就地复合冷再生路面施工设计参数及工艺参数分析.pdf

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编号:20181111052954825117    类型:共享资源    大小:115.10KB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
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就地复合冷再生路面施工设计参数及工艺参数分析 王 寸军 梁 友哲安 徽省 交通 规划 设计 研究 院有 限公 司 安 徽 合 肥 2300摘要 : 复合冷再生层技术是一项新型的路面层结构技术 , 具有一定柔性的同时还 具有一定的刚性 , 实现了施工现场的部分旧沥青与基层的再生 。 本文笔者以渝涪高速公路的沥青路害工程为例 , 利用复合冷再生层技术 , 对其结构的各个设计参数以及工艺参数进行了分析 , 目的是为复合冷再生技术的路面施工提供指导和借鉴,为技术的应用提供成功的经验。 关键字:就地复合冷再生技术;路面施工;设计参数;工艺参数,结构参数 Abstract:thecompositelayerofcoldregenerationtechnologyisanewtypeofpavementstructurelayertechnology,hascertainflexibilityatthesametimealsohavecertainrigidity,hasrealizedtheconstruction siteofapartoftheoldasphaltregenerationwiththegrassroots.Inthispaper,theauthorinchongqingfuchenghighwayasphalt“projectasanexample,usingthecompoundlayerofcoldregenerationtechnology,thestructureofvariousdesignparametersandprocessparametersare analyzed,theaimistocompoundcoldregenerationtechnologyofroadsurfaceconstruction,provideguidanceandreferencefortheapplicationoftechnologytoprovidesuccessfulexperience.Keywords:insitucompositecoldregenerationtechnology;Pavement construction;Designparameters;Processparameters,structuralparameters.中 图 分 类 号 : U416.26文 献 标 识 码 : A文 章 编 号 : 2095-2104( 2013) 复合冷再生层技术在路面施工中得到了广泛的应用,并取得了很大的成效 ,一方面加强了对就地的旧沥青的应用 , 这样就降低了工程的总体造价 , 减少了对新矿料和沥青材料的投入 , 另一方面还对环境起了积极的促进作用 , 节省了废气 材料的占地空间 , 这样可以减少废气材料对环境的污染和破坏 , 取得了显著的经济效益和环境效益 。 为了更好的应用此项技术 , 需要对再生材料的各个参数的研究和分析,为技术的使用提供了重要的依据和保障。 一、复合冷再生路面结构的分析 在利用复合冷再生层技术对路面施工进行指导时 , 需要先对路面的结构进行分析和研究 , 主要包括再生路面的结构组合以及厚度 , 这是影响技术作用发挥的关键因素。就重庆市的渝涪高速公路而言,上层是 15厘米的沥青混凝土,下层是 48厘米的粉煤灰石灰,经过多年的使用,虽然还没有达到其使用寿命,但是 路面出现了一些严重的问题,如坑槽、纵横向的裂缝、网裂翻浆以及泛油等 , 这就对车辆的正常行驶和行人的安全造成了严重的影响 。 在对此路段进行开挖检查和弯沉检测时 , 发现断面是呈现竖向的裂纹 , 并且由面层向着基层延伸 , 这就说明是由于交通负荷引起的 , 然后对其进行钻取芯样 , 其厚度的合格率较低 , 这就 说明是因为在修路的初期工作就没有达到规定的要求。 此处的交通量比较大 , 为了不对交通造成较大的影响 , 需要采取合适的方式进行试验,对此采用了两种基本的结构组合: 面层 4cmACl3改性沥青混凝土 +5cmACl6改性沥青混凝土 +1cm稀浆封层防水层 +26cm复合冷再生层 +28cm 原石灰粉煤灰半刚性基层组合、面层 4cmACl3改性沥青混凝土 +5cmACl6改性沥青混凝土 +8cmAC25普通沥青混凝土 +乳化沥青透层 +24cm复合冷再生层 +30cm原石灰粉煤灰半刚性基层组合 , 前者的总厚度为 64厘米 , 主要是对复合冷再生层的防水处理以后的路面的厚度结构进行分析 , 后者的厚度达到 71厘米 , 是为了对 没有经过防水处理的路面结构进行分析 。 为了提高数据的准确性 , 需要在现有的理论支持下 , 对相应的材料参数进行测量 , 为了保证数据的准确性 , 需要取实测值。 二、复合冷再生层材料参数分析 由于在我国的复合冷再生层技术的应用方面缺乏相应的规定和参考资料,这就需要对对其材料的参数进行分析 , 为再生路面的结构设计提供重要的依据和参考。 (一)复合冷再生层混合料的配合比 在对该路段进行设计方面,首先对旧的路面进行 铣刨,即将表层的混凝土刨 去 4厘米左右,然后同下层和中层的沥青以及半刚性的基层进行铣刨再生处理 ,在刨出了沥青混合料和基层混合料时 , 其结构已经发生了很大的变化 , 通过对其相应的材料进行分析 , 发现其粗集料的含量很少 。 因此 , 为了提高复合冷再生层技术施工的方便性和经济性 , 需要从密实度和强度方面综合考虑 , 特别是原料的 级配 , 保证压实度的前提下 , 对部分细集料做相应的调整 , 以满足路面施工的需要。 (二) 复合冷再生基层混合料的性能需要对路面的施工进行最优化的设计和组合 , 在保持级配和总体的用水量不 变的条件下,对水泥用量和泡沫沥青的用量进行调整,进而对其高温稳定性 、 低温抗裂以及抗水损害性的影响 , 进而为再生层的混合料的参数取值提供重要的参数和依据。 从对其稳定性方面分析 , 水泥的用量变化会对车辙的动稳定度以及劈裂强度 有着重要的影响,在泡沫沥青的用量控制在一定范围内时,两者是正比例关系 ,即水泥用量越大 , 其稳定度和强度就越大 , , 并且水泥用量掺入量达到 1.5%时 ,达到混合料应用的规定要求 。 但是考虑到其稳定度 , 需要对水泥的用量进行控制 ,保持在 1.5%-2.5%之间 , 同时泡沫沥青对整体混合料的性能方面的影响不是很显 著,只是将其控制在一个合理的用量即可。 水泥用量的增加将增加复合冷再生层混合料的弯曲强度但降低弯曲变形 , 这意味着低温弯曲模量的增加 。 在低温状态下 , 复合冷再生层混合料的高模量将导致复合冷再生层的温度应力增加 , 容易出现开裂 。 根据应力松弛理论 , 只有提高 低温变形能力 , 才能有效降低温度应力 。 所以 , 水泥用量过多 , 会显著提高复合冷再生层的刚度 , 不利于复合冷再生层的低温变形 ; 而泡沫沥青用量在 3%以内 ,弯曲强度是随泡沫沥青用量的增加而减小,弯曲变形则是随用量的增加而增加 。这主要是泡沫沥青用量的增加使复合冷再生层的柔性增加 , 从而提高了低温变形 能力。 此外,水泥用量对抗水损害能力方面有着重要的影响,作为水硬性材料 , 水泥在遇到水之后 , 会形成一定的强度并对水的敏感性降低 , 同时水的进入极大的提高了水泥的密实度 , 同时 , 硅酸凝胶将沥青包围 , 这就沥青和水分离 , 因而对 泡沫沥青和水泥用量在合理的配合比下 , 将获得最好的抗水损害性能 。 也因此过 多增加泡沫沥青用量对混合料的抗水损害能力的提高并非很有用,也不经济。 三、现场复合冷再生层施工工艺参数 现场复合冷再生层施工工艺参数主要包括沥青发泡温度 、 泡沫沥青的膨胀比和半衰期 (s)、铣刨深度、再生厚度、压实度或空隙率等。 (一)沥青发泡温度、泡沫沥青的膨胀比和半衰期 现场复合冷再生层通常使用泡沫沥青但也可使用乳化沥青 。 该研究主要使用的泡沫沥青 。 对用于发泡的基质沥青的标号应根据公路等级和所在地区的气候条件选择 。 气温较高的南方地区通常采用较稠的 708或 908重交沥青 。 对沥青的发 泡 , 目的是通过发泡降低沥青的粘度和增加沥青在再生混合料中的分布面积和均匀性。因此通常用膨胀比 (沥青体积增大的比例 )来表现沥青的发泡效果。(二)铣刨深度、再生厚度、再生速度 铣刨深度是需再生的沥青层厚度和基层厚度的总和 , 取决于设计要求和再生 机的能力。从工程实践来看,维特根再生机实际铣刨的深度超过 30cm后其效果较差。 (三)压实度或空隙率 压实度或空隙率既取决于冷再生混合料的配合比 (级配、水泥用量、泡沫沥 青用量和总用水量 ), 也取决于再生厚度和压实机械 。 在合理的压实机械组合下 ,压实厚度 为 26cm的复合冷再生层能达到的实际压实度只有理论密度 的 88%~ 90% 。 即 空 隙 率 达 到 10% ~ 12% , 这 样 的 空 隙 率 很 容 易 进 水 , 造 成 复 合 冷 再 生 层水损害。因此,应采取有效措施确保复合冷再生层的压实度,并设置防水层。 可见 , 将旧沥青层与旧基层一同就地冷再生作为新基层或沥青面层的下层的路面结构组合体系是可行的 。 但考虑到复合冷再生层的压实性差 、 空隙率大的特点,在复合冷再生层上必须设置一层防水层,了解各个设计参数和工艺参数 , 为路面的再生施工提供重要的依据。 参考文献: [1]陈启宗 .“ 工厂热法 ” 沥青混凝土路面再生技术 [J].工程机械 ,2011(05)[2]孙志鸿 ,徐涛 .谈沥青路面再生技术的应用前景 [J].黑龙江交通科技 ,2011(02)[3]李光颖 .沥青路面就地冷再生技术研究 [D].重庆:重庆交通大学 ,2009(09) [4]姚卓 ,姜洋 ,徐春雨 .关于鞍千公路冷再生基层施工及其控制指标的探讨 [J].辽宁 :北方交通, 2006(03)[5]武建民 ,郝合瑞 ,马俊毅 .沥青路面冷再生深度的确定 [J].交通标准化 ,2007(10)
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