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摘要:很多20世紀80年代修建的公路工程目前已基本達到了設計周期,特別是在交通量持續增大的形勢下,路面早期病害問題嚴重,很多公路提前步入了大中修階段。就地冷再生技術是現在最常用的一種路面養護維修手段。在充分了解其再生技術特點的基礎上,結合具體案例,對瀝青路面水穩碎石基層就地再生施工技術要點及質量檢測進行了探討。就地再生技術的應用具有良好的施工效果,可達到經濟效益最大化的目標。
關鍵詞:瀝青路面;水穩碎石基層;就地冷再生
1瀝青路面就地冷再生技術特點
20世紀80年代后,就地冷再生工藝得以發展,且技術逐步完善。其工藝要點在于專用設備在去除廢舊路面材料后,可直接破碎處理路面,并按照配合比設計要求,將水泥、廢棄瀝青、水、骨料等材料均勻攪拌,最終形成一種新的鋪筑材料。相比其他工藝,此工藝操作簡單、施工便捷,且具有良好經濟效益。通過該工藝施工,其再生特點如表1所示。
2工程概況
某公路工程全長7.426km,起止樁號為K1349+000~K1356+426段,自通車運營以后,對沿線地區經濟發展起到極大的推動作用,是重要的交通樞紐工程。伴隨社會經濟水平的不斷提升,本路段交通量日益增多,加之重載車輛較多,導致路面出現不同程度的病害問題,如裂縫、松散、坑槽等。
2.1原路面病害調查
為確定原路面結構層厚度,決定通過取芯調查路面結構層情況,結果顯示,9~10cm為原路面瀝青面層厚度,24.6~25.2cm為水泥穩定碎石基層厚度,15cm為級配碎石底基層厚度。此路段存有較為嚴重的縱、橫向裂縫,且少數路段間隔距離較多,且連續長度較長。此外,同時存在龜裂與網裂病害,區分難度較大。3~15mm為縫寬,20~50cm為塊度。經彎沉檢測,計算路段彎沉代表值為90~120(0.01mm),表明情況較差。按照路面設計彎沉值32.5(0.01mm),可獲取路面強度指數,評定等級為差。
2.2施工方案
針對上述施工情況,為了提高路面質量,決定采用就地冷再生技術進行瀝青路面水穩碎石基層施工處理。要求先將原路面瀝青層進行銑刨處理,為10cm厚,集中堆放,用于就地冷再生施工。然后,處理原水泥穩定碎石基層,待摻加適量水泥材料后,可進行冷再生施工,25cm為壓實后的厚度,并將其作為新建路面底基層。施工方案的路面結構形式為5cmAC-16C瀝青混凝土面層+15cm就地冷再生基層+25cm水泥就地冷再生底基層+15cm級配碎石層。
3瀝青路面水穩碎石基層就地再生技術要點
3.1舊瀝青路面銑刨
先將網格線彈出,隨后通過人工方式進行水泥撒布,100kg為每格水泥用量。為降低水泥撒布之后出現嚴重損失,需在施工前1h做好灑布時間控制,盡可能在風小的情況下進行水泥撒布。施工時,需先進行原路面銑刨處理,厚度為10cm,隨后進行病害處治。
3.2拌和
按照施工配合比設計要求合理進行試驗段施工。拌和施工中,要做好水、乳化瀝青等材料用量的控制,保證嚴格按照配合比設計要求進行材料用量控制。同時,要控制好拌和時間,若攪拌不均勻、不充分,則不得用于施工。要保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現象。
3.3運輸
完成拌和施工后,可配置數量充足的自卸汽車向施工現場運送混合料,裝料前,需清理干凈車廂,并將一層防黏劑均勻涂抹到車廂內,但必須保證車廂底部不得存留余液。
3.4攤鋪
攤鋪是整個施工的重要環節,應始終保持連續、勻速、緩慢的原則進行施工,嚴禁中途停機。若在攤鋪過程中,出現混合料離析或攤鋪不均勻等情況,需及時進行處理。在攤鋪過程中,若與施工不符,可適當調整,通常在5~7m/min之間控制攤鋪行駛速度。
3.5碾壓
在混合料成型過程中碾壓極為關鍵,必須合理選擇碾壓設備,本工程選擇了單鋼輪壓路機與膠輪壓路機進行施工。一般可將碾壓階段分為3個環節,初壓時,可采用22t單鋼輪壓路機進行2~3遍穩壓施工,在此階段應保證不會出現混合料被推移等情況,或混合料粘結等問題。復壓時,可采用25t單鋼輪壓路機進行2~3遍振動壓實,隨后再通過25t膠輪胎壓路機進行4~6遍碾壓,保證能夠提升路面的密實度。終壓時,可采用單鋼輪壓路機進行2~4遍碾壓即可,以此消除明顯輪跡,保證壓實度滿足設計要求。在整個碾壓過程中,嚴禁在已完成的路面上,急轉彎、急剎車,要始終保持“低速、緩慢”的原則進行碾壓施工。
3.6接縫處理
在瀝青路面水穩碎石基層就地冷再生施工中,主要為橫向、縱向兩種不同的接縫類型,該接縫均會對基層收縮性造成影響,若裂縫出現于基層,處理不及時,將會向面層反射,形成反射裂縫,基于此,必須處理好接縫問題。1)縱向接縫。若道路寬度在7m以下,且縱向重疊過多,則不適合半幅施工,此時可進行全幅施工,以降低重疊數量,保證施工效果。通常情況下,100mm為重疊最小寬度,但不宜太寬,若寬度過多,則會增加含水量,甚至出現翻漿危害。在縱向接縫施工中,必須根據已完成再生層的時間合理調整噴水量。2)橫向接縫。施工環節,盡可能做到連續施工,減少停機次數,若停機,必定會出現橫向接縫,此時需做好處理。要求先嚴格檢查機械設備,提前排除水管內的氣體。根據施工要求確定水泥稀漿或水的用量,避免含水量過大。若出現停機情況,下次施工時,需對上次再生施工的1.5m材料再次進行施工。在相鄰兩個施工段進行施工時,需搭接拌和兩段銜接位置,待完成前段拌和施工后,可預留一部分不碾壓,待后段拌和時,重疊3~5m進行拌和與碾壓。
3.7養生
待完成上述施工之后,便可進入養生階段,一般可覆蓋土工布進行灑水保濕養護,基層需養生7d以上,在此期間不允許重型車輛通行。待完成養生之后,需將基層清理干凈,并進行透層或粘層瀝青噴灑,為瀝青面層鋪筑做好各項施工準備工作。
4瀝青路面水穩碎石基層就地再生施工跟蹤觀測分析
4.1再生層取芯和強度測試
按照現場取芯、芯樣強度測試結果,如表2所示,可滿足施工要求。
4.2彎沉值的檢測
1)7d再生層彎沉和平整度檢測。待7d養護期結束之后,測得彎沉代表值均可達到55.3(0.01mm)要求,按12mm進行平整度控制,可達到94%的合格率,壓實度均在98%以上,可達到規范94%要求值。2)30d后再生層彎沉檢測。待通車運營1個月之后,可通過標準5.4m貝格曼梁進行檢測,經檢測30d后再生層彎沉檢測24.76(0.01mm)為平均值,29.42(0.01mm)為代表值,符合32.5(0.01mm)設計值規定。
5結語
半剛性基層瀝青路面是高等級路面結構的常見形式之一,水泥穩定碎石混合料往往被用于半剛性瀝青路面基層或底基層。由于施工環境溫度、濕度變化對此類材料影響較大,在其強度形成過程中極易產生溫縮、干縮裂縫,甚至會向瀝青面層反射,破壞路面結構,影響路面使用性能及壽命。基于此,必須采取有效措施,提高路面水穩基層施工質量。就地冷再生技術的應用,可有效提高舊料利用率,且具有環保、節能、施工便捷等特點,因此,在我國公路施工中得到了大量使用。
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作者:張偉 單位:中國建筑第七工程局有限公司