泡沫沥青厂拌冷再生技术在国省干线公路上的应用论文_高菲,孙建勇,王德群

泡沫沥青厂拌冷再生技术在国省干线公路上的应用论文_高菲,孙建勇,王德群

天津市交通科学研究院

摘要:随着我国经济的发展、社会进步与现代化转型工作的初步完成,基本上实现了村村通路、家家门前有路的建设目标,但与之相比,国省干线多因建设较早,从而在材料方面、施工工艺方面与现在流行的施工技术有所不同,并且由于时间的延长,给国省干线道路也带来了诸多病害问题。另外,不断新建公路采用新的材料与工艺及管理方式,而且在路线的设计方面也是以更科学、更合理的经济发展方针作为原则,积极推动了交通运输业的发展。

关键词:泡沫沥青厂;拌冷再生技术;国省干线公路;公路建设;公路工程

1 概述

泡沫沥青厂拌冷再生技术主要是将废弃的路面材料进行回收、加工、铣刨、重新稳定、整平、压实,然后使其具备一定路用性能的路面结构层,在这方面可利用的材料包括碎石、砂砾土、砂砾、砂土等。在本文中,就以某国省干线公路为例,选择基层回收料为石灰粉煤灰碎石基层,并进行分层开挖,然后通过上面所说的工序进行加工直到存放至料场;注意在应用前先要对其进行室内试验,然后再结合相关的工程实践,评估实验结果,最后再展开应用。

2 试验说明

2.1 材料准备

细集料-石灰岩:0~5mm;沥青:茂名70号基质沥青;水泥:32.5号普通硅酸盐水泥。

2.2 沥青发泡特性分析

评价指标:膨胀率、半衰期、最佳发泡温度(150℃)、最佳发泡加水量(1.5%)。

2.3 室内配合比设计

目的:确定最佳泡沫沥青用量。

方法:先对泡沫沥青料的混合料特点、试验条件、施工条件、基层性能要求等设计出相关的评价指标;注意事项:本次以振动压实法作为配合比设计的主要方法,原因是混合料加入了水泥,因而造成了马歇尔稳定度指标的适应性较差,所以以此方法为主。

具体内容如下所述:

首先,确定矿料级配。将RAP回收料进行铣刨加工,然后进行分档,以2档为主,一档为0~9.5mm,二档为9.5~31.5mm;将分好的两档与0~5mm的新集料,共同作为级配设计的材料,然后进行级配设计;在水泥用量高限方面以《沥青路面冷再生指南》(德国维特根公司)为主,通常可以将水泥用量控制在2.0%。在本次研究中,矿料的规格以如上述,在矿料配合比例方面,一档为15.0%,二档为15.0%,水泥外掺配合比例为2.0%。

其次,确定最佳含水量、最大干密度。以振动压实试验方法可以达到目标。本次实验结果中,将试验类型分为最大含水量、拌和用水量、最大干密度,振动压实试验的结果分别显示为8.0%、6.0%、2.220g.cm-3。

最后,确定泡沫沥青用量。先选择三组用量,然后通过级配比的设计指标来完成目标的确定。本文中以无侧限抗压强度为设计指标,试验结果表明在油石比方面可以将振动成型分为三组,分别是2.0%、2.5%、3.0%。而在平均1周无侧限抗压强度方面,分别对应的振动成型数据为1.9MPa、2.3MPa、1.8MPa。

3 试验段施工

3.1 旧路面的铣刨、破碎、筛分

首先,对旧沥青路面进行铣刨,要求严格按照设计厚度要求进行施工。

其次,进行面层料回收、运输、存放到拌和厂。注意要尽可能减少变异性,因为二次破碎时,要求以尺寸作为尺度进行一些分级设置,本文以9.5mm筛网分隔,然后对铣刨料进行筛分,在其以下者为细集料、以上者则为粗集料。

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3.2 贮存回收料

经过筛分之后,回收料的生产尺寸、级配、堆放等工作完成后,即可以对其进行离析、重新粘结等问题进行预防与处理,比如:在堆放高度方面的限制,快速转移机械设备,防止其停留或者工作时间太长;需要对其进行篷布覆盖以避免加收料中的含水量。

3.3 混合料的拌和

混合料拌和时间为40~45秒,但是拌和中因筛分板的缺失,需要通过冷料仓的进料速度进行控制。通常的实践经验表明,可以将细集料与粗集料进行拌和,再通过速度控制达到进料比例的有效控制。

3.4 混合料的运输

首先,对运输车辆进行一个清洁处理,然后在装料时进行前后移动,以确保混合料的离析不会发生。

其次,在车辆数量、摊铺设备需求等方面应该有一个较好的选择,以期增加运输与摊铺之间的连续性。

3.5 混合料摊铺、碾压

首先,准备好摊铺机设备与相关辅助器械。严格按照施工工艺展开施工,注意要先做好加热的准备工作。

其次,根据实验与经验总结,试验路铺筑松铺系数确定为1.3。可选择1.5m/s的摊铺速度,以振动钢轮压路机、轮胎压路机共同合作进行碾压。

最后,在压实的过程中,应该分为初压、复压。一般的顺序是1遍静压、3遍复压、然后以轮胎压路机碾压4遍即可,注意最后需要通过钢轮压路机进行压轮痕迹的清除。

4 质量控制与问题处理

在泡沫沥青厂拌冷再生技术的应用过程中,还需要从质量管理与控制方面、可能存在的问题方面切入,对实际的施工工作进行一些具体的针对性解决,比如对于筛孔的堵塞、质量检测、跟踪测定与评估等。以下进行具体说明:

4.1 现场施工中可能遇到的问题与处理方法

首先,在二次筛分过程中,往往会出现筛分设备中和筛孔堵塞现象,因此会因细集料的增多而产生级配比的变化,为了解决这些问题,可以将回收料的筛分流量进行调节,尤其是应该尽量调小,这样就可以使筛分更加彻底,而且在清理筛孔时也易于通过人工完成清理任务,另外就是调整冷料仓的进料速度,从而通过两档料用量比例的混合来减少对细料的需求。

其次,在离析方面也存在诸多问题,因为实践经验与实验都有效地表明了装料、摊铺中皆存在离析现象,为了更好地解决这类问题,除了上面所说的装车时的移动,还需要对摊铺过程进行人工干预,主要是通过拌和的均匀度、细料的及时补充等来提高层间的平整与密实度,从而减少了离析发生的可能性。

最后,对于接缝的处理问题,因为在摊铺与碾压工序中接缝处理不好,往往会由此引发一系列的路面破损等问题,为了更好地处理这些问题,要求对再生层进行纵向接缝时,使混合料拌和均匀,并派遣专门的技术人员,使其对路面的边缘地方进行细致修整。另外,碾压的过程与密度、厚度都应该进行跟进测定,并且在接缝的掺和过程中,注意深度的把握与碾压过程中的补料工作。

总而言之,在新的时代就要坚持以可持续发展的理念作为指导原则,真正贯彻与时俱进、因时制宜的方法;对国省干线公路方面应用泡沫沥青拌冷再生技术,要求先进行一些具体的室内实验,以确保其应用原理的清晰性、有效性;再通过对实验评估与结果分析算出相关的实践数据,再以实际的路段进行施工前的实验与施工后的质量测定;按照实际的数据与方案,进行实地施工,注意施工中的流程、工序与相关的试验跟踪效果勘察,因为只有在处理时认真、细致,做到对每个环节的有效应用与合理施工,再加上采用计划与统计表格法,对对应的数据进行一个具体的采集、分析、预测,从而真正达到保质保量的目标。

参考文献:

[1] 李海.泡沫沥青就地冷再生施工技术研究[J].科技与企业,2016,(4).

论文作者:高菲,孙建勇,王德群

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/25

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