公路工程全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生施工技術(shù)分析

孫金麗

(山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測中心有限公司，山西 太原 030032)

1 項(xiàng)目背景

某公路工程項(xiàng)目的全線長度160.25 km，路段K100+500～K260-750的路面結(jié)構(gòu)層由5 cm瀝青面層+18 cm水穩(wěn)砂礫基層，路基斷面寬12 m，設(shè)計(jì)車速為60 km/h。該公路由于投入使用年限較長，常年經(jīng)行車負(fù)荷和環(huán)境因素，導(dǎo)致路面出現(xiàn)大面積沉陷、坑槽以及車轍等公路病害，對行車安全造成一定的影響。對該公路舊路面進(jìn)行全面檢測，發(fā)現(xiàn)面層與基層均遭到嚴(yán)重破壞，二者黏結(jié)性以及路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級都出現(xiàn)大幅下降，無法采用傳統(tǒng)的小型修繕養(yǎng)護(hù)方式對整個路面進(jìn)行全方面的修復(fù)，擬使用全深式現(xiàn)場冷再生技術(shù)對其進(jìn)行維修改造，再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為5 cm中粒式瀝青混凝土路面+15 cm水泥穩(wěn)定碎石冷再生基層。

2 全深式冷再生技術(shù)概述

該技術(shù)是指采用銑刨和破碎處理公路路面的全部瀝青面層和部分基層，再于常溫下拌和新集料、穩(wěn)定劑和水，并進(jìn)行攤鋪、輾軋施工，以此來完成路面的再生和原路面材料的利用?？稍谝?、二級公路路面的翻修中使用全深式冷再生技術(shù)，應(yīng)注意再生基層表面需要增加鋪設(shè)新的瀝青結(jié)構(gòu)層[1]。這項(xiàng)技術(shù)能夠使原有的路面得到最大化的利用，在路面建設(shè)施工中可以盡可能減少土方的調(diào)用，再生基層能夠有效地提升路面的承載能力，且施工建設(shè)工期短、效率高。但這項(xiàng)技術(shù)依然有缺陷問題存在，即難以修繕下承層的病害，施工工況受環(huán)境影響比較嚴(yán)重。需要注意的是，如果基層中存在大粒徑礫石，不能使用全深式冷再生技術(shù)。

3 瀝青混凝土路面冷再生施工的特點(diǎn)

瀝青混凝土路面冷再生施工的特點(diǎn)體現(xiàn)在如下方面：①該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)路面材料的重復(fù)利用，有效節(jié)約施工原材料的消耗，縮短工藝流程，對破損材料的處理較為高效，避免環(huán)境因此受到污染；②工作量相對較少，施工工期得以縮短，工程成本得到有效節(jié)約；③在一系列攪拌、攤鋪、碾壓施工之后，新骨料可以與舊攤鋪材料更加緊密的結(jié)合，修復(fù)路面可以保證密實(shí)度和平整度；④該技術(shù)的使用能夠有效消除舊路面的各種橫向裂縫，可用于修繕各種路面破損病害[2]；⑤該技術(shù)能夠使修復(fù)后的路面得到承載能力的加強(qiáng)，提升了路面的使用性能；⑥該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對面層和基層的同時破碎，而路基不會因此遭到較大的破壞和影響，路面整體得到有效保障。

4 施工工藝

此項(xiàng)目中全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生施工流程見圖1。

圖1 全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生施工流程

4.1 原路面整形

為了保證水泥穩(wěn)定劑灑布的有效性，需要在施工前對原路面進(jìn)行整形處理，修復(fù)原路面的坑洞、車轍等病害，對橫坡、縱坡進(jìn)行調(diào)整，保證路面平滑，預(yù)整形的路面需要滿足幾何形狀的完整性，以此保證水泥穩(wěn)定劑和水可以均勻?yàn)⒉肌?/p>

4.2 銑刨、拌和、再生

根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，在首次施工時，對冷再生機(jī)組的銑刨深度以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，完成設(shè)置以后才可以啟動再生機(jī)組。嚴(yán)禁對啟動后的再生機(jī)組隨意調(diào)整參數(shù)停頓運(yùn)行，作業(yè)需保證勻速且連續(xù)，將施工的速度控制在5～9 m/min，在施工至網(wǎng)裂較為嚴(yán)重的舊路路段時，需要將再生機(jī)組的運(yùn)行速度適當(dāng)減緩，同時將轉(zhuǎn)子的速度提高。應(yīng)安排人員在再生機(jī)組運(yùn)行的過程中，對再生混合料的水泥劑量、含水量以及再生厚度進(jìn)行及時檢測，與機(jī)組人員合作對參數(shù)進(jìn)行及時調(diào)整。為了避免再生施工的質(zhì)量，再生路段的長度通常在150～250 m，如果路段較長，銑刨轂刀架、刀頭容易損壞，從而影響施工質(zhì)量。

4.3 接縫處理

當(dāng)冷再生機(jī)具停止施工或者中途出現(xiàn)停頓時，冷再生基層會出現(xiàn)橫向的接縫，再生混合料的灑布可能受到影響而出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，為了防止出現(xiàn)這樣的情況，在水車的選用上優(yōu)先選擇容量較大的，減少冷再生機(jī)具出現(xiàn)停機(jī)的可能[3]。施工之前，預(yù)先處理好接縫問題，施工開始時，冷再生機(jī)具行駛的速度比較慢，穩(wěn)定劑噴灑量和灑水量都比較低，需要使用微處理器來微調(diào)灑布量，加快冷再生機(jī)具的行駛速度以達(dá)到正常施工速度要求。由于冷再生機(jī)具的施工寬度比單個行車道的寬度小，所以在施工過程中會出現(xiàn)縱向的接縫，應(yīng)使用冷再生機(jī)具對相鄰兩車道進(jìn)行多次的施工作業(yè)，相鄰兩車道的機(jī)具需要重疊施工，這樣能夠使作業(yè)面得到連續(xù)性的保障。

4.4 預(yù)壓實(shí)

輪胎式冷再生機(jī)具的前后輪胎之間拌和腔的位置，由于前后輪胎之間存在較大的軸距，導(dǎo)致其間的混合料壓實(shí)缺乏有效性，容易造成壓實(shí)不均勻的現(xiàn)象[4]。所以，針對這個問題需要預(yù)先對前后輪胎間松散的混合料做壓實(shí)處理，保證整個斷面具有相同的密度。預(yù)壓實(shí)施工時建議使用20 t單鋼輪壓路機(jī)以靜壓的方式進(jìn)行1遍預(yù)壓。

4.5 整平作業(yè)

如果再生基層加鋪的瀝青層厚度較薄，那么對路面平整度的要求會隨之提升，建議使用平地機(jī)平整再生路面，消除縱向接縫導(dǎo)致的粒料不均勻情況，需要注意的是，平地機(jī)在施工中的頻率不能過高，避免再生路面因振動出現(xiàn)離析現(xiàn)象。對于沉降和坑槽病害的路段而言，應(yīng)使用人工整平的方式代替平地機(jī)作業(yè)。

4.6 壓實(shí)作業(yè)

初壓時壓實(shí)機(jī)具應(yīng)選擇18 t或20 t的單鋼輪壓路機(jī)，壓實(shí)方式為高幅低頻振動壓實(shí)，壓實(shí)遍數(shù)為2遍；負(fù)壓時采用20 t壓路機(jī)，采用高幅低頻壓實(shí)的方式壓實(shí)2～3遍；終壓采用20 t重型壓路機(jī)，采用弱震壓實(shí)方式，壓實(shí)遍數(shù)為3次。

4.7 養(yǎng) 生

保證再生基層的濕潤性是養(yǎng)生的重點(diǎn)，在再生基層表面覆蓋養(yǎng)生膜，定期灑水處理，養(yǎng)護(hù)時間需大于7 d，養(yǎng)護(hù)期嚴(yán)禁車輛通行。

5 質(zhì)量檢測

施工后對再生基層施工質(zhì)量進(jìn)行抽檢，檢測項(xiàng)目包含平整度、抗壓強(qiáng)度、壓實(shí)度、彎沉等，具體檢測結(jié)果如表1所示。檢測結(jié)果表明現(xiàn)場再生基層以上的檢測項(xiàng)目參數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求，表明全深式再生基層施工具有可行性與有效性。

表1 再生基層質(zhì)量檢測結(jié)果

6 結(jié) 語

本文結(jié)合公路工程項(xiàng)目實(shí)際情況，綜合分析了全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生施工技術(shù)，主要包含了原路面整形、銑刨、再生、接縫處理、預(yù)壓實(shí)、整平作業(yè)、壓實(shí)作業(yè)以及養(yǎng)生等。實(shí)踐表明，此項(xiàng)目采用的全深式瀝青路面現(xiàn)場冷再生技術(shù)合理、可行，施工后瀝青路面的壓實(shí)度、平整度以及抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)均符合規(guī)范要求，為類似項(xiàng)目施工提供了參考與借鑒。

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