趙靜 孫長(zhǎng)娟 王鵬
摘要:針對(duì)舊路改造過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響較大的現(xiàn)實(shí)情況,文章詳細(xì)探討了就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用,分析了就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討了就地冷再生技術(shù)在舊路改造中的施工工藝及其質(zhì)量控制要點(diǎn),對(duì)于進(jìn)一步提高道路施工,尤其是舊路改造實(shí)踐具有一定借鑒指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:道路施工;就地冷再生技術(shù);舊路改造
中圖分類號(hào):U418文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2012)06-0060-03
一、概述
我國(guó)公路建設(shè)近幾年得到了飛速的發(fā)展,但是在很多新公路建成并投入使用的同時(shí),出現(xiàn)了兩方面的問(wèn)題:一是一些原有的舊公路路面已經(jīng)破敗不堪,急需整治,二是一些新建的公路也因?yàn)橹匦蜋C(jī)車而發(fā)生了路面破裂等災(zāi)害,因此,需要對(duì)瀝青路面進(jìn)行修整。目前普遍采用的是瀝青路面再生技術(shù),通過(guò)將原來(lái)路面的瀝青翻扒出來(lái),經(jīng)過(guò)回收、破碎、篩選等工序,再添加專用再生劑,形成新的能夠用于路面的瀝青混合材料,從而完成路面的鋪設(shè)。瀝青再生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的回收利用,而且環(huán)保無(wú)毒,成本低廉,施工便捷,周期較短,對(duì)于公路再生及修整具有明顯優(yōu)勢(shì)。
本論文主要結(jié)合就地冷再生技術(shù)探討瀝青路面的舊路改造引言技術(shù),并對(duì)瀝青混凝土再生技術(shù)進(jìn)行分析研究,以期從中能夠找到合理有效的就地冷再生技術(shù)的應(yīng)用,并以此和廣大同行分享。
二、瀝青路面冷再生技術(shù)的原理與優(yōu)勢(shì)
道路就地冷再生屬于道路維修、改造的范疇,它主要解決瀝青路面上基層破損的問(wèn)題。具體講,道路冷再生是指充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料(面層與基層)必要時(shí)加入部分新骨料,并按比例加入一定量的添加劑(水泥、泡沫瀝青、乳化瀝青、石灰、粉煤灰等)在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型,從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新基層的作業(yè)過(guò)程。
目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是水泥冷再生,下邊就以水泥冷再生為例簡(jiǎn)單介紹一下冷再生的工作原理。在要進(jìn)行再生的路面上攤鋪水泥(按試驗(yàn)配合比添加,一般為4%~6%),冷再生機(jī)的核心是裝有大量專用刀頭的銑刨和拌和轉(zhuǎn)子的銑刨鼓。轉(zhuǎn)子向上旋轉(zhuǎn)破碎原路面材料,冷再生機(jī)向前行進(jìn)時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),冷再生機(jī)通過(guò)軟管與水罐車連接,微處理器精確控制水在拌和倉(cāng)中的噴灑量。輸送的水通過(guò)銑刨轉(zhuǎn)子將水與銑刨料充分拌和,并達(dá)到需要的最佳含水量,從而保證混和料的最大壓實(shí)度。
與傳統(tǒng)施工方法相比,就地冷再生技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),概括起來(lái)可歸納為以下四點(diǎn):
(一)成本低
道路就地冷再生由于全部利用了舊的鋪層材料,從而減少了道路維修或改造時(shí)舊鋪層材料的挖起運(yùn)輸、廢置和新材料的購(gòu)置,從而導(dǎo)致成本大幅度下降。采用道路就地冷再生比傳統(tǒng)方式相比,隨著再生層厚度的不同,大概可以降低成本20%~46%,厚度越深,降低成本越多。在高等級(jí)路面基層中因原材料的再利用可節(jié)省大量投資,在低等級(jí)路面中,因用冷再生工藝可提高路面基層等級(jí)而減小面層的投入,這種客觀實(shí)際的存在是使得就地冷再生技術(shù)受到認(rèn)同并且得到快速發(fā)展的原始動(dòng)力。
(二)效率高
道路就地冷再生機(jī)械施工一次性可以完成銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪,從而簡(jiǎn)化了施工程序,縮短施工工期。使用就地冷再生機(jī)械,每天施工可完成5000~8000平方米的工作量。此外,冷再生施工的特點(diǎn)是大型機(jī)械,密集施工,將因施工而造成的交通干擾降到了最低。不像新建道路施工項(xiàng)目那樣,許多施工可在整個(gè)工地同時(shí)進(jìn)行,冷再生施工只是集中在一定特定的區(qū)域。整個(gè)冷再生機(jī)械組合可以處于同一條車道內(nèi),不影響另一條車道車輛通行,可進(jìn)行開(kāi)放式施工,特別適用于交通量較大或路寬較窄情況下的道路的施工。
(三)污染少
使用傳統(tǒng)的道路維修方法,瀝青路面廢棄量十分巨大,對(duì)環(huán)境造成污染,大量新材料的開(kāi)采,也會(huì)造成資源減少和環(huán)境的破壞。采用冷再生技術(shù)則可完全避免上述問(wèn)題。它不僅可以節(jié)約大量投資,更有利于環(huán)境保護(hù),因此被人們稱之為“綠色”施工技術(shù)。
三、就地冷再生技術(shù)在舊路改造中的應(yīng)用
(一)施工工藝分析
對(duì)于瀝青路面的就地冷再生施工,一般是根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖┕ち坑?jì)算相關(guān)原材料的需求量,然后再按照相關(guān)工程工序進(jìn)行施工。這里需要說(shuō)明的是按照工程量計(jì)算相關(guān)原材料的需求量,主要是指水泥的用量,其計(jì)算公式為:
水泥用量(kg/m2)=壓實(shí)厚度(m)×最大干容重(kg/m3)×壓實(shí)度(%)×水泥劑量(%)/(l+水泥劑量(%))。
需要說(shuō)明的是,水泥穩(wěn)定劑的加入采用干態(tài)的
形式。
下面結(jié)合瀝青路面的冷再生技術(shù)詳細(xì)探討其施工工藝步驟。
1.準(zhǔn)備工作。首先要將原有舊路的瀝青路面扒開(kāi),將相關(guān)瀝青材料進(jìn)行破碎、篩選、和攪拌,加入再生劑,以及添加新的有機(jī)材料和其他材料,攪拌形成新的瀝青混合材料,用于施工;另一方面,還要在待施工路面預(yù)布水泥,確定預(yù)布長(zhǎng)度,一般水泥預(yù)布長(zhǎng)度控制在80~150m,而且還要再拌好的預(yù)布路面撒防塵布,以防止過(guò)往的車輛對(duì)路面造成新的污染或者破壞。
2.材料的破碎和攪拌。在原有舊路路面回收回來(lái)的瀝青材料要利用破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理,之后加入新的瀝青材料,再生劑,有機(jī)添加劑等等,將混合之后的材料進(jìn)行攪拌,從而生成新的鋪路瀝青材料。需要說(shuō)明的是,新的瀝青材料再生速度,對(duì)于瀝青材料的厚度、硬度都有著明顯的影響,瀝青材料厚度過(guò)薄,容易使得新鋪設(shè)的道理很容易被破壞,而瀝青材料的硬度過(guò)硬,對(duì)于鋪設(shè)過(guò)程又不利。因此,對(duì)于鋪路的新瀝青材料的再生,應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的道路情況合理確定再生速度,以適應(yīng)鋪路的工程進(jìn)度。
3.鋪設(shè)瀝青及整平碾壓。道路鋪設(shè)可以采用按段鋪設(shè)的方式,每一作業(yè)段將瀝青材料鋪設(shè)下去之后,要采用羊角碾靜壓1遍,使之整平,然后用用灌砂法測(cè)壓實(shí)度并記錄其數(shù)據(jù),再對(duì)路面瀝青材料強(qiáng)振4遍,使混合料初步密實(shí)。經(jīng)過(guò)羊角碾靜壓1遍、強(qiáng)振4遍之后,瀝青材料鋪設(shè)在道路上形成一定厚度的穩(wěn)實(shí)的再生基層,從而完成路面的鋪筑工作。
4.鋪筑細(xì)節(jié)的處理。對(duì)于瀝青鋪筑路面,在鋪筑的過(guò)程中,有兩個(gè)細(xì)節(jié)需要處理,下面分別討論。
(1)作業(yè)段接縫處的處理。由于道理的鋪設(shè)是按作業(yè)段一段一段鋪設(shè)的,因此兩個(gè)相鄰作業(yè)段接縫處必須要處理。在施工時(shí),前一個(gè)作業(yè)段在接縫處留出空隙不進(jìn)行碾壓,大約留出5~8m的空隙;當(dāng)進(jìn)行第二個(gè)作業(yè)段施工鋪筑時(shí),在起始處同樣留出5~8m的空隙不做碾壓,待第二個(gè)作業(yè)段水泥初凝時(shí)間前4個(gè)小時(shí)進(jìn)行鋪筑,將兩個(gè)作業(yè)段之間的接縫處進(jìn)行聯(lián)合一并碾壓。需要注意的是,接縫盡量做到不斜接,接縫應(yīng)密實(shí),必要時(shí)可以采取反復(fù)碾壓成型的方法進(jìn)行處理。
(2)收邊。在碾壓成型的作業(yè)段需要按照預(yù)先設(shè)計(jì)計(jì)算好的寬度進(jìn)行收邊工作,收邊主要采用膠輪壓路機(jī)灑水靜壓收邊,將超出寬度之外的部分切除,要求切除表明平整密實(shí),無(wú)松散。
5.道路防護(hù)養(yǎng)生。對(duì)于碾壓成型之后的道路,要加敷設(shè)必要的保護(hù)層,通常采用稻草或者麻布袋進(jìn)行道路表明的保護(hù),在道路防護(hù)養(yǎng)生期間,應(yīng)該封閉交通并定期灑水養(yǎng)生。
(二)冷再生技術(shù)應(yīng)用施工控制要點(diǎn)
1.時(shí)間控制。由于是利用原有舊路的瀝青材料進(jìn)行破碎回收之后生成新的瀝青材料,因此,對(duì)于新的瀝青材料的生成,其時(shí)間控制是一個(gè)非常重要的工藝措施。不僅要控制破碎的時(shí)間,攪拌的時(shí)間,碾壓的時(shí)間,整平的時(shí)間,同時(shí)還要在各個(gè)工序工藝之間做好輔助工藝的銜接,提前做好原材料的相關(guān)準(zhǔn)備工作。最重要的一點(diǎn)是,一定要在水泥初凝時(shí)間到達(dá)之前,提前安排好各道工藝工序,并完成其他相關(guān)材料的準(zhǔn)備處理工序,完成新的瀝青原材料的生成工作。
2.含水量的控制。再生混合料的含水量,直接影響到再生混合料的硬度和飽和度,以及整平壓實(shí)之后的密實(shí)度,因此,對(duì)于含水量的控制一定要把握好,在具體實(shí)施時(shí),主要從以下幾個(gè)方面入手:
(1)根據(jù)原瀝青材料的破碎量、再生劑的添加量合理計(jì)算出需要的水含量。
(2)在攪拌過(guò)程中對(duì)混合料的含水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確定合理含水率。
(3)根據(jù)攪拌過(guò)程中的水分損失,及時(shí)添加水分,確定最佳含水量。
3.再生混合料的均勻性控制。再生混合料的均勻性直接影響到道路路面鋪設(shè)的平整度和密實(shí)度,而原有路面的瀝青材料倘若不均勻,則很容易導(dǎo)致再生混合料的不均勻,因此當(dāng)出現(xiàn)含水量較小,出現(xiàn)混合料離析時(shí),必須適當(dāng)添加水分,并采用人工局部翻攪,進(jìn)行保證再生混合料的均勻性,以切實(shí)保障道路路面鋪設(shè)的平整度和密實(shí)度。
4.碾壓。由于是回收篩選了原有舊路路面的瀝青材料,并利用再生劑實(shí)現(xiàn)了再生混合料的利用,因此再生基層的厚度不宜太厚,否則容易導(dǎo)致路面瀝青性質(zhì)不穩(wěn)定。按照再生規(guī)范要求,采用水泥再生瀝青路面,其再生基層厚度不宜超過(guò)220mm,因此在碾壓時(shí)要按照這一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,所以在具體施工時(shí),要先用羊角碾靜壓1遍并強(qiáng)振4遍,這不僅僅是為了保證路面再生材料的平整度和密實(shí)度,也是為了確保再生基層的厚度在規(guī)范厚度以下,從而確保瀝青冷再生混合料的整體性能的穩(wěn)定。
四、結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)全國(guó)各大城市都在大興土木廣建公路,在對(duì)舊公路進(jìn)行改造時(shí),采用瀝青冷再生技術(shù)是一個(gè)非常好的選擇,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在不影響交通秩序的前提下對(duì)舊路的快速改造,而且同時(shí)該方法也符合環(huán)保要求,工藝簡(jiǎn)單,施工成本較低,因此是值得大力推廣應(yīng)用的。本論文主要針對(duì)就地冷再生技術(shù)探討了施工工藝和應(yīng)用,對(duì)于進(jìn)一步提高瀝青冷再生技術(shù)的應(yīng)用水平具有較好的指導(dǎo)和借鑒意義。
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(責(zé)任編輯:周加轉(zhuǎn))