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【摘要】随着公路运营年限的增加,沥青路面已进入养护维修期。适时引用二灰就地冷再生技术为旧路改造提供了一种新途径,可重复利用沥青路面废料,有效缓解资源压力,符合当前建设节约型环保型行业要求。
【关键词】二灰;就地冷再生;应用
0前言
为了加强公路养护新技术的应用和废旧筑路材料的再生利用,减少废旧沥青混合料对环境污染。2015年4月我局在X043线在X043线K21-K23段将全深式二灰就地冷再生施工工艺进行推广应用,下面就根据工程实施所得,简单介绍全深式二灰就地冷再生基层施工工艺,以便为公路改造维修积累数据。全深式二灰冷再生是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料(面层与基层),经冷再生机铣刨后得到的具有一定级配的水稳混合料,并按设计加入部分新骨料和一定量的水泥或其他稳定剂,在最佳含水量状态下、自然环境温度下拌合形成再生混合料,通过摊铺、整形及压实形成具有符合道路基层或底基层所需性能质量的新基层的作业过程。该工艺各种材料的添加量提前计算,各种材料的添加量及再生深度可进行有效控制,基于就地冷再生特殊的施工机械组合,在施工现场集铣刨、破碎、掺配、拌和、摊铺、整平、压实等工序一次完成的施工工艺,保证路面结构的整体性,提高了基层的承载能力,整个过程机械化程度高,施工工艺环节减少,缩短了工期,大大提高了工作效率,降低了工程费用;减少了道路中断交通的时间和对老路交通的影响,方便大众出行。
1实施方案
(1)县道043线由于该路等级较低,路面结构层薄弱,仅能确保公路的基本通行,无法有效阻止原有沥青路面的大面积砂化。(2)什千公路为三级公路,其中油路段路面面层为沥青碎石结构,厚度3-5cm,无水泥稳定类基层结构,仅有厚度为15cm左右的砂砾垫层,该段弯沉平均值188.55(0.01mm),弯沉代表值302(0.01mm)。初步判断,该段路基整体强度不足,且偏弱。(3)初步确定采用路拌设备(路拌机或维特根WR2500S就地冷再生机),在原路砂砾垫层上添加适量的新碎石、水泥和熟石灰材料,在控制含水率及平整体的情况下将其就地拌合,并碾压成型,以适当提高原路的整体强度。
2全深式二灰就地冷再生施工工艺
2.1就地冷再生基层标准试验
再生基层施工前,对原路面进行配合比设计。在原旧路上铣刨有代表性的样品。了解实际结构层厚度和材料类型,适时调整再生机速度和转子速度,使铣刨后的级配允许范围内。掺料拌合测定冷再生混合料的含水量、水泥、石灰量,制作试件,测定7d无侧限抗压强度。
2.2试验段铺筑
原路垫层砂砾材料质量不佳,含泥量较大,所以采用了水泥石灰二灰稳定的方案。在原旧路上铣刨有代表性的样品进行配合比设计。(1)按照确定的水泥、石灰用量分别为3.9%、4.5%,最佳含水量6.84%,最大干密度为2.233g/m2。进行试验段铺筑、成型、养生。(2)并对试验段的弯沉、压实度、平整度、厚度、宽度等指标进行检测。
2.3计算材料用量
(1)根据原道路再生深度内的平均密度,计算每平米新料的添加量。计算每平方米二灰稳定基层需要的水泥、石灰用量分别12.48kg、14.40kg,确定水泥摆放的纵横间距。
2.4工艺流程
2.5机械设备及劳动力配置
2.5.1机械设备配置(1)维特根就地冷再生机工作宽度:2500mm,最大工作深度:500mm发动机功率:315kw/500kw。(2)水灌车车是再生机的配套设备,固定一台水车与再生机连接,另外一台或者多台水罐车配备水泵为固定水罐车补充水或洒水养生的方式进行养生。(3)压实设备:施工过程中使用一台22吨单钢轮压路机进行压实。自重为31吨胶轮压路机,对再生层表面进行揉搓,尽量让表面密实,减少水对再生层的不利影响。(4)平地机:由于WR2000是轮胎式就地冷再生机,为了达到控制平整度和标高的要求,配备一台平地机。2.5.2劳动力配置(1)冷再生施工时根据机械和和计划施工速度,一般配备施工放样2人,装卸水泥6人,摊铺水泥8人,配合再生机2人,配合平地机6人,整形碾压2人,共计26人。(2)路面宽度8米,半幅施工以偶个工作日施工面积可以达到6000m2。
3全深式二灰就地冷再生施工
3.1水泥计量控制和摊铺
(1)稳定剂撒铺。根据原道路再生深度内的平均密度及配合比设计确定的水泥、石灰剂量,标定每平方米需要的水泥、石灰用量,据此用白灰打出框线然后确定水泥摆放的纵横间距。人工撒铺稳定剂,且表面无露白或灰团为宜。
3.2冷再生机施工
(1)冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和冷再生深度进行调整,取得良好的级配,行走速度宜控制在3.5m/min~4m/min范围内,纵向相邻两幅作业间的重叠量不小于10cm,并定期核查再生深度是否正确。严格控制施工用水量,可较最佳含水量大2%~3%,过程中调整再生机水量喷洒装置严格控制施工用水量,特别注意水量喷洒均匀。
3.3碾压整形
(1)再生施工的混合料离析控制:为改善路面结构层的级配添加碎石为粗集料,因此在材料使用时减少并限制较大粒径的碎石用量,确保混合料不产生离析;合理控制再生机的拌和行走速度,保证拌和的速度均匀,保证了再生料的拌和均匀,避免因拌和产生离析;在平地机整平结束后,及时采用人工处理局部的离析部位。(2)在冷再生机后应配备一台22吨位单钢轮振动压路机紧跟再生机后面进行一遍静压,随后用平地机终平一次,整形后的再生表面无明显的再生轮迹和集料的离析现象。立即用单钢轮振动压路机进行复压3-5遍(错轮不超过50cm),保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求。再用胶轮压路机稳压1遍,尽量做到碾压完成后与原路面齐平,使路拱与超高符合设计要求,以保证上面结构层的厚度。(3)接缝处理。两工作段的衔接处应搭接拌和,前一段拌和后,留5-10m步进行碾压,后一段施工时,前段留下未碾压部分,应再加水泥重新拌和,并与后一段一并碾压。冷再生在纵向接缝时,必须采用搭接重叠拌和,留10-20㎝家部分水泥重新拌和与后一段施工一并碾压成型,且纵缝须垂直相接。(4)碾压过程中表面应始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时少量补洒。碾压施工控制与正常的水稳基层施工一样,强调的就是从加水至碾压结束必须在水泥的初凝时间前结束。铺筑结束后,应采用覆盖土工布结合洒水养生,正常养生七天后,仍要加强洒水养护,确保基层强度继续缓慢增长。(5)如在碾压过程中出现弹簧、松散、起皮等现象时,应及时翻开重新拌和,使其达到质量要求。(6)整个施工过程应尽量缩短施工延迟时间,减小延迟时间对表面成型和强度的影响,要求从铣刨、拌和到碾压结束不得大于水泥初凝时间。
3.4养生及交通管制
(1)碾压完成并经压实度检查合格后及时覆盖土工布洒水养生,养生期不得少于7d。(2)在养生期和下一工序施工前应保持结构层表面处于湿润状态,以避免干缩裂缝。在养生期内禁止车辆通行(洒水车辆除外)。
3.5施工质量管理
使用水泥作为冷再生结合料的全深式再生,施工过程的质量控制项目、频度和质量标准如下表要求:
4就地冷再生技术优点
1、施工工艺简单。由于再生路段各种材料的添加量提前计算,再生深度可进行有效控制。2、施工效率高。就地冷再生机械施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加拌和及摊铺,从而简化了施工程序,缩短施工工期。3、施工成本低。就地冷再生由于全部利用了旧路面铺筑材料,从而减少了道路维修或改造时旧路面开挖、运输、废弃和新材料的购置,使成本大幅度下降。4、施工质量好。就地冷再生可以根据不同道路旧铺筑材料的实际情况进行设计,选择不同的添加剂,配比准确的铺筑路面结构层,从而保证了维修后道路的使用期限。5、对交通影响显著减小。其工序简单,机组均处于同一条车道内流水施工,可有效控制施工范围,减少了施工对交通的影响,施工更安全。6、具有环保优势。减少了砂石材料的消耗,改变了以往废旧油皮无法利用,对环境严重污染等情况。
作者:高金平 单位:甘肃省平凉公路管理局庄浪公路管理段