摘要:文章介绍沥青混凝土路面现场冷再生路面设计理论和方法,分析现场冷再生技术特点和施工工艺,最后探讨现场冷再生施工质量控制。
关键词:沥青混凝土;冷再生;施工技术;质量控制
0引言
当前,冷再生技术开始逐渐大范围应用在沥青混凝土路面的维修和改造。这种及时就是将适量再生剂加人废弃、损坏的沥青混合料中,使材料再生,并利用刻多筑路面结构。这种技术不但能够有效的节约成本,而且还能够使施工的效果得到大幅度的提升,从而有效的延长公路的寿命,并使行车的安全性也得到提升。
1 沥青混凝土路面现场冷再生路面设计理论和方法
1.1 再生路面设计理论
主要以均布荷载作用下多层弹性连续体系理论为参考,并进行了各层底拉应力演算和层顶弯沉值计算。
1.2 再生路面结构设计方法
1.2.1 旧路调查
工程施工之前首先应该对旧路面进行检测,从而确保其还有利用的可能。只有当旧路面中5mm以上的粒料的含量要在30%以上时,才能够作为再生基层。
1.2.2 组成材料设计
1)当检测出的旧料难以满足要求时,就可按照规范在旧料中掺入新料。比如旧料中5mm 以上的粒料含量较低时就可增加粗骨料,从而来提高混合料的强度,或者是当旧料中的5mm以上的粒料含量很高时,就可往旧料中加入新料,这对提高混凝土的结构强度有重要的意义。
2)对旧料中的土质进行分析,以测得的塑性指数为指标确定添加剂种类,具体见表 1。
表 1 添加剂种类选用表
3)再生料的最大干重以及其最大含水量和根据击实实验来进行确定。
4)按试验规范制作试验试件,养生完毕后确定无侧限抗压强度指标,根据规范要求的路面再生结构层强度要求指标(见表 2),选择添加剂的最佳剂量以完成现场路面铺筑试验。
表 2 现场冷再生基层强度、厚度建议值
1.2.3 再生路面结构设计
1)在设计之前首先应该对该路段的交通情况进行调查,对调查结果进行科学分析,这样有利于确定路面的强度、厚度等相关指标。在此基础之上,技术人员才能够合理的拟定新的路面结构。施工过程中,要确保再生层做底基层或者是基层时其厚度要大于15cm。
2)在再生路面结构设计时要尤为重视底层弯曲值的计算,弯曲值的计算分为两个步骤,首先就是首先是要在根据旧路结构层减去 15~20cm 的冷再生结构层厚度,其次利用厚度差就可计算出弯曲值。
3)在设计时,可以把冷再生路面的机构层看做一个相对比较独立的结构层,这样就可根据路面补强的思路,并结合路面设计弯沉值来计算出新路面结构层各层厚度。
4)在结构设计过程中,计算机软件的运用必不可少。路面结构软件能够很好的计算出路面结构层顶层的弯沉值和底层拉应力。
5)将各层顶弯沉值作为施工质量控制标准。
1.2.4 现场冷再生混合料级配范围
根据以往室内的试验证明,骨料配置情况是影响冷再生混合料路用性能的最关键因素。混合料的级配情况优化情况直接影响混合料强度大小,只有选择最为合理的混合料级配,才能够确保混合料骨架的强度。通过大量的室内试验和室外经验,从而推荐出适合冷再生混合料的基层级配(见表 3)。
表 3 冷再生路面做基层的级配推荐范围
2 现场冷再生技术特点和施工工艺
2.1主要技术特点
现场冷再生施工主要有以下几方面优点:1)对旧路面面层材料就地再利用,使原料成本得到节省,工艺流程得到简化,同时解决了处置废旧材料的问题,减少了对环境的破坏;2)由于工作量相对减少,使施工工期得到缩短,减少施工成本;3)拌和、摊铺、碾压一系列操作具有连续性,可保证旧铺面材料与新骨料的充分结合,保证了路面的压实度和平整度;4)消除旧路面不规则的横向裂缝,适用于各种类型的路面损坏情况;5)可以通过基层承载力的提高,提高路面使用性能;6)可以同时对面层和基层进行破碎,由于未破坏路基,对路基的影响很小,保证了结构的整体性。
2.2 冷再生技术施工工艺
当前还没有对冷再生技术的施工工艺进行一定的规范和控制,比较常用的工作流程是:材料准备;添加剂加水拌合;碾压成型;路面磨耗层加铺。
3 施工注意事项
3.1 施工准备
在施工前,首先应该进行弯沉检测。通过对旧路的检测,不但能够了解旧路的相关数据,而且还有利于对旧路的承载力进行有效的核定,从而保障施工的效果。其次,还需对该道路的交通通过量进行有效的调查、核定,并对调查的结果进行科学的分析,从而为改造后路面的强度和厚度确定提供有效的依据。再次,为确定旧路面的相关参数,比如路面的材料、厚度等,还需对旧路进行钻芯取样,只要这样才能为冷再生路面提供设计依据。最后,冷再生沥青路面混合料外掺剂剂量和级配的使用情况需结合再生路面结构层强度的相关要求来确认,根据最佳掺量进行试验路铺筑。
3.2 现场冷再生技术施工工艺
1)对旧路面进行清洁处理,保证施工范围内的路面整洁干净。
2)旧路的铣刨工作也是施工前必不可少的步骤。铣刨后,要对铣刨后粒径较大的废旧沥青混合料进行破碎或者是拣除。
3)在旧路铣刨的过程中还要注入一定量的水,从而确保旧沥青混合料含水量达到最佳水平。
4)添加剂的摊铺要根据具体的需要来拟定,对于外掺剂的最大干容量以及其具体的剂量都是摊铺工作的必要前提。因此,摊铺工作需要详细的计算外掺剂的需求量。
5)为了保障拌合均匀,在进行再生机拌的过程中需要同步洒水,并提高拌合次数。
6)当拌合均匀后,工人需要根据路面拱横坡的相关要求进行路面的初平,另外,初平的速度一定要快。
7)根据再生路面设计情况,用再生机对路面进行初平、中平、细平,直至横坡、高程满足新路面设计要求。
8)在对路面碾压成型时,要从加水至压实完毕,在确保在水泥终凝前从加水至压实完毕。
9)冷再生路面的养生质量与其结构层的强度有密不可分的关系,很多冷再生路面之所以出现路面强度降低的情况,这与其养生质量不达标有关。
4 现场冷再生施工质量控制
4.1 级配控制
在施工过程中,级配控制尤为重要。级配的合理划分需要根据路面的具体情况来确定。如果发现误差,那么相关技术人员一定要立刻分析误差原因,只有这样才能够高效调整再生速率。
4.2 含水量控制
除了控制混合料级配之外,还需对含水量进行科学设计,这是保障路面压实度与强度的重要因素。在进行含水量设计过程中,通常的方法以最佳含水量为设定值减去旧路面砂砾的含水量测试值然后加上 1%~1.5%。只有这样,水的补给才能够及时,而道路的含水量设计也能够符合设计要求。
4.3 再生深度控制
再生深度的设计需要结合设计要求的厚度来拟定。当再生路面的厚度较小时,就需要增加外掺剂的剂量,那么施工的质量就会很难保障。当路面厚度过大时,外掺剂的剂量就会相应的减少,那么路面的压实厚度也难以达到设计的要求。还有就是如果厚度没有达到设计的要求,这就会造成再生机在底部拌合时出现夹层,而这种夹层对水稳层的厚度会有很大的影响,而且还会降低路面、路基的强度。除此之外,对碾压控制、接缝控制、时间控制等都需要进行严格的质量控制,任何细小的问题都会影响到整个工程的质量。只有科学设计、严格操作才能铺筑出高质量的道路。
5 结语
综上所述,冷再生技术相较于传统施工技术来说具有安全、经济、环保等优势,另外,这种技术对于路面的平整性、稳定性、性车性都有良好的保障。通过实践证明,冷再生技术不仅能够完成旧路的维修和改造,另外也有利于提高企业的经济效益和社会效益。
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论文作者:范威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/6
标签:路面论文; 厚度论文; 沥青论文; 强度论文; 结构论文; 含水量论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;