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【摘要】本文介绍了冷再生技术的作用机理,并结合工程实践介绍了具体的施工过程。关键词:旧路面冷再生技术沥青路面经过一定年限的使用,受各种应力的影响,以及沥青老化和冰冻、高温的交替作用,沥青路面的破损日益严重。为使路面结构能适应不断增长的交通董要求,在公路建设中的大中修工程中,提高资源利用效率,注重公路建设与环境保护并举,以及使公路发展与自然环境相和谐,是新时期公路建设的新理念。旧沥青路面就地冷再生技术的应用,为科学经济地进行旧路改造提供了一种新途径。
【关键词】沥青;冷再生;就地再生;公路大修
1.作用机理
道路就地冷再生技术是指充分利用现有旧路材料(面层和基层部分),按照新的设计要求,按比例加入添加剂(泡沫沥青、水泥)和适量的水,在自然环境状态下就地连续完成旧沥青路面的铣刨、破碎、拌合和摊铺,随后进行找平及压实、养生,形成性能、质量满足要求的道路新基层。
2.基层冷再生施工工艺
冷再生施工工艺流程:破碎旧路面-Y214压路机稳压一平地机整平一摊铺水泥一冷再生机加水拌和-Y214压路机稳压一平地机整平--Y218压路机振压一三轮压路机碾压一养生。
3.实例分析
2008年某國道大修工程中,部分路段基层施工采用了18厘米冷再生处理技术,经过具体施工实践,现对这一施工过程及要点进行简介:
现场冷再生施工工艺与选用的冷再生机有很大关系,在本工程中采用的是德国维地根公司的WR2500型冷再生机。现场冷再生基层施工配套机械:维特根WR2500型再生机一台。水车4台,PY180平地机一台,20t轮胎压路机一台,Y214振动压路机一台,Y218振动压路机一台,30装载机一台。在本大修工程中冷再生采用剂量5%的水泥作为添加剂;再生机完成旧路材料的铣刨、破碎、新旧材料的拌和;由压路机完成再生层的最终压实成型。
3.1再生前的准备工作
3.1.1清扫和处理原路面
工前需将原路面清扫干净,避免有杂质混入混合料中,影响冷再生的基层质量。对于翻浆、路基沉陷路段,要事先进行处理。
3.1.2确定再生幅数
根据需再生旧路面的宽度和再生机的工作宽度,及相邻两幅的搭接宽度确定再生幅数。一般情况下,两幅的搭接宽度不小于20cm。避免出现“夹生”现象而影响工程质量。
3.1.3确定每平方米添加剂的用量
方法如下:
先确定待施工路段的旧路面结构,以本工程为例,旧路结构为4cm细粒式沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土+15cm石灰、粉煤灰碎石基层+15cm石灰土底基层+路基,则本工程设计的冷再生深度18cm中有9cm旧沥青路面+9cm石灰、粉煤灰碎石基层。
根据《公路工程预算定额》及有关试验资料,取旧沥青路面的比重为2500kg/m3,取旧路面基层的比重为2130 kg/m3,则计算厚度18cm的旧路面的比重为2500××0.09+213 0×0.09 =416.7kg/m2(其他工程可参照本方法进行计算)。
本工程以水泥作为添加剂,剂量为5%,则每平方米水泥用量为416.7×0.05=20.8kg。
3.2再生过程
3.2.1确定再生路段的长度
根据添加剂的初、终凝时间,天气变化,以及机械设备的配备状况等,确定一次再生路段的长度。我们本着每次再生长度为500m,每天可施工两个再生段落,计1000m,每幅宽度为5米,折合面积为5000m2。
3.2.2第一次破碎
在破碎时根据再生幅数、路面宽度、两幅的搭接宽度,调整好再生机的工作宽度,加入略低于最佳含水量的水份进行破碎。第一次破碎深度低于要再生深度(18cm)的lcm—1.5cm,(17cm—16.5cm)以免第二次再生后再生层与原路基中间留有没有拌入水泥的夹层。。
3.2.3第二次破碎
在第一次破碎好的路段中经过初平、稳压后,按要求的添加剂量并根据前面计算出的每平米的用量打好网格,为了便于施工,可根据施工路段的宽度,计算出每延米的水泥用量,如在本工程中每幅宽度为5米,则正好是每延米2袋水泥。由人工把水泥均匀散开、摊平,摊铺长度应视再生机的速度而定,一般与再生机保持5 -10米,确保再生机的正常工作。再生深度按要求深度(18cm)再生(比第一次深1-1.5cm),再生时设专人随时观察含水量及深度以及两幅的搭接。再生完成约一半工作长度时,用压路机在再生机后面对再生层进行低速稳压,使再生料初步密实。
3.2.4整形压实
一个工作段全部再生完成且初步压实后,进行找平工作,找平过程包括对再生层横、纵坡度的调整及对再生机轮迹的消除。在全幅再生完成后立即进行打点找平,在路线的纵向每20米打一灰点,横向每断面打5个灰点。平地机在找平时设有专人看护灰点以免破坏,如有破坏及时补测灰点,直至整个再生路段整个断面完全找平,达到要求的标高和横坡度而后立即进行碾压。碾压时先用16t振动压路机微振l遍,再强振2遍,最后用18t - 21t三轮压路机静压2-3遍。碾压过程中应根据天气情况及含水量,再生料随时洒水;在碾压过程中,压路机不应随时在碾压段上刹车、停车或调头。
3.2.5接缝的处理
施工中不可避免地要出现停机,而两次施工的接缝处理是相当重要的,应认真处理,以免出现质量隐患。在临时停机后重新开始时,整个再生机组应倒退1- 2m的距离,达到再生过的材料上,以保证开始簏工后所有材料均得到处理。上一作业段压实时,要预留3-5m不进行碾压。待下一段再生时,一并再生处理,并且在整平时,平地机也应从已整平的路段上搭接3-5米,开始整平,保证接缝处的平整度。
3.3养生
再生层碾压完成后,应用洒水车经常洒水进行养生,。以防止再生层表面失水干燥,每天洒水的次数应视天气而定。在整个养生期间,应始终保持再生层表面潮湿‘,避免出现或干或湿现象。养生期间除洒水车外应封闭交通,养生期为7天。
4.效果分析
冷再生技术是采用一次性粉碎法,将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎,再掺人一定数量、符合标准的再生剂、水泥、水(或加入乳化沥青)和骨料,按设定的厚度,用冷再生机进行处理后,经整形、碾压和后期养生,使芄达到设计路基结构层技术要求的一种施工工艺。国外应用实践证明’,基层再生技术是公路建设和养护可持续发展的重要组成部分。再我国同样具有重要韵现实意义。
4.1节约资源
基层冷再生技术能最大限度利用废旧沥青混合料,节省大量砂石料,减少大量的能源消耗,同时每一条投入运营进入养护维修期的沥青混凝土路面都是一个潜在的可再生能源基地。
4.2保护环境
旧沥青路面冷再生基层技术通过重复利用旧沥青混合料,防止路面废料对弃料点及周边环境的污染,有效地保护林地和耕地,维护自然景观和生态环境意义重大。在交通发展带动经济发展的同时带来的生态环境破坏已引起社会各界的高度关注,解决公路建设与环境保护的矛盾已迫在肩睫。
5.结语(下转第153页)
(上接第302页)旧沥青路面冷再生基层技术,在旧路维修改造中应用冷再生技术可大大简化施工工序,同时可节约材料,缩短工期,有利于废料处理,保护环境,因而具有显著的经济效益和社会效益。■
【参考文献】
[1]王飞跃,梅兴民.道路路面维修改造就地冷再生技术应用.黄河水利职业技术学院学报,2005,(01):34-35,40.
[2]范昌才.浅谈冷再生基层强度控制要点. 淮北职业技术学院学报,2010,(05):117-119.
[3]蒋东方,丁满琪.太湖大道三渣底基层冷再生研究.徐州建筑职业技术学院学报,2005,(03).
[4]黎建生.冲击压实改造技术在广韶高速公路旧水泥面板大修中的应用.广东交通职业技术学院学报,2008,(02):1-4.
[5]刘金刚,丁颖,王伟,刘崇理.预防路面早期损坏的结构设计要点.辽宁省交通高等专科学校学报,2006,(02):14-15.
【关键词】沥青;冷再生;就地再生;公路大修
1.作用机理
道路就地冷再生技术是指充分利用现有旧路材料(面层和基层部分),按照新的设计要求,按比例加入添加剂(泡沫沥青、水泥)和适量的水,在自然环境状态下就地连续完成旧沥青路面的铣刨、破碎、拌合和摊铺,随后进行找平及压实、养生,形成性能、质量满足要求的道路新基层。
2.基层冷再生施工工艺
冷再生施工工艺流程:破碎旧路面-Y214压路机稳压一平地机整平一摊铺水泥一冷再生机加水拌和-Y214压路机稳压一平地机整平--Y218压路机振压一三轮压路机碾压一养生。
3.实例分析
2008年某國道大修工程中,部分路段基层施工采用了18厘米冷再生处理技术,经过具体施工实践,现对这一施工过程及要点进行简介:
现场冷再生施工工艺与选用的冷再生机有很大关系,在本工程中采用的是德国维地根公司的WR2500型冷再生机。现场冷再生基层施工配套机械:维特根WR2500型再生机一台。水车4台,PY180平地机一台,20t轮胎压路机一台,Y214振动压路机一台,Y218振动压路机一台,30装载机一台。在本大修工程中冷再生采用剂量5%的水泥作为添加剂;再生机完成旧路材料的铣刨、破碎、新旧材料的拌和;由压路机完成再生层的最终压实成型。
3.1再生前的准备工作
3.1.1清扫和处理原路面
工前需将原路面清扫干净,避免有杂质混入混合料中,影响冷再生的基层质量。对于翻浆、路基沉陷路段,要事先进行处理。
3.1.2确定再生幅数
根据需再生旧路面的宽度和再生机的工作宽度,及相邻两幅的搭接宽度确定再生幅数。一般情况下,两幅的搭接宽度不小于20cm。避免出现“夹生”现象而影响工程质量。
3.1.3确定每平方米添加剂的用量
方法如下:
先确定待施工路段的旧路面结构,以本工程为例,旧路结构为4cm细粒式沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土+15cm石灰、粉煤灰碎石基层+15cm石灰土底基层+路基,则本工程设计的冷再生深度18cm中有9cm旧沥青路面+9cm石灰、粉煤灰碎石基层。
根据《公路工程预算定额》及有关试验资料,取旧沥青路面的比重为2500kg/m3,取旧路面基层的比重为2130 kg/m3,则计算厚度18cm的旧路面的比重为2500××0.09+213 0×0.09 =416.7kg/m2(其他工程可参照本方法进行计算)。
本工程以水泥作为添加剂,剂量为5%,则每平方米水泥用量为416.7×0.05=20.8kg。
3.2再生过程
3.2.1确定再生路段的长度
根据添加剂的初、终凝时间,天气变化,以及机械设备的配备状况等,确定一次再生路段的长度。我们本着每次再生长度为500m,每天可施工两个再生段落,计1000m,每幅宽度为5米,折合面积为5000m2。
3.2.2第一次破碎
在破碎时根据再生幅数、路面宽度、两幅的搭接宽度,调整好再生机的工作宽度,加入略低于最佳含水量的水份进行破碎。第一次破碎深度低于要再生深度(18cm)的lcm—1.5cm,(17cm—16.5cm)以免第二次再生后再生层与原路基中间留有没有拌入水泥的夹层。。
3.2.3第二次破碎
在第一次破碎好的路段中经过初平、稳压后,按要求的添加剂量并根据前面计算出的每平米的用量打好网格,为了便于施工,可根据施工路段的宽度,计算出每延米的水泥用量,如在本工程中每幅宽度为5米,则正好是每延米2袋水泥。由人工把水泥均匀散开、摊平,摊铺长度应视再生机的速度而定,一般与再生机保持5 -10米,确保再生机的正常工作。再生深度按要求深度(18cm)再生(比第一次深1-1.5cm),再生时设专人随时观察含水量及深度以及两幅的搭接。再生完成约一半工作长度时,用压路机在再生机后面对再生层进行低速稳压,使再生料初步密实。
3.2.4整形压实
一个工作段全部再生完成且初步压实后,进行找平工作,找平过程包括对再生层横、纵坡度的调整及对再生机轮迹的消除。在全幅再生完成后立即进行打点找平,在路线的纵向每20米打一灰点,横向每断面打5个灰点。平地机在找平时设有专人看护灰点以免破坏,如有破坏及时补测灰点,直至整个再生路段整个断面完全找平,达到要求的标高和横坡度而后立即进行碾压。碾压时先用16t振动压路机微振l遍,再强振2遍,最后用18t - 21t三轮压路机静压2-3遍。碾压过程中应根据天气情况及含水量,再生料随时洒水;在碾压过程中,压路机不应随时在碾压段上刹车、停车或调头。
3.2.5接缝的处理
施工中不可避免地要出现停机,而两次施工的接缝处理是相当重要的,应认真处理,以免出现质量隐患。在临时停机后重新开始时,整个再生机组应倒退1- 2m的距离,达到再生过的材料上,以保证开始簏工后所有材料均得到处理。上一作业段压实时,要预留3-5m不进行碾压。待下一段再生时,一并再生处理,并且在整平时,平地机也应从已整平的路段上搭接3-5米,开始整平,保证接缝处的平整度。
3.3养生
再生层碾压完成后,应用洒水车经常洒水进行养生,。以防止再生层表面失水干燥,每天洒水的次数应视天气而定。在整个养生期间,应始终保持再生层表面潮湿‘,避免出现或干或湿现象。养生期间除洒水车外应封闭交通,养生期为7天。
4.效果分析
冷再生技术是采用一次性粉碎法,将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎,再掺人一定数量、符合标准的再生剂、水泥、水(或加入乳化沥青)和骨料,按设定的厚度,用冷再生机进行处理后,经整形、碾压和后期养生,使芄达到设计路基结构层技术要求的一种施工工艺。国外应用实践证明’,基层再生技术是公路建设和养护可持续发展的重要组成部分。再我国同样具有重要韵现实意义。
4.1节约资源
基层冷再生技术能最大限度利用废旧沥青混合料,节省大量砂石料,减少大量的能源消耗,同时每一条投入运营进入养护维修期的沥青混凝土路面都是一个潜在的可再生能源基地。
4.2保护环境
旧沥青路面冷再生基层技术通过重复利用旧沥青混合料,防止路面废料对弃料点及周边环境的污染,有效地保护林地和耕地,维护自然景观和生态环境意义重大。在交通发展带动经济发展的同时带来的生态环境破坏已引起社会各界的高度关注,解决公路建设与环境保护的矛盾已迫在肩睫。
5.结语(下转第153页)
(上接第302页)旧沥青路面冷再生基层技术,在旧路维修改造中应用冷再生技术可大大简化施工工序,同时可节约材料,缩短工期,有利于废料处理,保护环境,因而具有显著的经济效益和社会效益。■
【参考文献】
[1]王飞跃,梅兴民.道路路面维修改造就地冷再生技术应用.黄河水利职业技术学院学报,2005,(01):34-35,40.
[2]范昌才.浅谈冷再生基层强度控制要点. 淮北职业技术学院学报,2010,(05):117-119.
[3]蒋东方,丁满琪.太湖大道三渣底基层冷再生研究.徐州建筑职业技术学院学报,2005,(03).
[4]黎建生.冲击压实改造技术在广韶高速公路旧水泥面板大修中的应用.广东交通职业技术学院学报,2008,(02):1-4.
[5]刘金刚,丁颖,王伟,刘崇理.预防路面早期损坏的结构设计要点.辽宁省交通高等专科学校学报,2006,(02):14-15.