史海濱
摘 要:隨著交通工程的不斷建設,各級交通主管部門將提高公路施工質量列為重中之重。需要積極有效地進行公路施工的創(chuàng)新,落實公路建設的良好改造和高效運營。由于公路工程施工過程復雜,存在涉及施工設備多的特點。基于此,本文總結了水泥就地冷再生技術在公路工中的應用原理和領域,分析了施工中的攪拌、鋪設、碾壓等施工工藝,確保可以提高冷再生技術在公路施工中的應用效果。研究表明,在采用冷加工技術有助于公路改擴建的施工質量,值得相似的工程項目加以參考應用。
關鍵詞:水泥就地冷再生技術;公路施工;應用
中圖分類號:U416.26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-6903(2022)04-0036-03
0 引言
隨著社會和經濟的發(fā)展,社會各領域對公路提出了新的要求。 在傳統(tǒng)的技術發(fā)展下,公路工程施工開挖量巨大,垃圾產生過多,造成了相關建設資源的巨大支出,而且還會直接造成環(huán)境的污染問題。隨著技術工藝的發(fā)展,水泥就地冷再生在許多公路工程中得到有效的應用,該技術的有效應用克服了傳統(tǒng)工藝技術的局限性,有助于優(yōu)化公路施工整體結構,提高工程開發(fā)的實際效率。
1 水泥就地冷再生在公路施工中的應用優(yōu)勢
在公路施工中,水泥就地冷再生主要是利用機械設備對原有瀝青路面進行銑刨、破碎、篩分等多項作業(yè),加入一定的再生劑和新填料等,經瀝青混合物在混合并在現場鋪設,以此來創(chuàng)建新的路面工程。與傳統(tǒng)的技術相比,對于原有的各種病害可以得到有效的整治。通過銑刨、混合和鋪設,可以在不增加路面調和水平下調整坡度和拱度,達到了良好的鋪裝實際效果。水泥就地冷再生只需要對原面層進行破碎,對下層和路面的侵害很小,在施工過程中很大程度上保留了原結構的完整性,同時施工機械化水平較高,施工效率同時也高,現場施工進度快,實際項目工程的施工質量容易控制。確保了整個公路工程建設時間較短,實現了施工相關資源的合理利用,再生利用舊板料,減少了地基材料投資,保護了項目現場的施工環(huán)境。
2 水泥就地冷再生技術原理
施工工藝是指在舊路修復中,利用原有瀝青材料,在進行了不拆除或運輸的情況下,按一定比例混合水泥、石灰等外加劑,以及其他穩(wěn)定性使用材料。例如乳化瀝青或泡沫瀝青等混合和壓實。技術應用是由專業(yè)的再生機器進行的,其技術使用的核心是一個切削轉子,配有由硬質合金鋼制成的工具。當轉子旋轉時,材料被切斷,切割材料時,來自水箱的水經蓄熱器驅動,通過軟管輸送,再通過水管輸送到再生機??刂苹旌项^內部的噴灑,噴水量由微電腦控制系統(tǒng)精確計量,剪切物料在混合中得到均勻的混合,達到最佳含水量。
3 水泥穩(wěn)定材料再生工藝及特點
用于就地冷再生的水泥可以通過以下方式添加。將硬粉水泥從再生機涂抹在再生路面上,使其與通過時切割的鋪路材料混合。使用水泥砂漿攪拌機將水泥混合成泥漿??蓪⑺嗌皾{噴入再生機的攪拌頭,保證了對于施工水泥配料的準確性,又防止了水泥因現場施工刮風而發(fā)生流失。對于水泥砂漿無論采用固粉法還是專用攪拌機法,對于水泥總用量需要控制在4%~6%(重量百分比)。用壓路機壓實恢復層前,先用平地機平整,確保現場地面達到設計標準要求,然后用振動壓路機進行路面的壓實,最后還需要使用輪胎壓路機進行壓實,以達到良好的施工性能。壓實完成后,應在面層施工前進行處理。
4 水泥就地冷再生技術工藝
4.1 施工準備
在對公路工程施工前,需要在場地內安裝施工圍欄,還需要根據實際情況放置適當的警示標志,測量并布置公路施工區(qū)域,并做好現場的整理清潔工作。在進行施工前,必須對施工人員和機械操作人員進行技術交底,加強安全意識的傳輸,確保所有施工現場的操作人員嚴格遵守操作和施工要求,執(zhí)行相關施工任務。在整個公路工程施工現場,施工使用裝載機3 m3、15 t振動碾壓設備、22 000 L液體瀝青車運輸車輛、5 t自卸車、輪式壓路機設備25 t,WE-2500型水泥就地冷再生設備。在項目開工前,必須準備好相關的建設材料,確保材料配備妥當,必須使用水泥就地冷再生設備進行徹底的粉碎原來的舊瀝青路面。按一定比例加入一定的瀝青和水泥,施工人員需要確定水泥的用量,碎屑和碎石必須用撒布分散,保證物料分布的厚度,確?,F場的順利施工。對于公路養(yǎng)護與舊路養(yǎng)護標高相關,有效防止公路養(yǎng)護不均造成的問題,同時可發(fā)為接下來的施工打下了良好的基礎。
4.2 材料拌和及攤鋪施工
為完成攪拌和加工,使用WE-2500水泥就地冷再生設備,攪拌速度10 m/min,深度15 cm,施工段總長300 m,需要振動設備一次靜壓。地基整平完成后,還需要再次施加振動壓力,設備與水箱交叉作業(yè)。在混合物料時,需要根據工程實際情況,按一定比例加水,要有效控制加水量和混合料的速度。還需要增派專業(yè)人員對攪拌機進行實時監(jiān)控,控制攪拌機的物料總產量,以滿足施工結構層厚度的要求。攪拌兩次后,必須用推土機壓緊地表,以保證結構的整體穩(wěn)定性。在鋪設水泥材料時,必須將水泥材料放在里面。為了使左右兩側的物料施工可以分布均勻,需要將水泥物料半寬平整,以提高路面的整體結構平整度。
4.3 施工碾壓和修整
在制定公路工程現場碾壓方案時,施工技術人員必須考慮到壓路機的滾輪寬度、軌道寬度和路面寬度,使軌道碾壓頻率確保實際相同,并在兩側多出2~3次。使用鋼輪振動壓路機監(jiān)控產生初始壓力,在進行壓縮過程中,需要采用高振幅和低頻方法,控制壓縮次數,確保路基內部的壓力,需要確保再生層厚度的3/4內壓實與相關技術要求相符,確保實際施工工參數滿足設計要求,筒壓路機速度控制在3 km/h以下。初壓后,必須由平地機進行施工成型。從內向外刮掉彎曲的部分,對于平坦的部分,從兩側到中間進行。對于較低的位置,使用有齒耙將面層松動,然后用于鋪設和平整新混合物。在成型中,將路面上的高料刮掉,以防止薄層貼補。成型后現場的施工技術人員必須檢查混合物的濕度,并在低頻和高振幅操期間壓實。直線段向兩側圓心,應與軌跡重疊,超出后輪接縫位置。一般情況需要用壓路機滾動5~7次,將速度控制在2~2.5 km/h內。嚴禁用壓路機在已修或已鋪好的路段上發(fā)生急速轉彎,以免在實際過程中損壞已經修復后的路面。滾動時要確保濕度符合要求,如果現場施工發(fā)現水分蒸發(fā)快,就需要向路面進行適當的灑水。如果在軋制中觀察到有松動現象,需要將混合物重新添加到摩擦面層,以此來達到設計標準和質量控制要求。對于冷再生層在水泥穩(wěn)定混合成型后,應在第一次硬化前完成碾壓,避免在進行實際碾壓的過程中形成明顯的痕跡。
4.4 接縫和調頭
當公路施工寬度在7 m以內,同時存在縱向重疊較大時,在水泥就地冷再生技術應用中,不建議采用半寬施工方式,盡量選擇實行全寬結構,降低重疊同時還可以加快施工速度,進一步提高了公路工程的施工效率。搭接的寬度應在50~150 mm之間,對于縱向接縫的水泥砂漿量必須相應改變。所有交叉接頭,在施工中盡可能避免切割。若現場施工停工時間超過水泥的初凝時間,如果采用了再生繼續(xù)調頭施工,需要再生裝置應返回至修復完成的1.5 m地段,重新噴灑水泥。如果在軋制后需要在再生段調頭,必須采取措施保持調頭部門得到一定的保護。通常可以鋪一層油氈紙,再鋪上10 cm的碎石材料。
4.5 養(yǎng)生與交通管制
完成每個階段的碾壓并確定滿足公路工程施工設計要求后,即可啟動養(yǎng)生模式。覆蓋層養(yǎng)護方法是主要是吸水土工布??梢栽跒r青乳液的幫助下進行養(yǎng)護,對于基本養(yǎng)護方案應持續(xù)7 d以上。在此過程中,未覆蓋的再生層要禁止通行。在覆蓋層表面,如不能封閉交通,對于重型車輛將受到限制,同時對于一些通行車輛車速不超過30 km/h。固化后,如果面層是瀝青面層,應先將基層清理干凈,噴一層透水油。
5 水泥就地冷再生技術在公路工程的施工質量控制
5.1 水泥質量控制
在公路工程應用水泥就地冷再生技術時,需要確保水泥質量符合設計標準要求。重點檢測初、終凝時間及基使用性能的穩(wěn)定性、抗壓和抗彎強度。對于水泥用量要確保正確、均勻,材料要滿足設計設定的相關要求。需要嚴格控制實際速度,使混合物混合均勻,實際速度不能超過5 m/min。碾壓應達到設計要求密實度,混合料強度滿足設計要求,強度測量包括兩個方面:混合料在加工時進行室內測試,7 d后在現場心測量。完成后,連續(xù)保持7 d,保持方法是用薄膜和土工布覆蓋,以防止基層因失水而干燥,避免現場有大型車輛的通行??v向再生區(qū)的搭接寬度應大于20 cm,為增加水泥用量應多澆注水泥。在冷再生工程建設之前,對舊公路上的病害進行處理,防止病害的影響冷再生的設計[1]。施工中應重點檢查含水量、水泥摻量、料級配和攪拌深度等指標,確保檢測結果滿足公路工程整體規(guī)范要求。
5.2 施工注意事項
對于公路工程中的路肩下沉和路面坑槽較深的路段,在進行水泥就地冷再生施工前先進行修補,在上部填入與原有級配相同的骨料。根據水泥砂漿方案,水泥壓實厚度為22 cm,干密度為2.213 g/cm3,壓實率為97%,水泥需要根據需要為6%,與再生混合比相比略高。根據公式推算,每平方公里重整26.7公斤水泥。鋪設時用石灰確定網格線,采用手工鋪設的水泥,保證水泥分布均勻。水泥分散后,進行粉碎、研磨,冷加工機后噴水,保證含水量高達設計的7.1%。為配合水泥的凝結,再生機在 100 m 內不間斷地返回工序過程,并壓實至壓縮度為97%或以上。將再生層卷起檢查含水量是否達到實驗室最佳設計值,在碾壓中確保再生層濕潤,檢查路段高度和壓實是否符合相關的設計要求。對于養(yǎng)護層結構需要封閉7 d,噴霧器以低速和恒速進行噴涂。同時,為了保持水分,可以用防水油布或稻草進行路面表面的覆蓋,以免路面水分蒸發(fā)太快。在硬化的再生層噴油> 5 mm的乳化瀝青層,再鋪設瀝青混凝土,完成冷再生施工[2]。
5.3 控制再生機的運行速度
水泥就地冷再生速度將影響再生料的分選,因此控制設備運行速度對于工程整體質量控制非常重要。再生機械設備的速度、再生層厚度和原路面厚度有直接的關系。為12 cm左右的路面進行修復中,工作速度控制在5~8 m/min左右,整體效果更加明顯[3]。
5.4 冷再生參數計算
水泥就地冷再生參數的計算和分析中,選擇有代表性的樣品以及控制材料強度的波動,成為進行研究材料配比的重要影響因素[4]。在舊路面材料中,材料強度波動較大,差異也會增加。因此,為了保證道路的施工質量,在實際使用中需要控制水泥材料的用量,必須確保達到最佳的材料配比,并有效編制試驗檢測方法。
5.5 檢查材料的含水量和水泥用量
在公路施工過程中,需要正確分析材料的含水量,以確保含水量指標符合技術應用要求。在含水量分析中,通常常用焚燒法和干燥法來測定建筑材料的含水量,從而地獲得含水量。對于含水量檢測超過實際含水量,需要準確測定物料實際含水量,對破太會后的材料進行準確測量[5]。因此,必須開展反復的試驗,以此來確定燃燒法與干燥法含水量的準確關系,提高路面整體效果。
5.6 施工質量控制要點
在公路工程應用水泥就地冷再生技術中,需要確定銑刨混合物的實際含水量,根據最佳含水量計算混合加入量,同時還需要利用再生機計量系統(tǒng)添加液位水,確保與混合物的含水量相匹配,同時要確保相關設計參數滿足工程總體設計和水泥就地冷再生要求。在施工中,定期檢查再生混合料的水分,確保路面的太實符合設計要求。在水泥就地冷再生技術應用中,為了有效的保證再生混合物的速度 均勻性,對于再生行進需要控制為5~6 m/min,轉子轉速100~200? r/min。根據公路工程試驗段的施工條件,考慮水泥就地冷再生技術對于實際工程的應用,對于工作段施工長度定為150 m,還需要根據現場實際情況調節(jié)機械設備的流量設計,控制好施工時間,使銑刨到攪拌的時間不超過初凝時間。在施工過程中,需要嚴格監(jiān)控在試驗區(qū)軋制基層的軋制設備、相關的施工工藝和次數,確保路面基層的密實度滿足公路工程總體設計要求。確保了水泥就地冷再生在公路工程得到良好的應用,同時也確保了公路工程總體施工質量得到了有效的提高。
6 結語
綜上所述,在公路工程施工中采用水泥就地冷再生,需要根據現場的實際情況、路段破壞程度和舊路面的實際運行路況,以及現場組織設計,以此來制定詳細的水泥就地冷再生施工方案,確保施工質量和施工效率達到公路工程總體要求。對于水泥就地冷再生技術是一種經濟環(huán)保的公路工程建設和養(yǎng)護技術,與傳統(tǒng)的技術相比,在公路工程的應用具有廣闊的前景。在舊路使用過程中,可以節(jié)省大量的建設資源和相關的原始材料,進而降低了公路工程項目開發(fā)建設和維護成本??紤]到目前的技術應用,水泥就地冷再生技術需要進一步研究和探索,相關的技術人員需要在試驗的基礎上,加強對施工過程的驗證,明確水泥就地冷再生的合理應用,并制定有效的施工方案,確保公路工程的文明施工,進一步推動公路工程的整體建設向高質量發(fā)展。
參考文獻
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