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摘要:沥青路面在经过一段时间的使用之后,或者是道路的使用年限达到规定的期限,或者是因沥青面层存在一定的施工质量问题,或者是道路因频繁使用导致偏高的累计轴载次数,这些现象虽然导致道路的整体性能无法满足路用的相关要求,但是该路面作为路用材料其利用价值还是很高的。结合沥青路面就地冷再生技术不仅能使用其路用性能要求得到满足,而且还能避免材料资源的浪费,减少工程成本,同时有效的规避了环境污染问题。所以,市政工程工作人员需要掌握好沥青路面就地冷再生技术的内容,并结合相关的工程案例有效的提升我国市政工程的整体水平。本文结合某一市政道路施工建设项目,对沥青路面就地冷再生技术在市政道路改造中应用情况进行分析说明,希望能对类似工程起到借鉴作用。
关键词:市政道路改造;沥青路面;就地冷再生技术;应用
0.引言
沥青路面就地冷再生技术能够对现有的沥青路面材料进行充分的利用,这样不仅能够避免浪费资源、减少工程成本,而且还能规避污染环境,从而实现循环经济发展模式和可持续发展,体现出一种新型的节能建筑、建设资源节约型和环境友好型社会。重复对沥青路面材料进行循环使用,能够有效的降低10%~30%的维修路面的材料费用。相比较于常规的施工工作而言,利用“沥青路面冷再生就地拌和列车”和摊铺机械、压路机和平地机共同组成的沥青路面就地连续冷再生施工机械连动线,能够有效的提高10#~20%的工作效率,该技术在一至三级公路和城市道路中断次干道以下等级中较适合使用。沥青路面的就地冷再生利用:
(1)在一、二级公路和城市道路的下面层、基层或者是三级公路的面层、基层中应用该技术时,则再生结合料使用的是乳化沥青、泡沫沥青。
(2)一般情况下,在改造施工技术中采用的结合料原材料包括水泥、石灰等。并且再生层只能作为基层使用。根据施工技术的不同,可以将沥青路面就地冷再生技术分成两种,包括沥青层就地冷再生技术和全深式就地冷再生技术。
1.沥青路面就地冷再生技术的优势
1.1技术应用前景
在应用该技术之前,首先需要调查清楚沥青路面的具体情况,综合评价道路。如果沥青路面的路基存在损坏的问题,这就会造成失稳的问题,在这种情况下,对沥青路面进行处理就不适合采用就地冷再生技术。假如沥青路面存在较为完好的路基,并且再生层的下承层的强度能够符合规范要求,这种情况下,在对沥青路面进行破碎之后,即可采用就地冷再生技术对沥青路面进行改造处理。
1.2技术优越性
沥青路面就地冷再生技术的优越性主要表现为:现今,在一些先进的城市市政道路沥青路面冷再生技术大多数都是对旧路现有资源进行循环利用,然后将新的混合料和稳定剂加入其中,最后使用冷再生拌和设备在稳定的前提下对旧沥青路面进行再生。此外,沥青路面冷再生技术的优越性还表现在该技术的应用不仅能够使得路面结构的强度和稳定性得到提高,而且还能使养护路面的周期得到缩短。从其本质上来讲,该技术不仅能够使工程的施工质量和施工效率得到有效的提升,而且还大幅度使得城市道路的整体质量达到了提高,最终使得市政道路建设投资的效益充分的发挥出。
2.工程概况
本工程为某一就地冷再生改建施工项目,该路面原是沥青混凝土路面,长度为450m,25m宽度的红线,城市次干道,设计40km/h的车速,道路横断面组成:左右两侧都为5.5m宽度的人行道,中间为14m宽度的车行道。在检测和综合分析该道路后,发现这几年来,经济快速发展使得交通流量在不断增大,因而该道路在长期的超载的作用下,其基层和面层已经有很多的裂缝出现,严重影响到了道路的服务水平和通行能力,因而需要维修保养此道路。
该道路原有路面结构从下往上分别为4%水泥稳定碎石底基层20cm厚度、5%水泥稳定碎石基层20cm厚度和沥青面层16cm。改造后的新结构层为水泥冷再生结构层20cm厚度、新铺5%水泥稳定碎石基层20cm厚度和新铺沥青面层16cm厚度。
3.市政道路改造红沥青路面就地冷再生技术的应用
3.1分析配合比例
在就地冷再生施工技术作业之前,需要对原道路底基层的原材料进行级配的分析,并根据设计规范的要求对级配进行重新的设计。如表1所示为水泥稳定冷再生混合料级配组成表。
依据合成级配配合的要求,需要增加一些符合规范要求的碎石等材料。
水泥冷再生结构层所使用的是PO42.5普通硅酸盐水泥作为再生剂水泥,初凝和终凝的时间分别控制在3h以上和6h以下。
冷再生层一般是使用饮用水作为施工中所需用水。
表1 调整RAP的级配组成
3.2冷再生技术的应用
(1)施工准备
A.施工人员技术交底,并安排测量人员做好放样工作。对测量仪器进行严格检查,确保其是否可以正常使用,对轴线控制桩进行合理的埋设和保护,并且还需要对桩位进行复测和核对。
B.施工前的准备工作需要做好,并对原材料提前进行试验。
(2)铣刨原路面并摊铺新集料
首先应先对原路面进行铣刨处理,重点是将沥青混凝土面层和水泥稳定碎石基层处理干净。在完成铣刨工作后,接着需要全面清洗干净路面上的杂物。适当的调整一下原路面的横纵坡问题。另外,路面部分区域存在凹陷或者隆起问题导致无法符合相关要求,因而需要将其改良修整成平滑路面。在冷再生施工之前,先要处理好一些超过再生层厚度的坡度和沉降层。
完成铣刨工作的路面,可以将水泥、碎石等新集料铺设在路面上。按照4%的质量比例掺加水泥材料,通过计算和施工前试验确定出水泥和碎石材料的掺加量。摊铺过程中,使用冷再生机控制好水泥摊铺的边线,沿着纵向每间隔10m将钢筋桩钉在控制点上并挂线作为控制线的形式,还需要刮平水泥摊铺层,这样才能够确保均匀一致地摊铺上水泥,至于铣刨出的路面混合料可以循环使用在其他道路的厂拌再生层中。
(3)就位冷再生机组
在新集料洒布施工完成之后,需要准备好相关机械设备,包括冷再生、摊铺机等,按照施工顺序的先后将冷再生机组排成一行,将水管连接上。最后还需对这些机械进行全面的检查,确保没有问题后才能投入使用。
(4)再生、摊铺
在再生施工过程中,首先应按照一定的顺序将冷再生机组排列在施工起点处,同时还应准备好水灌车。先采用拌和列车对作业面进行铣刨、破碎和拌和处理。当铣刨施工完成之后,即可在作业面上撒布再生混合料。在摊铺的过程中,不能随意变更冷再生机的速度或者使其中途停顿,从而确保冷再生机能够均匀、连续不停顿进行摊铺作业,并且水泥混合料材料不会产生离析问题,保证整个道路的维护质量。施工中通常是需要结合材料的需求量、摊铺的厚度、宽度以及施工的设备等进行调控冷再生机的行驶的速度,一般情况下,是控制在4~6km/min为最佳,此外,还需要注意摊铺机械的速度才行。单幅再生到一个作业段终点后,需要将冷再生机组全部倒开回到施工的起点位置上进行第二幅的摊铺作业,此时,需要注意的是控制好100mm以上的两幅作业面的重叠量,这个过程一直持续到整个作业面的再生工作完成为止。
(5)碾压
在均匀搅拌好混合料之后压路机就可以进行第一遍的稳压处理。在稳压施工的过程中,需要共同翻松不平路面和不均水分的路面下层的混合料和补料10cm,接着进行推平和稳压处理。参照高程的要求,对路面使用平地机修整其平整度,使其能够满足规范的要求在碾压施工过程中,应分为三个步骤进行。在初压阶段,采用的机械设备为YZ18振动机,碾压次数控制在2~3遍之间。在复压阶段,采用的机械设备为三轮压路机,碾压次数控制在2遍,采用静压的方式;在终压阶段,采用的机械设备为20t的轮胎压路机,碾压次数控制在1遍即可。碾压过程中要注意,确保重叠一致的轮迹之间的宽度大小。在终压工作结束后,最重要的是需要对路面的施工重量进行检查,严格按照规范要求确定冷再生结构的光滑度、密度和平整性能否合格。
(6)养护
在完成碾压冷再生路面后,紧接着就是进行7天的养护冷再生层期,一定要确保冷再生基层在整个养护期间都是处于一种潮湿的状态。在风干好路面,及时进行洒水养护,养护期间一定要严禁车辆的通行,在养护结束后,还需要在冷再生层上铺设上5%水泥稳定碎石基层20cm和沥青面层16cm。
4.施工质量控制
为了确保就地冷再生施工过程中的基层和底基层的质量能够达标,需要按照以下几点进行质量控制。
(1)预处理控制旧路病害。一般而言,对于需要采取冷再生处理的沥青混合料路面都是存有一定的病害问题。如果直接对其路面使用冷再生机进行处理,会导致再生后的整体质量受到直接影响。考虑到原路面不同段落结构层存在不同的干湿、破损和弯沉程度,因而施工前需要进行详细的调查研究,并结合各路段的不同特点进行方案的调整。例如,对于具有完好基层但其沥青路面遭到部分破损的情况,可以采取挖清理干净次部分并将连续级配0-20mm大小的碎石填入其中的方式,其中这些碎石需要符合二灰级配的要求。若是沥青路面具有较深的坑槽,这些坑槽使得基层受到严重影响并经常有积水蓄积的问题,那就需要采取彻底挖除此部分,将水稳碎石或者是二灰碎石重新填入其中方式,然后再采取冷再生技术。
(2)在控制级配的过程中,结合不同情况所划分的路段对冷再生料的级配进行检测其是否符合设计配比的要求,针对不一致的情况,需要及时调整转子转速和再生机行走速度。
(3)高程的控制。在冷再生机施工过程中的难点在于高程的控制。一般而言,使用摊铺机进行基层的摊铺可以一次成型,并且能够很容易的控制好标高,而冷再生施工却是平地机在冷再生后进行刮平作业,很难控制好标高。所以,在完成冷再生稳压施工后,相关技术人员需要将标高线准确的放出,并安排专门人员指挥平地机操作人员进行刮平所放出的标高线,过高进行刮平,过低进行填埋,确保其平整度和路拱都能够符合设计的标高要求。在进行刮平的过程中,还需要安排一个小组在铲除平地机刮平整形后所留下的粗集料,将这些粗集料掺加到新集料中重新进行均匀的拌和,在刮平的过程中注意避免出现薄层贴补的问题。
5.沥青路面冷再生技术性能评价
相比较传统的翻修方式而言,在市政道路改造中应用沥青路面冷再生技术,有以下几点优势,首先是该技术是对废旧材料的循环利用,不仅能够有效的减少现今道路建设中对砂石料等自然资源的使用量,而且还能减少废弃旧料对土地资源大量的占有现象;再者,冷再生技术使得施工作业的效率得到有效的提升,并且缩短了20天的施工期,具有较好的社会效益;最后,冷再生技术能够使施工成本和维修路面的材料成本有效的降低10%~30%,具有较高的经济效益。
总而言之,将沥青路面冷再生技术应用在市政道路维修中,分析探究其过程具有较为重要的工程一样和现实意义。
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论文作者:刘永光
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/20
标签:路面论文; 沥青路面论文; 技术论文; 基层论文; 碎石论文; 水泥论文; 作业论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;