論如何做好瀝青路面基層冷再生技術(shù)
2015-07-15
一、引言
隨著近幾年經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車流量劇增，且重載車輛大量通行，道路負(fù)荷超過(guò)其設(shè)計(jì)荷載等級(jí)，導(dǎo)致局部路段出現(xiàn)不同程度的損壞。筆者查閱了大量的資料，以某瀝青路面改造工程為例，原瀝青路面出現(xiàn)龜裂、網(wǎng)裂、松散、坑槽、沉陷等道路常見(jiàn)病害，不但影響了人們的生產(chǎn)生活，而且嚴(yán)重影響到交通安全及道路暢通。因此，為解決這一問(wèn)題，對(duì)該工程進(jìn)行了大修，修復(fù)路面結(jié)構(gòu)擬采用 8cm 瀝青混凝土+20cm 水穩(wěn)基層+20cm 冷再生混合料基層。
二、工程概況
公路改造路線長(zhǎng) 7.5km。本項(xiàng)目的路面結(jié)構(gòu)中下面層采用瀝青冷再生技術(shù)。路面結(jié)構(gòu)為：8cmAC-16C 細(xì)粒式改性瀝青混凝土面層、20cm 水穩(wěn)基層、20cm 冷再生。
三、施工準(zhǔn)備
1．對(duì)舊路的具體結(jié)構(gòu)狀況等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查瀝青混凝土舊路路面可以說(shuō)是一種半剛性的結(jié)構(gòu)，其冷再生過(guò)程主要是通過(guò)破碎舊路瀝青混凝土然后再加入適量的水泥進(jìn)行均勻拌和之后，再利用碾壓的方式最終獲得，碾壓之前要確保其處于最佳含水量狀態(tài)。
?、贆z測(cè)舊路的彎沉狀況。在車道每隔1km的位置平均檢測(cè)40～50個(gè)點(diǎn)，對(duì)舊路的承載負(fù)荷能力進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試和記錄。②檢測(cè)舊路瀝青層、基層以及基層材料等的厚度。通過(guò)對(duì)舊路上的所有的結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的冷再生之后，將其破碎之后取樣測(cè)量，研究其具體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等；通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行級(jí)配試驗(yàn)以及配合比試驗(yàn)等，確定點(diǎn)頻率為每 1km 設(shè)3 個(gè)點(diǎn)，然后根據(jù)不同配合比情況下，測(cè)試其最大的干密度以及最佳的含水量等指標(biāo)。③分析舊路結(jié)構(gòu)材料的土質(zhì)，然后確定添加劑，使用強(qiáng)度等級(jí)為 32.5 級(jí)的硅酸鹽水泥。
2．機(jī)具的準(zhǔn)備工作
在施工之前，需要確保所有的設(shè)備機(jī)具就位并且能夠正常投入使用，主要的施工機(jī)具有：冷再生機(jī)、三輪壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、水泥運(yùn)送車、灑水機(jī)以及平地機(jī)等。
3．使用材料的具體要求
?、僭诎雅f路路面的混凝土面層破碎之后，得到的混合料當(dāng)作現(xiàn)場(chǎng)冷再生結(jié)構(gòu)使用的骨料以及填充材料等，如果骨料大于 5mm，則需要保證其質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 40%～75%之間，如果沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則需要繼續(xù)增加骨料或者增加填充材料等。②使用 32.5 級(jí)的硅酸鹽水泥，確保其初凝時(shí)間在 4h以上。③施工過(guò)程中使用的水必須不含任何有害物質(zhì)，或者可以直接使用飲用水。
4．級(jí)配以及配合比的具體規(guī)定
（1）確定選取混合料之后，需要經(jīng)由實(shí)驗(yàn)工作人員進(jìn)行編號(hào)篩選區(qū)分，然后確定其實(shí)際級(jí)配。
?。?）抗壓強(qiáng)度的確定：根據(jù)確定好的級(jí)配需要對(duì)每一個(gè)編號(hào)的混合料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試配，最終獲得三種水泥含量下的試塊的最大干密度的具體值，確定其最佳含水量的具體值，而且需要根據(jù)相關(guān)的溫度規(guī)范，對(duì)試塊進(jìn)行保濕 6d 左右，然后在水里浸泡 24h 之后，按照相關(guān)規(guī)程對(duì)試塊實(shí)行抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)，在取得了 7d 后的抗壓強(qiáng)度值后，按照最終結(jié)果確定水泥量的實(shí)際添加分量。
四、冷再生的具體施工技術(shù)
目前在進(jìn)行路面冷再生的過(guò)程中，水泥是一種最常見(jiàn)的添加料，通常水泥的實(shí)際使用量控制在 3%～5%之間?？梢哉f(shuō)冷再生目前還是一種比較新的施工工藝技術(shù)，目前積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)較少，因此為了保證施工過(guò)程中的質(zhì)量，需要在初期對(duì) 300m 路段進(jìn)行試驗(yàn)，篩分舊路的材料等，進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，將各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)確定出來(lái)，最后再對(duì)主要的施工技術(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
1．將舊路面進(jìn)行破碎后拌和
在該施工過(guò)程中主要采用的是 Wirtgen2500 冷拌再生機(jī)，其最大的工作寬度可以達(dá)到 300cm，最大的拌和深度可以達(dá)到 40cm，可以長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行連續(xù)拌和工作，生產(chǎn)率相對(duì)較高，而且在控制鋪筑路面厚度時(shí)具有很高的精確度。在確定了工作深度之后，可以利用控制系統(tǒng)以及傳感器等將切削深度確定，進(jìn)而得到更加確切的冷再生的厚度；施工過(guò)程中可以采取半封閉方式，避免將交通中斷，確保施工過(guò)程中的安全度。
2．對(duì)路面混合料的具體分析過(guò)程
在對(duì)混合料分析時(shí)主要包括確定篩分舊料的結(jié)果、粒料的最大干密度的值以及拌合料的最佳含水量的值等，還要確定作業(yè)路段的長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)室工作人員需要在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)均衡取料研究，仔細(xì)篩分拌合料，再進(jìn)行多次的擊實(shí)試驗(yàn)之后，確定最大干密度的值為 2.25g/cm3，最佳含水量的值為 7.5%，松鋪過(guò)程中的厚度要在 1.35 左右。然后利用冷再生的延遲進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，得出延遲時(shí)間是 4h。在施工過(guò)程中，從開(kāi)始添加水泥拌和到完成碾壓之后的時(shí)間要嚴(yán)格控制在 4h 以內(nèi)，確定出合理的作業(yè)路段長(zhǎng)度是 200m。
3．破碎后對(duì)舊路的整形工作
在拌和工作完成之后，首先需要用平地機(jī)將路面進(jìn)行初步的整平，然后再利用震動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行二遍的碾壓，測(cè)量工作人員需要在每隔 10m 的位置進(jìn)行高程的測(cè)量，然后找出基準(zhǔn)點(diǎn)，在兩個(gè)相鄰的基準(zhǔn)點(diǎn)上用石灰進(jìn)行相連，如果高程沒(méi)有達(dá)到要求需要用平地機(jī)進(jìn)行平整。該工序的主要目的就是確保路面的平整程度。
4．施工技術(shù)以及施工過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)
在水泥攤鋪的過(guò)程中可以利用方格網(wǎng)的方法進(jìn)行，將水泥的劑量控制在 4%左右，具體使用量為 25t/1,000m。操作步驟為按照冷再生層的具體寬度，將水泥的擺放行數(shù)以及間隔距離等確定出來(lái)，然后劃出相應(yīng)的方格網(wǎng)，最后將水泥進(jìn)行均勻攤鋪。
?。?）碾壓組合的確定：在碾壓過(guò)程中需要根據(jù)先輕后重，由慢到快的遠(yuǎn)策進(jìn)行，初步可以使用 YZ18 振動(dòng)壓路機(jī)將路面進(jìn)行一遍穩(wěn)壓，再利用該振動(dòng)機(jī)連續(xù)碾壓四遍到五遍，靜壓時(shí)可以用三輪壓路機(jī)進(jìn)行，兩遍即可，最后再用 20t 胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，兩遍即可。在碾壓的過(guò)程中需要時(shí)刻之一錯(cuò)軸的寬度，碾壓時(shí)需要從路邊向路中心進(jìn)行依次碾壓，在完成終壓之后要保證冷再生層是平整的而且是光滑的，確保再生層表面有漿水滲出來(lái)，而且要把終壓完成的時(shí)間盡量控制在水泥完成終凝的時(shí)間里。在完成碾壓之后需要利用灌砂法對(duì)碾壓的壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)量，確保壓實(shí)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求以及相關(guān)的規(guī)范。
（2）合理控制施工的時(shí)間：在施工時(shí)，需要將冷再生機(jī)的平均速度變化控制在每分鐘 6m 內(nèi)，而且要盡量避免出現(xiàn)無(wú)故停機(jī)的現(xiàn)象，保證每一個(gè)路段作業(yè)時(shí)間控制在 4.5h 里。
?。?）合理養(yǎng)生：在將路面碾壓完成四個(gè)小時(shí)之后，需要利用潮濕的帆布或者其他材料將路面覆蓋進(jìn)行合理養(yǎng)生。在這個(gè)過(guò)程中，都要保證覆蓋材料的超市度，還可以通過(guò)在冷再生層上直接灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。該工程采用直接撒鋪水泥之前，應(yīng)先對(duì)老路進(jìn)行施工全路段取芯詳細(xì)檢查，以便對(duì)老路的歷史情況有個(gè)具體的了解。然后針對(duì)不同路段具體情況，有針對(duì)性的添加集料或不添加集料，使再生后的路基級(jí)配和強(qiáng)度符合無(wú)機(jī)集合料的基層要求。
冷再生用水泥建議使用普通硅酸鹽 32.5 級(jí)水泥，養(yǎng)護(hù)期通常為 7d 以上。通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定現(xiàn)場(chǎng)混合料的干密度在2.07g/cm3～2.15g/cm3之間，水泥計(jì)量控制在 4.5%～5%之間，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)方格網(wǎng)劃分來(lái)標(biāo)定水泥用量，方格網(wǎng)尺寸為160cm×140cm，深 22cm 水泥用量 50kg，由于本工程不同路段結(jié)構(gòu)層也不一樣。因此，壓實(shí)度采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的壓實(shí)度計(jì)算值，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)最大干密度和最佳含水量，通過(guò)冷再生的延遲時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，確定延遲時(shí)間為 4h 嚴(yán)格控制從加水泥開(kāi)始拌和到碾壓完成時(shí)間在 4h 內(nèi)完成。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，冷再生作為一種新興的施工技術(shù)，在我國(guó)公路事業(yè)飛速發(fā)展的今天，將會(huì)以其獨(dú)特的施工工藝、特點(diǎn)、牢固立足于公路施工工藝的競(jìng)爭(zhēng)行列之中。與傳統(tǒng)筑路方法相比，就地冷再生技術(shù)可縮短工期、提高作業(yè)效率，完全利用廢舊材料，大大節(jié)省施工成本，對(duì)交通的干擾最小，該工程冷再生新技術(shù)為舊路更新改造探索了新途徑，積累了新經(jīng)驗(yàn)。
