高俊峰
摘 要:伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,早期修建的大量公路工程逐步進(jìn)入大中修階段,將產(chǎn)生大量廢舊瀝青混合料,此時(shí),選用廠拌冷再生施工技術(shù),可充分利用廢舊瀝青材料,降低成本,提高施工效果。為此,本文結(jié)合具體案例,對(duì)廠拌冷再生養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:廠拌冷再生;工程概況;技術(shù)要點(diǎn)
1 工程概況
某公路工程通車運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng),隨著交通量的逐年增長(zhǎng),部分路面尤其是第二、第三主車道路面病害較嚴(yán)重,路面結(jié)構(gòu)性和功能出現(xiàn)較大程度損壞,道路通行能力受到較大限制。為了改善和提升公路行駛服務(wù)質(zhì)量,提高路網(wǎng)通行能力,更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,對(duì)該公路進(jìn)行維修改造。通過(guò)調(diào)查分析可知,路面病害原因如下:
第一,路面結(jié)構(gòu)不合理。受建設(shè)環(huán)境與設(shè)計(jì)等因素的影響,本項(xiàng)目的瀝青面層偏薄,屬于典型的“強(qiáng)基薄面”,導(dǎo)致瀝青面層抵抗基層反射裂縫的能力減弱,加速反射裂縫發(fā)展至面層表面;另外,其下面層采用6 cm AC-25Ⅰ,結(jié)構(gòu)層厚度與材料公稱粒徑不匹配,易產(chǎn)生離析。
第二,使用年限影響。該路段竣工通車已超過(guò)10年,瀝青面層材料在行車荷載的反復(fù)作用下已接近疲勞極限,材料逐漸老化,抵抗裂縫的能力逐年降低。隨著使用年限的增加,路面整體性能不斷衰退,導(dǎo)致路面病害逐漸發(fā)展并惡化。
第三,水損害問(wèn)題。該路段所在地區(qū)年降雨量大,雨季時(shí)間長(zhǎng),年平均降雨量為1 720 mm;且因“強(qiáng)基薄面”的路面結(jié)構(gòu),反射裂縫較多,在行車荷載及動(dòng)水壓力反復(fù)作用下路面出現(xiàn)各種病害。
2 冷再生混合料配合比設(shè)計(jì)及性能分析
2.1 配合比設(shè)計(jì)
(1)最佳含水量。在冷再生混合料級(jí)配設(shè)計(jì)中,以舊料作為普通集料,通過(guò)舊料篩分結(jié)果可知,細(xì)料含量過(guò)低,0.075 mm以下基本無(wú)料,基于此,需適當(dāng)摻加細(xì)料進(jìn)行級(jí)配調(diào)整。為獲取最佳含水量,需做室內(nèi)土工擊實(shí)試驗(yàn),要求制作5組含水量不同的再生混合料,乳化瀝青、水泥用量不變,若以礦料質(zhì)量為準(zhǔn),乳化瀝青用量為其4.0%,水泥用量為其2.0%。通過(guò)干密度與含水量關(guān)系曲線可獲取最大干密度、最佳含水量,檢測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)4.0%乳化瀝青用量的情況下,6.5%為最佳含水量。
(2)最佳乳化瀝青用量。乳化瀝青用量可通過(guò)劈裂強(qiáng)度、浸水劈裂試驗(yàn)進(jìn)行確定,以馬歇爾穩(wěn)定度為生產(chǎn)配合比依據(jù)。若以2.0%為水泥用量,6.5%為最佳含水量,那么,乳化瀝青用量可設(shè)為5類,即4%、4.5%、5%、5.5%、6%,從中求取最佳值。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可知,5.0%為15℃下劈裂強(qiáng)度、浸水劈裂強(qiáng)度的最佳乳化瀝青用量。
(3)最佳配合比。經(jīng)上述試驗(yàn)可知,乳化瀝青冷再生混合料的配合比為RAP:9.5 mm~19 mm:0 mm~4.75 mm:水泥:用水量:乳化瀝青=70:10:20:3:6.5:5。
2.2 路用性能分析
(1)水穩(wěn)定性。一般通過(guò)凍融劈裂試驗(yàn)進(jìn)行水穩(wěn)定性評(píng)價(jià),根據(jù)要求試驗(yàn)結(jié)果表明,在總含水量(6.5%)相同的情況下,①當(dāng)乳化瀝青用量為4.5%時(shí),干劈裂強(qiáng)度為0.52 MPa,
凍融劈裂強(qiáng)度為0.35 MPa,劈裂強(qiáng)度比為67.3%;②當(dāng)乳化瀝青用量為5.0%時(shí),干劈裂強(qiáng)度為0.55 MPa,凍融劈裂強(qiáng)度為0.41 MPa,劈裂強(qiáng)度比為74.5%;③當(dāng)乳化瀝青用量為5.5%時(shí),干劈裂強(qiáng)度為0.49 MPa,凍融劈裂強(qiáng)度為0.34 MPa,
劈裂強(qiáng)度比為69.3%。由此可見,在乳化瀝青用量為5%時(shí),試件的干劈裂強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度最大,可滿足施工規(guī)范要求。
(2)高溫穩(wěn)定性。高溫性能試驗(yàn)時(shí),在試件制備過(guò)程中可選擇2%、2.5%、3%水泥含量,動(dòng)穩(wěn)定度測(cè)定結(jié)果為:①水泥用量為2%時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度為9 860次/mm;②水泥用量為2.5%時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度為10 589次/mm;③水泥用量為3%時(shí),動(dòng)穩(wěn)定度為13 870次/mm。由此可見,伴隨水泥用量的不斷增多,乳化瀝青冷再生混合料的動(dòng)穩(wěn)定度也將隨之增加,從而有效提升混合料的高溫抗變形能力。
3 路面工程廠拌冷再生施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1 施工準(zhǔn)備
(1)施工機(jī)械配備。在施工前,需要配備齊全主要施工機(jī)械,其中包括冷再生機(jī)、瀝青罐車攤鋪機(jī)、壓實(shí)設(shè)備、灑水車以及拌和設(shè)備等,施工人員要及時(shí)做好施工機(jī)械的調(diào)試和保養(yǎng),避免在施工中出現(xiàn)機(jī)械故障影響正常施工。其中,壓實(shí)設(shè)備包括雙鋼輪壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī),施工人員要在不同的施工環(huán)節(jié)選擇合適的壓實(shí)設(shè)備。
(2)基礎(chǔ)工作準(zhǔn)備。施工前,施工人員需要前往現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察周圍情況,并制定出詳細(xì)的施工計(jì)劃,對(duì)每天需要再生路面的長(zhǎng)度和工時(shí)進(jìn)行明確。在施工前一周,要將警示牌設(shè)置在施工路段,對(duì)道路交通進(jìn)行封閉,施工過(guò)程中嚴(yán)禁任何車輛和行人通過(guò)再生路段。
(3)人員技術(shù)籌備。在施工前,施工單位需要對(duì)原材料進(jìn)行抽檢和試驗(yàn),并詳細(xì)記錄好相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)于不符合施工要求的材料要及時(shí)運(yùn)出施工場(chǎng)地。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理和培訓(xùn),使施工人員能夠嚴(yán)格掌握施工規(guī)范流程,并由管理人員向他們進(jìn)行技術(shù)交底,全面分析施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)、安全隱患以及重點(diǎn)環(huán)節(jié),防止出現(xiàn)各類違規(guī)操作情況,進(jìn)一步提高公路施工質(zhì)量。
3.2 混合料拌和
根據(jù)施工要求,采用專用乳化瀝青冷再生廠拌設(shè)備拌和混合料,400 t/h為拌和能力。施工現(xiàn)場(chǎng)指派專人檢測(cè)料堆、皮帶傳輸機(jī)等處的材料情況,及時(shí)清除超粒徑材料或泥塊,同時(shí),保證冷料倉(cāng)不會(huì)產(chǎn)生串倉(cāng)情況。按照配合比對(duì)各規(guī)格材料進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,在規(guī)定范圍內(nèi)合理控制誤差。拌和過(guò)程中,應(yīng)保證拌和均勻,不會(huì)產(chǎn)生離析、花白等現(xiàn)象。
3.3 混合料運(yùn)輸
一般可采自卸車運(yùn)送混合料,根據(jù)工程要求,本工程采用45 t自卸車。裝料前,需詳細(xì)檢查車廂,確保其干凈、無(wú)雜物,隨后將一層隔離油涂抹到車廂內(nèi)部,避免混合料粘黏車廂,運(yùn)輸過(guò)程中,為避免水分、熱量流失過(guò)快,可將篷布覆蓋于車頂。
3.4 混合料攤鋪
攤鋪前,要清理干凈水穩(wěn)層,并將一層乳化瀝青均勻噴灑其上。若遇到裂縫,可通過(guò)抗裂貼進(jìn)行處治。按照施工具體情況,可在3.8 m左右控制攤鋪寬度,1.35為松鋪系數(shù),攤鋪速度則需控制2.0 m/min~3.0 m/min之間。整個(gè)攤鋪施工,需與設(shè)計(jì)要求核對(duì),保證各攤鋪厚度等參數(shù)滿足規(guī)定。若混合料出現(xiàn)離析問(wèn)題,需及時(shí)針對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ),及時(shí)處理。此外,要嚴(yán)控?cái)備佒袛啻螖?shù),若必須停頓,則時(shí)間不得超過(guò)5 min。同時(shí)不允許任意轉(zhuǎn)變行駛速度,或急轉(zhuǎn)彎、掉頭等,確保施工攤鋪質(zhì)量。
3.5 混合料碾壓
碾壓施工一般分3階段完成,本工程采用雙鋼輪壓路機(jī)組合輪胎壓路機(jī)的方式進(jìn)行碾壓施工。(1)初壓時(shí),緊隨攤鋪機(jī)后面,通過(guò)雙鋼輪壓路機(jī)先進(jìn)行1遍靜壓施工,隨后進(jìn)行3~6遍振動(dòng)壓實(shí),碾壓速度控制在2.5 km/h~3.5 km/h之間。(2)復(fù)壓時(shí),完成初壓后需及時(shí)進(jìn)行復(fù)壓,可采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行多遍不間斷揉壓,遍數(shù)可控制在6~10遍,行駛速度控制在3 km/h~4 km/h,直到路面明顯輪跡基本消除,路面平整。(3)終壓時(shí),采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行3~4遍碾壓即可,行駛速度控制在4 km/h~5 km/h,以此起到收面作用。
4 結(jié)束語(yǔ)
總之,公路交通建設(shè)作為我國(guó)重要的基礎(chǔ)性國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),能夠降低運(yùn)輸成本、縮短運(yùn)輸時(shí)間、帶動(dòng)沿線產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上發(fā)揮著積極的作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)90%以上的高等級(jí)公路均采用瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青作為路面施工的主要材料,在我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的過(guò)程中,需求量也越來(lái)越高。同時(shí),伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,早期修建的大量公路工程逐步進(jìn)入大中修階段,將產(chǎn)生大量廢舊瀝青混合料,此時(shí),選用廠拌冷再生施工技術(shù),可充分利用廢舊瀝青材料,降低成本,提高施工效果。
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