等優(yōu)點,因此在公路養(yǎng)護維修中得到了廣泛應(yīng)用與大力推廣。由于行車荷載和自然因素的反復(fù)作用,路面往往會出現(xiàn)大量病害問題,冷再生技術(shù)是現(xiàn)代的綠色施工技術(shù),在路面大中修施工中合理運用冷再生技術(shù),可充分利用舊路面面層材料,保護環(huán)境,提高施工質(zhì)量。因此,必須重視冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用,提高施工技術(shù)水平,只有這樣才能推進公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。
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