再生技術在黃河堤頂?shù)缆分械膽?/h1>
2015-04-05 19:02:54陳曉龍
山東水利 2015年11期
周 鵬，吳 華，陳曉龍
（章丘黃河河務局，山東 章丘 250200）
再生技術在黃河堤頂?shù)缆分械膽?/p>
周鵬，吳華，陳曉龍
（章丘黃河河務局，山東 章丘 250200）
結合2015-07章丘市黃河河務局一堤頂?shù)缆贩薰こ淌┕?，主要介紹了就地冷再生技術水泥穩(wěn)定基層的施工工藝以及在山東黃河工程上的應用效果和前景。
黃河；就地冷再生技術；堤頂?shù)缆?/p>
就地冷再生技術是將舊面層和部分基層就地破碎，摻加新料后再拌合，改建成新的基層（或底基層），再加鋪新的基層和面層，來提高公路的使用功能。2015-07，依據(jù)堤防加固項目的最后一次設計變更，在章丘市黃河河務局轄段內首次運用就地冷再生技術，進行了長度為8.426km的全深式就地冷再生水泥穩(wěn)定基層的施工。
1 就地冷再生施工技術優(yōu)點
1）成本低。道路就地冷再生幾乎全部利用了舊的筑路材料，從而減少了道路維修、改造時舊鋪層材料的挖起運輸、廢置和新材料的購置，節(jié)約了大量材料及能源，使成本大幅度下降。2）效率高。道路就地冷再生機械作為一種綜合性施工機械，能夠一次性銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪，避免了各種機械頻繁進場調配，從而極大簡化了施工程序，縮短工期。3）質量好。就地冷再生可以根據(jù)不同道路舊鋪層材料的實際情況進行配合比設計，保證施工質量。4）污染少。冷再生技術幾乎全部利用舊筑路材料，避免產生巨大建筑垃圾，有利于環(huán)境保護，因此被稱之為“綠色”施工技術。5）干擾低。冷再生施工的特點是大型綜合機械，密集快速施工，將因施工而造成的交通干擾降到了最低。
2 施工工藝
2.1施工的前期準備
1）進行配合比試驗設計。開工前必須由有資質的專業(yè)實驗室出具配合比設計，要保證配合比準確，必須保證樣品具有足夠的代表性，本次施工再生層總長8.426km，為保證土樣具有足夠的代表性，分別從前段、中段、后段取3個點，將路面包括瀝青路面打碎，取3個土樣送檢，確保配合比準確。
2）封閉交通。本次施工道路寬度為6m，采用全封閉施工，確保施工質量，避免社會車輛進入施工現(xiàn)場造成不必要的干擾，引發(fā)安全事故。
3）施工放樣。與傳統(tǒng)工法相同，需要注意的是，冷再生施工需嚴格控制再生深度，為方便質檢員對再生深度進行控制，應在邊線樁上仔細標注原路面高程，據(jù)此通過插芊法確定再生深度。
4）對原道路進行勘察處理。施工前需對原路面進行細致勘察，并對原路面進行處理，包括清掃雜草、垃圾、石塊等雜物、拆除路緣石、清除積水等；對于損壞比較嚴重的路面，需要調整橫坡（包括超高或路拱）、縱坡線，使路面線性平滑，對于超過再生層厚度的沉降、坡度變化等，必須在再生前按常規(guī)方法單獨處理，使原道路達到設計要求。
5）出具施工配比，準備新加料。依據(jù)施工配合比，準備新加料。首先根據(jù)實驗室配合比，計算出每平米或每延米路面新加料的添加量，主要包括每米路面水泥用量、粗骨料的攤鋪厚度、現(xiàn)場含水率等。根據(jù)施工配合比，確定袋裝水泥擺放的縱橫間距，若使用水泥稀漿車，應計算水泥漿
2.2冷再生施工
1）冷再生機組裝就位，連接水罐車，確定施工含水率。冷再生機需配合水罐車工作，水罐車容量以及數(shù)量可根據(jù)再生段每刀長度、水源距離、灌水時間進行選擇，通常一臺冷再生機搭配2~3臺8~15t的水罐車即可滿足要求，施工時確保一臺罐車工作，另一臺備用，施工時注意灌車水量，盡量選擇在兩再生段施工間隔間換水，避免在再生過程中停刀換水。好的再生機均自帶水泵采用主動注水的方式，在銑刨與拌合過程中，自水罐車中抽取飲用水噴灑到拌合料中，較先進的再生機還會配備行車電腦，隨時監(jiān)控噴水嘴出水量，確保含水均勻。施工中可根據(jù)拌合料的顏色變化觀察含水量是否均勻，一旦發(fā)現(xiàn)含水不均的情況應立即停機，查明原因后再繼續(xù)施工。
2）冷再生機行進控制。一切準備就緒后，操作員再次確認再生深度，確定無誤后開機行進，開機后操作員應盡快加速至正常施工速度，質檢員通過插芊法隨時監(jiān)控再生深度并及時反饋給操作員。需注意以下幾點：一是選擇適宜的再生段的長度。二是嚴格控制行進速度。三是嚴格再生深度控制。四是進行多刀施工時，應時刻注意搭接的寬度。
3）碾壓及成型控制。碾壓機的選型搭配與傳統(tǒng)工法并無不同，再生料碾壓過程需注意：一是碾壓方案選取，必須通過做碾壓試驗段來確定，包括機械選擇、碾壓遍數(shù)等。二是在再生機后要緊跟一臺壓路機進行初壓，在實驗段施工時發(fā)現(xiàn)，若初壓采用振壓時，會發(fā)生粗骨料離析現(xiàn)象，因此建議初壓應采用靜壓，并且由輪跡間的松散材料開始向兩邊碾壓。三是在初壓完成后，應立即用平地機整形。四是若出現(xiàn)于局部低洼處，應用齒耙將其表層5cm以上耙松，并用新拌的混合料進行找平，嚴禁薄層貼補。五是在整形前，如果再生材料表面水分散失比較嚴重，可以先灑水后用平地機整形。六是碾壓過程中，應確保再生料表面濕潤。七是經過拌和、整形的水泥穩(wěn)定就地冷再生層，要在試驗確定的延遲時間內完成碾壓，達到要求的密實度。
4）養(yǎng)生控制。冷再生層的養(yǎng)生同傳統(tǒng)水穩(wěn)基層施工，完成碾壓整形后，再生層要立即覆蓋，灑水養(yǎng)護，由于冷再生層無法分層碾壓，其碾壓厚度一般較高，因此必須進行高標準養(yǎng)護，必須覆蓋并始終保持濕潤，不可灑水養(yǎng)護。應當注意的是，再生料水穩(wěn)定性較差，不可浸泡，雨季施工一定做好排水措施，不得積水。
5）其他控制事項。一是嚴格控制縱向接縫。黃河工程堤頂?shù)缆穼挾纫话銥?m，應采用全幅一次成型，避免縱向接縫的產生，提高施工效率。二是橫向接縫的處理。施工中要盡量減少停機現(xiàn)象，避免出現(xiàn)橫向接縫。三是調頭處的處理。施工中應靈活利用堤防輔道，避免在再生段進行調頭，如機械必須在已壓成的再生層上調頭時，要采取措施保護調頭作業(yè)段。
3 質量控制要點
3.1再生機械的選擇
再生機是綜合銑刨、打碎、拌合為一體的綜合施工機械，是整個施工過程的最關鍵環(huán)節(jié)，再生機的質量性能是決定再生層施工質量的第一要素。市場上常見的再生機有維特根wr2000/ wr25000s、銳馬重工wr2300以及德工的mb525等。其主要性能如下：維特根為較早進行再生機研發(fā)、生產的廠家，旗下的再生機比較先進成熟，拌合均勻細致，且全部噴水嘴均為電子控制，能充分保證拌合料含水量均勻。根據(jù)施工寬度主要有wr2000以及wr2500s兩種型號，工作寬度分別為2m和2.5m，該堤頂?shù)缆穼挾葹?m。設計再生層寬度為6.3m，若采用wr2000型需進行四刀施工，故建議采用維特根wr2500s，三刀即可，能有效提高施工效率。銳馬重工wr2300為國產機，施工技術較先進，拌合效果較好，但因采用主動泵送供水而不是電控噴頭，施工中容易因噴頭堵塞或者泵送不均而產生含水量不均，施工中應嚴格監(jiān)控拌合料含水率，一旦發(fā)現(xiàn)問題立刻調整。德工的mb525為先前路拌機的改良型，拌合效果差，含水量難以控制，不建議使用。另外徐工XLZ系列路面冷再生機具有獨有的灑水自動控制和銑拌顆粒度控制等隨車智能控制系統(tǒng)，其智能化、高效化比肩國外先進機型，躋身世界先進行列，正迅速搶占市場。其旗下型號XLZ230/ XLZ230K，工作寬度大于 wr2000而又小于wr2500，用于堤頂?shù)缆贩?，選擇三刀施工較wr2500更省油較wr2000更高效，可作為冷再生施工第一選擇。
3.2攤鋪長度選擇
攤鋪長度應綜合施工溫度、水泥初凝時間、多刀施工以及碾壓成型時間綜合確定。本次施工天氣炎熱，水分蒸發(fā)較快，攤鋪長度不宜過長，一次攤鋪長度為100m，春秋季可適當延長。
3.3含水量控制
含水量是決定施工質量的又一重要因素，應嚴格控制，建議現(xiàn)場含水率較實驗室含水率提高1%以對抗蒸發(fā)量。同時，在平地機整平前、碾壓間隙應視情況再灑一遍水，保持表面濕潤。
3.4再生機輪跡處理
施工中發(fā)現(xiàn)，碾壓成型過程在再生機輪跡處易發(fā)生石子集中或者離析現(xiàn)象，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，這是再生基層施工的通病，究其原因主要有兩點：一是拌合不均，二是表面水分蒸發(fā)過快從而使得含水率過低。
處理方法是：一旦發(fā)生石子集中現(xiàn)象應立即退回重新拌就，酌情添加新水泥。而在初壓完成后平底機整平前灑水1~2遍，保持表面濕潤可有效防止石子離析現(xiàn)象。也可以在初壓前用機械耙將再生機輪跡耙松以防止石子離析。施工證明，施工過程保持較高的含水率可有效提高再生層質量及觀感。
4 應用效果及前景
目前，該施工任務已全部完成，根據(jù)現(xiàn)場施工質量評定并結合實驗室反饋回來的數(shù)據(jù)，證明本次施工是成功的。就地冷再生這一綠色施工技術，在黃河工程上的應用前景是巨大的。相較常規(guī)的路拌法基層施工，就地冷再生技術成本低、周期短、棄料少，綠色環(huán)保機械化智能化水平高，應用前景巨大。
（責任編輯崔春梅）
U416.2
B
1009-6159（2015）-11-0028-03
周鵬（1985—），男，助理工程師的噴入量；堤頂?shù)缆穬H6m寬，采用人工撒布水泥即可保證質量。石子等粗骨料可以采用自卸汽車或裝載機傾灑，人工攤鋪的方法，質檢員應隨時檢查攤鋪厚度，并確保攤鋪均勻。
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結合2015-07章丘市黃河河務局一堤頂?shù)缆贩薰こ淌┕?，主要介紹了就地冷再生技術水泥穩(wěn)定基層的施工工藝以及在山東黃河工程上的應用效果和前景。
黃河；就地冷再生技術；堤頂?shù)缆?/p>
就地冷再生技術是將舊面層和部分基層就地破碎，摻加新料后再拌合，改建成新的基層（或底基層），再加鋪新的基層和面層，來提高公路的使用功能。2015-07，依據(jù)堤防加固項目的最后一次設計變更，在章丘市黃河河務局轄段內首次運用就地冷再生技術，進行了長度為8.426km的全深式就地冷再生水泥穩(wěn)定基層的施工。
1 就地冷再生施工技術優(yōu)點
1）成本低。道路就地冷再生幾乎全部利用了舊的筑路材料，從而減少了道路維修、改造時舊鋪層材料的挖起運輸、廢置和新材料的購置，節(jié)約了大量材料及能源，使成本大幅度下降。2）效率高。道路就地冷再生機械作為一種綜合性施工機械，能夠一次性銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪，避免了各種機械頻繁進場調配，從而極大簡化了施工程序，縮短工期。3）質量好。就地冷再生可以根據(jù)不同道路舊鋪層材料的實際情況進行配合比設計，保證施工質量。4）污染少。冷再生技術幾乎全部利用舊筑路材料，避免產生巨大建筑垃圾，有利于環(huán)境保護，因此被稱之為“綠色”施工技術。5）干擾低。冷再生施工的特點是大型綜合機械，密集快速施工，將因施工而造成的交通干擾降到了最低。
2 施工工藝
2.1施工的前期準備
1）進行配合比試驗設計。開工前必須由有資質的專業(yè)實驗室出具配合比設計，要保證配合比準確，必須保證樣品具有足夠的代表性，本次施工再生層總長8.426km，為保證土樣具有足夠的代表性，分別從前段、中段、后段取3個點，將路面包括瀝青路面打碎，取3個土樣送檢，確保配合比準確。
2）封閉交通。本次施工道路寬度為6m，采用全封閉施工，確保施工質量，避免社會車輛進入施工現(xiàn)場造成不必要的干擾，引發(fā)安全事故。
3）施工放樣。與傳統(tǒng)工法相同，需要注意的是，冷再生施工需嚴格控制再生深度，為方便質檢員對再生深度進行控制，應在邊線樁上仔細標注原路面高程，據(jù)此通過插芊法確定再生深度。
4）對原道路進行勘察處理。施工前需對原路面進行細致勘察，并對原路面進行處理，包括清掃雜草、垃圾、石塊等雜物、拆除路緣石、清除積水等；對于損壞比較嚴重的路面，需要調整橫坡（包括超高或路拱）、縱坡線，使路面線性平滑，對于超過再生層厚度的沉降、坡度變化等，必須在再生前按常規(guī)方法單獨處理，使原道路達到設計要求。
5）出具施工配比，準備新加料。依據(jù)施工配合比，準備新加料。首先根據(jù)實驗室配合比，計算出每平米或每延米路面新加料的添加量，主要包括每米路面水泥用量、粗骨料的攤鋪厚度、現(xiàn)場含水率等。根據(jù)施工配合比，確定袋裝水泥擺放的縱橫間距，若使用水泥稀漿車，應計算水泥漿
2.2冷再生施工
1）冷再生機組裝就位，連接水罐車，確定施工含水率。冷再生機需配合水罐車工作，水罐車容量以及數(shù)量可根據(jù)再生段每刀長度、水源距離、灌水時間進行選擇，通常一臺冷再生機搭配2~3臺8~15t的水罐車即可滿足要求，施工時確保一臺罐車工作，另一臺備用，施工時注意灌車水量，盡量選擇在兩再生段施工間隔間換水，避免在再生過程中停刀換水。好的再生機均自帶水泵采用主動注水的方式，在銑刨與拌合過程中，自水罐車中抽取飲用水噴灑到拌合料中，較先進的再生機還會配備行車電腦，隨時監(jiān)控噴水嘴出水量，確保含水均勻。施工中可根據(jù)拌合料的顏色變化觀察含水量是否均勻，一旦發(fā)現(xiàn)含水不均的情況應立即停機，查明原因后再繼續(xù)施工。
2）冷再生機行進控制。一切準備就緒后，操作員再次確認再生深度，確定無誤后開機行進，開機后操作員應盡快加速至正常施工速度，質檢員通過插芊法隨時監(jiān)控再生深度并及時反饋給操作員。需注意以下幾點：一是選擇適宜的再生段的長度。二是嚴格控制行進速度。三是嚴格再生深度控制。四是進行多刀施工時，應時刻注意搭接的寬度。
3）碾壓及成型控制。碾壓機的選型搭配與傳統(tǒng)工法并無不同，再生料碾壓過程需注意：一是碾壓方案選取，必須通過做碾壓試驗段來確定，包括機械選擇、碾壓遍數(shù)等。二是在再生機后要緊跟一臺壓路機進行初壓，在實驗段施工時發(fā)現(xiàn)，若初壓采用振壓時，會發(fā)生粗骨料離析現(xiàn)象，因此建議初壓應采用靜壓，并且由輪跡間的松散材料開始向兩邊碾壓。三是在初壓完成后，應立即用平地機整形。四是若出現(xiàn)于局部低洼處，應用齒耙將其表層5cm以上耙松，并用新拌的混合料進行找平，嚴禁薄層貼補。五是在整形前，如果再生材料表面水分散失比較嚴重，可以先灑水后用平地機整形。六是碾壓過程中，應確保再生料表面濕潤。七是經過拌和、整形的水泥穩(wěn)定就地冷再生層，要在試驗確定的延遲時間內完成碾壓，達到要求的密實度。
4）養(yǎng)生控制。冷再生層的養(yǎng)生同傳統(tǒng)水穩(wěn)基層施工，完成碾壓整形后，再生層要立即覆蓋，灑水養(yǎng)護，由于冷再生層無法分層碾壓，其碾壓厚度一般較高，因此必須進行高標準養(yǎng)護，必須覆蓋并始終保持濕潤，不可灑水養(yǎng)護。應當注意的是，再生料水穩(wěn)定性較差，不可浸泡，雨季施工一定做好排水措施，不得積水。
5）其他控制事項。一是嚴格控制縱向接縫。黃河工程堤頂?shù)缆穼挾纫话銥?m，應采用全幅一次成型，避免縱向接縫的產生，提高施工效率。二是橫向接縫的處理。施工中要盡量減少停機現(xiàn)象，避免出現(xiàn)橫向接縫。三是調頭處的處理。施工中應靈活利用堤防輔道，避免在再生段進行調頭，如機械必須在已壓成的再生層上調頭時，要采取措施保護調頭作業(yè)段。
3 質量控制要點
3.1再生機械的選擇
再生機是綜合銑刨、打碎、拌合為一體的綜合施工機械，是整個施工過程的最關鍵環(huán)節(jié)，再生機的質量性能是決定再生層施工質量的第一要素。市場上常見的再生機有維特根wr2000/ wr25000s、銳馬重工wr2300以及德工的mb525等。其主要性能如下：維特根為較早進行再生機研發(fā)、生產的廠家，旗下的再生機比較先進成熟，拌合均勻細致，且全部噴水嘴均為電子控制，能充分保證拌合料含水量均勻。根據(jù)施工寬度主要有wr2000以及wr2500s兩種型號，工作寬度分別為2m和2.5m，該堤頂?shù)缆穼挾葹?m。設計再生層寬度為6.3m，若采用wr2000型需進行四刀施工，故建議采用維特根wr2500s，三刀即可，能有效提高施工效率。銳馬重工wr2300為國產機，施工技術較先進，拌合效果較好，但因采用主動泵送供水而不是電控噴頭，施工中容易因噴頭堵塞或者泵送不均而產生含水量不均，施工中應嚴格監(jiān)控拌合料含水率，一旦發(fā)現(xiàn)問題立刻調整。德工的mb525為先前路拌機的改良型，拌合效果差，含水量難以控制，不建議使用。另外徐工XLZ系列路面冷再生機具有獨有的灑水自動控制和銑拌顆粒度控制等隨車智能控制系統(tǒng)，其智能化、高效化比肩國外先進機型，躋身世界先進行列，正迅速搶占市場。其旗下型號XLZ230/ XLZ230K，工作寬度大于 wr2000而又小于wr2500，用于堤頂?shù)缆贩?，選擇三刀施工較wr2500更省油較wr2000更高效，可作為冷再生施工第一選擇。
3.2攤鋪長度選擇
攤鋪長度應綜合施工溫度、水泥初凝時間、多刀施工以及碾壓成型時間綜合確定。本次施工天氣炎熱，水分蒸發(fā)較快，攤鋪長度不宜過長，一次攤鋪長度為100m，春秋季可適當延長。
3.3含水量控制
含水量是決定施工質量的又一重要因素，應嚴格控制，建議現(xiàn)場含水率較實驗室含水率提高1%以對抗蒸發(fā)量。同時，在平地機整平前、碾壓間隙應視情況再灑一遍水，保持表面濕潤。
3.4再生機輪跡處理
施工中發(fā)現(xiàn)，碾壓成型過程在再生機輪跡處易發(fā)生石子集中或者離析現(xiàn)象，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，這是再生基層施工的通病，究其原因主要有兩點：一是拌合不均，二是表面水分蒸發(fā)過快從而使得含水率過低。
處理方法是：一旦發(fā)生石子集中現(xiàn)象應立即退回重新拌就，酌情添加新水泥。而在初壓完成后平底機整平前灑水1~2遍，保持表面濕潤可有效防止石子離析現(xiàn)象。也可以在初壓前用機械耙將再生機輪跡耙松以防止石子離析。施工證明，施工過程保持較高的含水率可有效提高再生層質量及觀感。
4 應用效果及前景
目前，該施工任務已全部完成，根據(jù)現(xiàn)場施工質量評定并結合實驗室反饋回來的數(shù)據(jù)，證明本次施工是成功的。就地冷再生這一綠色施工技術，在黃河工程上的應用前景是巨大的。相較常規(guī)的路拌法基層施工，就地冷再生技術成本低、周期短、棄料少，綠色環(huán)保機械化智能化水平高，應用前景巨大。
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