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摘 要:本文介绍了水泥就地冷再生基层应用时的对原有旧路检测种类和路用性能评价的方法,以及在确定水泥就地冷再生基层时的技术要求。同时结合实际工程要求介绍了水泥就地冷再生基层的设计内容和施工注意事项。
关键词:水泥就地冷再生基层设计应用
中图分类号:U416 文獻标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0054-01
1 原有路面的检测
1.1 交通量调查
通过交通量调查,从西宝南线沣河收费站处收集的交通量数据分析,交通量增长率为2%。
1.2 弯沉调查
路面实测弯沉值是路面结构承载能力的综合反映,是计算路面强度指数SSI的重要参数。弯沉检测采用贝克曼梁弯沉仪进行检测,每车道每25米为一检测断面,每断面4个测点,根据检测结果及各测点的弯沉划分处治段落,计算各路段代表弯沉、原路面当量回弹模量、路面强度指数及强度等级。
1.3 路况调研
外业阶段:对原有路面的典型损坏类型,如横(纵)缝、龟裂、网裂、坑槽、沉陷、拥包损坏等进行调查,详细如实地记录病害情况,进一步评估路段的损坏类型,确定处治方案和处治方案的工程数量。
1.4 钻孔取芯调查
对弯沉值较大以及路面调查损坏较为严重的路段进行钻孔取芯检测,确定损坏程度和损坏原因,明确病害范围与深度,分析病害成因。
1.5 行驶质量评价及路面抗滑性能评价
旧路面经过多年养护维修,路左幅大路段沉陷,部分路段轻中型拥包,波浪严重,鉴于此原因,外业调查时未对行驶质量、路面抗滑性能做详细调查,因此对这两项指标不做评价。
2 路面损坏原因分析
通过对交通、弯沉、路面破损和钻孔取芯的调查,综合评估原有路面的损坏程度,分析认为该路的损坏主要发生在基层。交通荷载较大,有超载现象,累计轴次较大。局部网裂严重路面均伴随着沉陷出现,主要原因是路面的整体强度不足而引起,特别是半刚性基层疲劳损坏引起路面沉陷和开裂。
3 旧路评价
通过调查分析旧路现状及病害发生原因,结合目前国省干线公路的大修现状,以路面强度指数(SSI)和路面状况指数(PCI)两项主要指标结合路面平整度、路面抗滑性能确定处理方案。通过对路面综合评定,评定结果如表1所示。
通过分析,该路总体路面状况指数左、右幅差异较大,路面结构强度指数左、右幅差异不大,其中路面状况指数左幅以次、差为主,右幅以中等为主,两端较中间好;结构强度指数以次、差为主。依据计算数据可知,左、右幅路面结构强度指数不等路段,由于整幅路面左、右幅标高应相等,采用冷再生基层方案时基层厚度相同,按最不利结果确定方案。K1329+400～K1342+500段结构强度指数最不利,路面评定结果为次、差,故采用水泥就地冷再生基层方案。
4 水泥冷再生基层设计内容
对于重度沉陷,施工时挖除原旧路破损面层和基层,新做所在处理路段冷再生基层等厚度的二灰碎石+23cm水泥稳定砂砾补至旧路面标高。根据预测的交通量和交通组成,该路段沥青混凝土路面设计年限内一个车道的累计轴次为1901286次,按半刚性基层计算设计弯沉为36.6(0.01mm),按柔性基层计算设计弯沉为58.6(0.0lmm),设计采用就地水泥冷再生基层,且基层材料中有旧沥青料,现沥青路面设计规范中缺少计算理论,根据已建项目的经验,建议竣工验收弯沉为43(0.0lmm),并根据试验路试验情况确定最终竣工验收弯沉。一般路段路拱横坡调整为2%,超高路段按二级公路相应技术标准执行。路面压实度按重型击实标准二级公路标准执行,二灰碎石基层压实度≥97%,水泥稳定砂砾底基层压实度≥95%,水泥冷再生基层压实度参照水泥稳定土基层按≥97%要求。
5 水泥冷再生基层施工
(1)水泥冷再生基层施工采用就地冷再生,它是利用维特森WR2500S型再生机将7cm沥青面层及13～18cm原路面基层一起铣刨,掺加5%～6%水泥拌和,经过整平、碾压等施工操作程序,使之形成新的路面基层。(2)水泥选定32.5级矿渣硅酸盐水泥,水泥含量为5～6%,最佳含水量为7.5%,最大干密度2.125g/cm3,设计强度3.4MPa。(3)含水量宜控制在最佳含水量2%以内,再生期间确保不间断供水。(4)撒布水泥时,要控制预撒布的长度,以保证拌和机正常工作为宜,一般长度控制在80～150m,边拌和边撒布,以防止通行车辆的气流或轮胎带动造成污染、使水泥剂量及天气突然变化带来的消耗损失。(5)施工时,应提前测定旧路面实际含水量,根据测定的数据,确定就地冷再生机拌和过程中外加用水量。(6)两工作段的衔接处应搭接拌和,前一段拌和后,留5～8cm不进行碾压,后一段进行施工时,前段留下未压部分,再加部分水泥重新拌和(随二次拌和)在水泥初凝时间3.5h前一并碾压。(7)碾压成型后及时进行草帘或棉垫覆盖养生,覆盖洒水养生7天,要保证足够的温度和湿度,养生期间设置围档严禁车辆通行。
6 结语
通过室内试验确定了最佳水泥用量、最佳含水量和最大干密度,经养生后实测强度为3.5MPa,完全满足设计要求。通过近两年的使用效果来看,路用性能完全满足设计要求。
参考文献
[1] 朱建东．沥青路面现场热再生工艺在沪宁高速公路的应用[J].华东公路,2003(12):7～10．
[2] 董平如,沈国平．京津塘高速公路沥青混凝土路面就地热再生技术[J].公路,2004(1):123～130．
[3] 侯睿,李海军,黄晓明等．高等级路面旧沥青混合料热再生分析[J].中外公路,2005(8)．
[4] 师郡,陈志喜,帅领.旧沥青混凝土路面现场冷再生技术及施工工艺研究[J].公路,2004(10):167～170.
[5] Y.Kim,Hosin“David”Lee,R. Ceccovilli. Laboratory Evaluation of Engineered CIR Emulsion and Foamed Asphalt Mixtures for Cold-In-Place Recycling of Asphalt Pavements.CD-ROM of TRB 83th Annual Meeting, Washington.D.C.,2004.
关键词:水泥就地冷再生基层设计应用
中图分类号:U416 文獻标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0054-01
1 原有路面的检测
1.1 交通量调查
通过交通量调查,从西宝南线沣河收费站处收集的交通量数据分析,交通量增长率为2%。
1.2 弯沉调查
路面实测弯沉值是路面结构承载能力的综合反映,是计算路面强度指数SSI的重要参数。弯沉检测采用贝克曼梁弯沉仪进行检测,每车道每25米为一检测断面,每断面4个测点,根据检测结果及各测点的弯沉划分处治段落,计算各路段代表弯沉、原路面当量回弹模量、路面强度指数及强度等级。
1.3 路况调研
外业阶段:对原有路面的典型损坏类型,如横(纵)缝、龟裂、网裂、坑槽、沉陷、拥包损坏等进行调查,详细如实地记录病害情况,进一步评估路段的损坏类型,确定处治方案和处治方案的工程数量。
1.4 钻孔取芯调查
对弯沉值较大以及路面调查损坏较为严重的路段进行钻孔取芯检测,确定损坏程度和损坏原因,明确病害范围与深度,分析病害成因。
1.5 行驶质量评价及路面抗滑性能评价
旧路面经过多年养护维修,路左幅大路段沉陷,部分路段轻中型拥包,波浪严重,鉴于此原因,外业调查时未对行驶质量、路面抗滑性能做详细调查,因此对这两项指标不做评价。
2 路面损坏原因分析
通过对交通、弯沉、路面破损和钻孔取芯的调查,综合评估原有路面的损坏程度,分析认为该路的损坏主要发生在基层。交通荷载较大,有超载现象,累计轴次较大。局部网裂严重路面均伴随着沉陷出现,主要原因是路面的整体强度不足而引起,特别是半刚性基层疲劳损坏引起路面沉陷和开裂。
3 旧路评价
通过调查分析旧路现状及病害发生原因,结合目前国省干线公路的大修现状,以路面强度指数(SSI)和路面状况指数(PCI)两项主要指标结合路面平整度、路面抗滑性能确定处理方案。通过对路面综合评定,评定结果如表1所示。
通过分析,该路总体路面状况指数左、右幅差异较大,路面结构强度指数左、右幅差异不大,其中路面状况指数左幅以次、差为主,右幅以中等为主,两端较中间好;结构强度指数以次、差为主。依据计算数据可知,左、右幅路面结构强度指数不等路段,由于整幅路面左、右幅标高应相等,采用冷再生基层方案时基层厚度相同,按最不利结果确定方案。K1329+400～K1342+500段结构强度指数最不利,路面评定结果为次、差,故采用水泥就地冷再生基层方案。
4 水泥冷再生基层设计内容
对于重度沉陷,施工时挖除原旧路破损面层和基层,新做所在处理路段冷再生基层等厚度的二灰碎石+23cm水泥稳定砂砾补至旧路面标高。根据预测的交通量和交通组成,该路段沥青混凝土路面设计年限内一个车道的累计轴次为1901286次,按半刚性基层计算设计弯沉为36.6(0.01mm),按柔性基层计算设计弯沉为58.6(0.0lmm),设计采用就地水泥冷再生基层,且基层材料中有旧沥青料,现沥青路面设计规范中缺少计算理论,根据已建项目的经验,建议竣工验收弯沉为43(0.0lmm),并根据试验路试验情况确定最终竣工验收弯沉。一般路段路拱横坡调整为2%,超高路段按二级公路相应技术标准执行。路面压实度按重型击实标准二级公路标准执行,二灰碎石基层压实度≥97%,水泥稳定砂砾底基层压实度≥95%,水泥冷再生基层压实度参照水泥稳定土基层按≥97%要求。
5 水泥冷再生基层施工
(1)水泥冷再生基层施工采用就地冷再生,它是利用维特森WR2500S型再生机将7cm沥青面层及13～18cm原路面基层一起铣刨,掺加5%～6%水泥拌和,经过整平、碾压等施工操作程序,使之形成新的路面基层。(2)水泥选定32.5级矿渣硅酸盐水泥,水泥含量为5～6%,最佳含水量为7.5%,最大干密度2.125g/cm3,设计强度3.4MPa。(3)含水量宜控制在最佳含水量2%以内,再生期间确保不间断供水。(4)撒布水泥时,要控制预撒布的长度,以保证拌和机正常工作为宜,一般长度控制在80～150m,边拌和边撒布,以防止通行车辆的气流或轮胎带动造成污染、使水泥剂量及天气突然变化带来的消耗损失。(5)施工时,应提前测定旧路面实际含水量,根据测定的数据,确定就地冷再生机拌和过程中外加用水量。(6)两工作段的衔接处应搭接拌和,前一段拌和后,留5～8cm不进行碾压,后一段进行施工时,前段留下未压部分,再加部分水泥重新拌和(随二次拌和)在水泥初凝时间3.5h前一并碾压。(7)碾压成型后及时进行草帘或棉垫覆盖养生,覆盖洒水养生7天,要保证足够的温度和湿度,养生期间设置围档严禁车辆通行。
6 结语
通过室内试验确定了最佳水泥用量、最佳含水量和最大干密度,经养生后实测强度为3.5MPa,完全满足设计要求。通过近两年的使用效果来看,路用性能完全满足设计要求。
参考文献
[1] 朱建东．沥青路面现场热再生工艺在沪宁高速公路的应用[J].华东公路,2003(12):7～10．
[2] 董平如,沈国平．京津塘高速公路沥青混凝土路面就地热再生技术[J].公路,2004(1):123～130．
[3] 侯睿,李海军,黄晓明等．高等级路面旧沥青混合料热再生分析[J].中外公路,2005(8)．
[4] 师郡,陈志喜,帅领.旧沥青混凝土路面现场冷再生技术及施工工艺研究[J].公路,2004(10):167～170.
[5] Y.Kim,Hosin“David”Lee,R. Ceccovilli. Laboratory Evaluation of Engineered CIR Emulsion and Foamed Asphalt Mixtures for Cold-In-Place Recycling of Asphalt Pavements.CD-ROM of TRB 83th Annual Meeting, Washington.D.C.,2004.