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談舊瀝青路面冷再生施工工藝改善

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談舊瀝青路面冷再生施工工藝改善

【摘要】社會經(jīng)濟快速發(fā)展之下,道路車流量日益增加,已投入運營的公路隨時間的延長而逐步老化,相繼進入大中修期,以何種方式高效完成維修工作是現(xiàn)階段亟需重點探討的問題。鑒于此,文章以實際路面改造工程為背景,重點分析了舊瀝青路面再生施工工藝,并針對施工期間出現(xiàn)的主要問題提出解決辦法,保證了工程的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】舊瀝青路面;冷再生工藝;路面施工

在公路路面的維修工作中,舊瀝青路面冷再生施工技術(shù)取得廣泛應用,其能夠充分發(fā)揮原路面材料的利用價值,減少材料采購量,提高經(jīng)濟效益,同時建筑垃圾的生成量較少,彰顯出節(jié)能環(huán)保的特征

。

1工程概況

國道G324線云浮市腰古至逕口段路面改造工程,總長39.485km,瀝青混凝土路面911440m2,鋼筋混凝土路面4520m2。隨道路使用時間的延長,相繼顯現(xiàn)出裂縫等病害,擬在局部路段采用冷再生施工工藝,充分利用現(xiàn)狀路面材料,以集約化的方式完成路面修復工作。

2再生基層試驗與分析

取具有代表性的路段(長度約200m,必要時適當延長),并于該處組織試驗,通過此舉檢驗再生設備及工藝的應用情況,根據(jù)所得結(jié)果合理調(diào)整再生機的機械參數(shù),直至最終結(jié)果達到再生混合料的級配要求為止。以舊瀝青路面現(xiàn)狀為立足點,結(jié)合工程經(jīng)驗調(diào)整再生機行進速度及轉(zhuǎn)子速度,形成3~5種參數(shù)組合方案。以設計要求中所提出的再生深度要求為準,通過銑刨的方式從現(xiàn)狀瀝青路面中取樣,轉(zhuǎn)至試驗室內(nèi)展開分析,由此確定最接近理想級配的方案,將其中的參數(shù)作為正式施工的控制標準,保證再生機機械參數(shù)的合理性。此外,選取樣品并轉(zhuǎn)入實驗室內(nèi)展開配比試驗,取得試驗結(jié)果后取適量填料攤鋪至舊路上,再次銑刨取樣,經(jīng)篩分處理后若級配超出許可范圍,進一步調(diào)整再生機的機械參數(shù),即行進速度和轉(zhuǎn)子速度,確保最終銑刨所得的級配與室內(nèi)設計要求的偏差在合理范圍內(nèi)[1]。

3施工工藝流程及具體要點

根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況確定冷再生施工工藝流程,具體內(nèi)容為:封閉交通→施工放樣→準備原道路→再生機組就位→舊路銑刨、破碎→混合料拌和→再生層碾壓、整形→處理接縫、調(diào)頭處→養(yǎng)生。3.1準備工作⑴前期準備。為實現(xiàn)瀝青冷再生施工,需要預先研究道路的情況。本工程由勘察人員對原道路的基本狀況進行了詳細的勘察,并且針對道路存在的病害部位進一步確認和做出具體標記。本工程在施工前預先對道路進行處理,包括清理表面石、灰塵等,如果道路存在井蓋也需要處置。再以道路兩側(cè)標桿為基線恢復道路的中心線,間距曲線不宜超過20m,直線距離不超過40m。⑵撒布石屑、碎石和水泥等。結(jié)合前期的計算工作確認具體的集料使用量和水泥型號、水泥擺放縱橫間距等。再根據(jù)需要設置路面標記,水泥擺放到位后均勻鋪設。需要注意的是,每袋水泥的撒布面積應維持一致,并嚴格控制預布水泥的長度,不宜超過100m。

3.2冷再生機銑刨與拌合

⑴再生機組啟動之后要保持連續(xù)、穩(wěn)定、勻速運行,禁止停頓或者任意變速,要結(jié)合再生深度和舊路損害情況調(diào)整施工作業(yè)速度,不宜小于4m/min且不宜超過12m/min。針對網(wǎng)裂較為嚴重的瀝青路段可以適當降低冷再生機組行駛速度,同時適當提升銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。一般一次再生長度不宜小于150m且不宜超過250m,如果再生長度過大會影響后續(xù)施工的穩(wěn)定進行。每段再生結(jié)束后要立即檢查并更換刀頭與刀架。⑵以預設在道路兩側(cè)的水平控制樁為參照基準,施工期間及時檢查再生深度情況,若實際值與設計要求的誤差超過±1cm需暫停施工,探明成因后采取處理措施,無誤則恢復作業(yè)。安排專員在再生機后方檢查,以便及時掌握再生深度、水泥含量及含水量的具體情況,給設備操作方式的優(yōu)化提供參考。⑶以已再生的路面為參考,將實際再生深度與之對比分析,確定是否滿足要求,檢測作業(yè)可采取向混合料內(nèi)插入鋼纖的方法。⑷施工過程中需加強對再生機工作姿態(tài)的控制,保證搭接寬度具有合理性。在再生機的后方安排5名施工人員,主要負責邊線的細微處理、混合料整平等相關(guān)輔助操作,以免因細節(jié)處未落實到位而影響接縫的穩(wěn)定性。⑸混合料是構(gòu)成新瀝青路面層的關(guān)鍵材料,其級配控制為重點內(nèi)容,需要作為施工期間的重點檢查對象,還需及時檢測再生深度[2]。若某方面不達標應隨即暫停作業(yè),分析成因并采取處理措施,若無誤則恢復施工。單次再生長度不宜過大或過小,以后續(xù)作業(yè)可正常開展為宜,且每段再生長度內(nèi)均應減少橫向接縫的數(shù)量,保證再生路面具有完整性。關(guān)于銑刨施工如圖1所示。

3.3碾壓

⑴調(diào)整好碾壓的遍數(shù),應保證各段再生路面的碾壓遍數(shù)盡可能具有一致性,考慮到路面兩側(cè)邊緣區(qū)域易失穩(wěn)的特點,相較于路幅中間區(qū)域應適當增加2~3遍。⑵再生機作業(yè)后隨即組織初壓,因此在該設備后方安排1臺輕型鋼輪振動壓路機,隨再生機的前行而同步推進。從施工段起點處開始碾壓,持續(xù)推進至再生段的邊緣區(qū)域,適當增加碾壓寬度,宜超過該幅路面的再生寬度。經(jīng)過靜壓處理后按高幅低頻的方式進一步碾壓。壓路機全程保持勻速行進的狀態(tài),速度不宜超過3km/h。⑶再生和初壓作業(yè)落實到位后用平地機整形,以提高路面的平整性。根據(jù)路段情況調(diào)整平地機的作業(yè)方向,直線段從道路兩側(cè)開始,向路面中間區(qū)域推進;遇平曲線段時反向操作,即先處理內(nèi)側(cè)再轉(zhuǎn)向外側(cè)。加強對現(xiàn)場車輛的管控,任何無關(guān)車輛均不可在現(xiàn)場通行,否則易加大粗細集料的離析概率[3]。⑷經(jīng)整形處理后檢測混合料的含水量,實測值在最佳含水量的+1%~+2%區(qū)間內(nèi)則滿足要求,可安排單鋼輪振動壓路機施工。直線和無超高的平曲線段均采取先路肩再路中心的方式,為保證路面整體的穩(wěn)定性需嚴格控制重疊量,取輪寬的1/2,碾壓4~6遍。碾壓全程保持低幅振動的狀態(tài),碾壓速度分為兩個階段,前兩遍控制在1.5~1.7㎞/h,后兩遍適當提高即為2.0~2.5㎞/h。⑸對于已經(jīng)過碾壓或是正在碾壓的路段,壓路機不宜在該處調(diào)頭或急剎車,從而保證再生路面的完整性。路面混合料含水量的控制是碾壓過程中的重點內(nèi)容,應始終保持濕潤的狀態(tài),若在高溫等特殊條件下出現(xiàn)水分大幅度蒸發(fā)現(xiàn)象時需適當補水。⑹碾壓期間若存在松散、起皮等質(zhì)量問題時不宜繼續(xù)施工,需及時翻開病害區(qū)域,明確實際情況后采取增添適量水泥等其它方法修復。

3.4再冷路面施工期間接縫的處理

3.4.1縱向接縫道路寬度<7m,施工期間將產(chǎn)生較多的縱向重疊現(xiàn)象,因此以全幅施工的方式為宜,通過此舉減少重疊量,在較短時間內(nèi)快速完成施工作業(yè)。隨路面材料厚度的增加,所產(chǎn)生的重疊量也應當有所加大;同時,在材料粒度偏大時對應的重疊量也需加大。相鄰兩次作業(yè)的間隔時間需超過12h??v向接縫施工中需合理控制水的噴入量。此外,加強對縱向接縫位置的控制,考慮到該處較脆弱的特點,不宜設在重型車輛的輪跡位置。

3.4.2橫向接縫協(xié)調(diào)好施工要素,形成流水化作業(yè)模式,若因材料供應不足等原因而中斷施工時,均按橫向接縫處理。再生機施工前需要試運行設備,在確保無誤后方可投入至施工中,若存在異常現(xiàn)象應檢查成因并采取處理措施。再生機盡可能保持勻速運行狀態(tài),且全程速度應達到2m/min或適當加大。

3.5養(yǎng)生

碾壓施工中做好檢查,每完成一段碾壓后隨即組織檢查,以便及時掌握壓實度實際情況,若達標則進入養(yǎng)生環(huán)節(jié)。以鋪砂法較為合適,正常情況下砂層厚度以7cm~10cm為宜,保證砂被均勻鋪設在再生路面上并及時灑水,以免因路面過于干燥而出現(xiàn)裂縫。經(jīng)過養(yǎng)生后及時清理覆蓋的砂層?;鶎拥酿B(yǎng)護可采用乳化瀝青材料,用量控制在0.8~1.0㎏/m,分兩個階段完成噴灑作業(yè),第二次的瀝青乳液濃度應適當加大。若因作業(yè)空間有限等原因而導致施工車輛需在養(yǎng)生層通行時,則需觀察現(xiàn)場情況,乳液分裂后撒鋪粒徑為3mm~8mm的小碎石,形成下封層,提高道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在灑水養(yǎng)護過程中,以再生路面的質(zhì)量情況和氣溫等條件為參考,嚴格控制灑水的頻率和單次用量?;鶎羽B(yǎng)生應達到7d或視實際情況適當延長。若水泥穩(wěn)定再生層未得到覆蓋,則嚴格控制進出施工段的車輛,除了必要車輛(灑水車)外,任何車輛均不可駛?cè)氍F(xiàn)場。若水泥穩(wěn)定再生層得到覆蓋處理,無需封閉交通,但禁止重車通行,同時嚴格控制車速且不宜超過30㎞/h。

4施工期間的主要問題及解決方法

4.1瀝青砂團粘輪

冷銑刨料與經(jīng)發(fā)泡后的瀝青混合,隨著刀頭的持續(xù)旋轉(zhuǎn),低溫態(tài)的瀝青砂團狀態(tài)改變,具有向表層浮動的趨勢。經(jīng)過取芯樣并分析后可知,頂部瀝青砂團含量較多,底部存在較明顯的空隙。而在經(jīng)過碾壓作業(yè)后,受外界壓力的作用瀝青砂團破裂,伴有瀝青外溢現(xiàn)象,部分溢出的瀝青粘附在鋼輪上,可見基層處存在不同程度的坑洼,此時需安排施工人員及時清理,但存在再生路面實際瀝青用量不足的情況。對此,可使用低濃度柴油水混合物,以避免粘輪。

4.2橫向開裂

瀝青混合料存在干縮的變化特點,因此施工期間難以避免會產(chǎn)生橫向裂縫,對于極為細小的裂縫,經(jīng)過合理的養(yǎng)生作業(yè)后可消失。根據(jù)擊實試驗結(jié)果可知,實際壓實期間的含水量應略微低于最佳含水量,否則將影響壓實施工效果。在實際含水量偏高時可見基層有濕潤感,缺乏足夠的穩(wěn)定性,而在后續(xù)風干后則會出現(xiàn)干縮橫向開裂現(xiàn)象。若遇突發(fā)性的強降雨等特殊天氣,此時更易加大瀝青混合料的含水量,導致施工質(zhì)量難以滿足要求。針對此問題,可采取摻入生石灰翻拌的方法,在此基礎上組織碾壓作業(yè),且施工期間加強檢測,及時采取處理措施,盡可能從源頭上規(guī)避橫向開裂現(xiàn)象。

5結(jié)語

綜上所述,在行車荷載、材料老化等因素的作用下,瀝青路面的裂縫、坑槽等病害隨之顯現(xiàn),導致通行服務水平下降。通過舊瀝青路面冷再生技術(shù)的應用,可發(fā)揮出現(xiàn)狀路面材料的應用價值,僅需投入較少的新材料即可,經(jīng)濟效益、生態(tài)環(huán)保效益均較為顯著。

【參考文獻】

[1]劉天亮.瀝青路面就地冷再生技術(shù)分析[J].交通世界,2020(23):55-56.

[2]陸克號.舊瀝青路面就地冷再生施工工藝在公路改造中的應用[J].西部交通科技,2018(03):9-13.

[3]相云霞.瀝青路面冷再生施工技術(shù)研究[J].建筑機械,2018(01):27-29.

作者:郭建峰 單位:中鐵十二局集團第七工程有限公司