山西省阳曲公路管理段 山西太原 030100
一、工程概述
由我单位承建的国道108线太原境内路面改造工程(K564+030—K594+204),全长30.174公里。路基宽12米。原有二级公路路面宽为11.4+2×0.3米,路拱横坡为2%,路肩横坡与路拱横坡一致,共长26.138公里,一级公路路面宽为0.45+3.3+3.75×2+0.5+3.75×2+3.3+0.45米,共长4.036公里。
本次路面主要工程量为:4cm细粒式沥青混凝土上面层237222㎡,5cm中粒式沥青混凝土下面层39557㎡,20cm水泥稳定碎石基层39557㎡,20cm冷再生底基层39557㎡,透层油39557㎡,粘层油237222㎡,路面局部挖补面积15290㎡,铣刨面积54847㎡.
国道108线K565+000-K566+000段、K579+000-K580+500段、K588+811-K590+130段、K590+330-K590+930段面层破坏比较严重需施行就地冷再生。冷再生结构层为:20cm冷再生底基层+20cm水泥稳定碎石基层+5cm中粒式沥青混凝土下面层+4cm细粒式沥青混凝土上面层。
二、冷再生技术的优点
冷再生技术作为一种节约资源、速度快的施工工艺,在我国很多地方得到了初步的应用和研究,冷再生复合材料的强度主要在形成的水泥稳定旧沥青混合材料的强度机理上,旧沥青混合料、旧石灰土等集料周围介质及集料之间产生吸附、机械咬合、粘结、稠化、结晶等作用形成。2011年、2012年的城市、国、省道路的基层施工中使用了该技术,通过借鉴以前的经验,阳曲公路段第一次使用该冷再生技术,该技术符合国家资源合理利用的大政方针,冷再生设备日工作约为5000㎡/台班,极大的缩短了工期,并在废料的堆放、新石料的开采、运输等环节减少了资源消耗,冷再生是一种经济、环保的道路维修方式。
路面冷再生的工作原理,就是在原有旧路的基础上,按设计要求加入水泥、水等外加材料,利用冷再生设备,就地完成对旧路的铣刨、破碎、添加剂、拌和、摊铺等工序,随后进行整平与碾压,最后修出一种特殊级配的道路基层。
三、水泥稳定冷再生混合料
3.1一般规定
3.1.1 按照土中单个颗粒的粒径大小和组成,将土分为细粒土、中粒土和粗粒土三种。
3.1.2 水泥剂量以水泥质量占全部粗细颗粒(即砾石、砂粒、粉粒和粘粒)的干质量的百分率表示,即水泥剂量=水泥质量/干土质量。
3.1.3 水泥稳定冷再生混合料可以用于各级公路的基层和底基层,但水泥土不得用做二级和二级以上公路高级路面基层。
3.1.4 水泥稳定冷再生混合料用做基层时,水泥剂量不宜超过6%。必要时应首先改善集料的级配,然后用水泥稳定。
在只能使用水泥稳定冷再生混合料做基层时或水泥稳定冷再生混合料的强度要求明显大于规定时,水泥剂量不受此限制。
3.1.5 水泥稳定冷再生混合料结构层宜在春天和气温较高季节施工。施工期的日最低气温应在5℃以上,在有冰冻的地区,并应在第1次重冰冻(-3℃到-5℃)到来之前半个月到一个月完成。
3.1.6 雨季施工,应特别注意天气变化,勿使水泥和待稳定混合料遭雨淋。降雨时应停止施工,但已经摊铺的水泥冷再生混合料应尽快碾压密实。
3.2材料
3.2.1水泥稳定再生中的待稳定材料应满足如下要求:
水泥稳定再生层的待稳定材料单个颗粒的最大粒径不超过37.5mm,水泥稳定再生层的颗粒组成应在表3.2.1、表3.2.2级配范围内,待稳定材料的塑性指数不应超过10,塑性指数大于10的待稳定材料,宜采用石灰和水泥综合稳定。
用做底基层的水泥稳定土的颗粒组成范围应符合表3.2.1规定(依据DB14/T678-2012)。
表3.2.1 用做底基层的水泥稳定土的颗粒组成范围应符合
用做底基层、基层的水泥稳定混合料的颗粒组成范围应符合表3.2.2规定。
表3.2.2 水泥稳定冷再生基层、底基层混合料的颗粒组成范围
3.2.3水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥都可用于再生,但应为初凝时间3h以上,终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,不应使用早强水泥、快硬水泥以及受潮变质的水泥,宜采用标号P.O32.5、P.O42.5的水泥。
3.2.4水质
应采用洁净的生活用水用于水泥稳定再生施工,对水质有疑问时应进行检验,应符合《公路路面基层施工技术规范要求》(JTJ034-2000)。
3.3混合料组成设计
3.3.1一般规定
3.3.1.1各级公路用水泥稳定冷再生混合料7天无侧限抗压强度应符合表3.3.1的规定。
表3.3.1 水泥稳定冷再生混合料的抗压强度标准
3.3.1.2冷再生水泥稳定土的各项试验应按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057)进行。
3.3.1.3原材料的试验应符合《公路工程路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)3.3.2的相关要求
3.3.2原材料及旧路现场试验
3.3.2.1对旧路面进行调查,应该详细记录路面损坏情况,旧路面各结构层厚度,油层以下坏毁深度,基层以下毁坏严重,仅对上层15-30cm的表层进行再生是起不到任何作用的,因此必要时要进行弯沉、回弹模量等一些指标的测试,以确定需要再生的深度,主要有取芯、挖掘、试坑、弯沉车等,整理完成投交设计部门进行设计。
3.3.3配合比设计
3.3.3.1筛分:对样品(RAP)进行颗粒分析,目测缺少哪一部分骨料,参照Ⅰ、Ⅱ号级配范围进行选择需掺配的材料。
3.3.3.2配料:根据该工程再生层材料筛孔通过率要求,对各种碎石骨料筛分,并用图解法、试算法,与现场所取样品进行配合,取得初步配合比,然后按此配比掺料,对混合料进行再次筛分,进行微调,确定工程最终掺料数量。
3.3.3.3混合料的设计步骤按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)3.3.3条的相关要求进行。
3.3.3.4在工程项目的水泥剂量使用上,必须充分考虑到路面的结构、土质、含水量、水泥稳定剂的终凝时间,混合料的强度以及干缩、裂缝等情况,通过试验室的试验确定最佳水泥剂量及最佳含水量。
根据路面设计方案确定再生深度,进行取样,可以采用2200CR再生机械同等工效的小型铣刨机再生深度进行原地拌和,取有代表性的样品取样备用,取回的样品按有关要求对原材料进行试验。
四、冷再生的回收利用
国道108线K565+000-K566+000段、K579+000-K580+500段、K588+811-K590+130段、K590+330-K590+930段采用冷再生施工,共铣刨料为:(1000m+1363m+1319m+600m)*11m*0.49m=23079.98m3;回收料为:(1000m+1363m+1319m+600m)*11m*0.49m=23079.98m3。回收率为100%。利用量为:(1363m+600m+1319+1000)*11*0.29=13659.58 m3。回收利用率为:13659.58÷23079.98=59.2%
参考文献
[1]刘亚飞,张海迪.试析道路基层冷再生施工工艺及应用的探析[J].江西建材,2015(01):205-206.
论文作者:侯彩红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/27
标签:水泥论文; 稳定论文; 基层论文; 路面论文; 颗粒论文; 面层论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;