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摘要:近年来,许多新工艺和新技术应用于我国的干线公路养护工程中,其中关于旧路冷再生技术在公路路面维修工程中的有效应用,填补了公路养护和维修工程施工工艺的空白,不仅可以降低破除路面引起的污染,又能有效节约工程施工成本,一定程度上提高了经济效益和社会效益。本文对水泥冷再生技术的施工工序及施工要点作了详细阐述,并对其施工工艺的具体应用提出了相关的合理控制措施。
关键词:冷再生技术;公路路面维修;施工工艺;应用
一、冷再生技术原理概述
所谓冷再生技术是在充分利用旧路原有材料基础上,对于部分面层或基层适当加入新骨料和细集料,又依据比例再加入适量的水泥、石灰、粉煤灰、乳化沥青和泡沫沥青等外掺剂,同时加入适量比例的水进行充分混合,在自然条件下依次完成材料的铣刨、筛分、添加、拌和、平摊及碾壓成型的作业过程,从而形成了新结构层的施工工艺和方法。
二、冷再生技术应用的实际意义
冷再生技术有效利用旧路资源,根本上解决了挖除旧路建筑废料而产生的污染问题,极大地减少了新材料用量,降低了工程施工成本,同时具有施工工艺简单快捷、工期缩短及施工后即可通车的优点,不会出现因旧路维修改造施工而中断交通的情况,已被广泛适用于公路道路的维修与改造。根据实际的科学实测数据分析,只要混合料中占40%以上比重的大于5mm的粒料,此旧路就可以作为进行再生基层或底基层施工的重要基础。因为只有具备足够大骨料才能成为基础骨架结构,而使再生结构具备足够的承载能力,在通过科学试验分析后表明,冷再生材料完全合乎作为底基层以满足公路路用承载的力学性能要求,因此,在公路路面维修和改建中得以充分利用。
三、水泥冷再生技术以及实际应用
(一)施工前准备工作
⑴合理配置机械设备,要确保设备完好以满足施工要求,如下表所示:
⑵严格配合比设计
为保证各项技术性能指标的稳定性和可靠性,必须严格控制原材料的配合比设计指标。进行配合比设计的要点为:①混合再生料的配合比必须符合基层的级配指标标准;②要确保七天无侧限抗压强度≥2.5 MPa。
⑶现场取料检测
在冷再生施工之前,在所要修建路段的旧路面上,用冷再生机现场取料检测分析,铣刨的部位长度为2 m,宽度为2.1 m,深度为18 cm。由试验人员现场采集破碎的混合料,认真分析其混合材料的配合比数值,通过筛分试验和结构材料级配结果,严格对照规范要求的级配区间,以确定其外添加新集料的粒径及用量,并通过试验室严格进行无侧限抗压强度的试验,依据试验结果来确定适度的配合比,施工中应严格依照试验室配合比数据结果进行施工。为了提高再生结构材料的硬度和强度,在此我们添加了20%比例的1~3 cm碎石。
⑷严格控制原材料质量
在水泥的选用上,要选择使用P.S32.5的水泥,必须是具有“三证”的合格水泥,且保证水泥具有不低于4小时的初凝时间,而终凝时间要控制在6小时至10小时之间,以合理控制有限的施工时间。
碎石的选用必须满足《公路工程路面基层施工技术规范》JTJ034-2000的规范要求,各项数据指标要符合要求的指标数值,特别是压碎指标值则必须符合要求。
⑸改进原路面的平整度
对旧路面进行细致处理,对公路两侧路肩和局部沉陷进行铺筑找平,对于深度小于5cm的坑槽,可直接用素土进行填充夯实处理;对于深度大于5cm且具有较大面积的塌陷,可采用8%-10%剂量范围的石灰土填平后经压路机碾压成型处理;对松动的基面面层先用黏结料稳固后再经碾压处理;并用根据适宜水泥用量用白灰浆划出方格,以确保均衡适度的水泥用量。
(二)施工工艺具体操作流程
⑴对于原路面的铣刨作业
进行冷再生施工前,需铣刨旧路深度为4 cm左右,这时铣刨破碎的混合料作废弃处理。进行再生施工时,铣刨的深度一般要达到20 cm。
⑵铺摊水泥和碎石
要依据科学计算的水泥用量结果来进行水泥的均匀铺置,采用5. 5%的水泥用量,一般以10延长米为铺设的数量单位,进行水泥的均匀摊铺。施工人员将水泥均匀摊铺在已划好的方格内,并用刮平器具将水泥均匀摊铺,摊铺水泥要确保薄厚均匀,且摊铺长度要保持为再生机前60 m左右。
⑶适度拌和
冷再生技术的拌和施工一般采用二次粉碎拌和法。冷生机对原路面原材料与水泥加水后进行充分拌合,并由专人随时检查拌和深度,要确保拌和的深度控制在30cm左右,进行第二次拌和时,深度要达到混合料底层并深入下承层1-2cm,并且由专人随时检查拌合深度及含水量情况,应依据情况的变化而适时进行调整,以合理控制最佳含水量及施工进度。冷再生机的运行速度要控制在6m/min,并安排水车与冷再生机用水带连接,并同步为冷再生机加水。
待混合料充分拌和均匀后,可用YZ14振动压路机以3km/h的速度排压一遍,排压过程中对不平处和含水量不均匀处,可将再生补料和下层混合料一并翻松10cm,经刮平后再压实,然后用平地机按规定高程和平整度进行施工直至符合设计标准。
⑷进行碾压组合
进行碾压施工时,要以先慢后快、先轻后重为原则,采用YZ14振动压路机先稳压一遍,再由YZ18振动压路机碾压四、五遍,最后由20t轮胎压路机碾压两遍,才达到碾压的基本要求,进行碾压时从路边依次向路中心进行碾压,要严格控制错轴宽度,并确保再生层表面平整光滑,同时保证终压完成时间要控制在水泥终凝时间范围之内。待碾压完成后,采用灌砂法进行压实度的测定,以确保密实度达到设计要求。
⑸接缝和切缝处的处理
对于两个工作段接缝处进行搭接拌和处理时,要确保前一段拌和留5-8m的距离不作碾压处理;在进行后一段施工时,在前一段未碾压的部位,经添加适度的水泥后重新拌和,并与后一段路面一并碾压。
⑹严格养护措施
对碾压成型后的路面,进行适时的淋水养护,切记暴晒、风干,由专用水车来完成养护工作,依据表面湿润合理控制洒水量及频率。养护期间严禁车辆通行,一般为7天的养护期,以确保冷再生结构与原路面表面能增强稳固的联结。在冷再生基层养护过程中,应采用无纺布进行覆盖保湿养生,能取得更好的养护效果。
四、结语
综上所述,在我国公路建设高度发展的今天,冷再生技术以其科学精湛的施工工艺和方法,已突破了公路路面维修和改造方面落后的施工工艺,必将成为公路施工工程中的主导工艺方法而稳占竞争前列。冷再生技术不仅能提升作业效率,以及缩短工期,而且极大地节省了施工成本,并且不会干扰正常交通,具有不可估量的社会效益。
参考文献:
[1] 李晓华,王宏斌. 水泥冷再生技术在沥青路面大修工程中的应用[J]. 华北科技学院学报, 2007,(02) .
[2] 刘立峰,秦文广,李志宏. 基层冷再生技术在公路大修中的应用[J]. 河南建材, 2007,(03) .
[3] 蔡永香. 冷再生基层在高速公路中修工程中的应用[J]. 交通标准化, 2009,(01) .
[4] 朱媚媚,王军,刘云峰,王刚. 沥青路面就地冷再生技术在公路养护大中修工程的应用[J]. 科技创新导报, 2010,(21) .
[5] 白大亮. 某高速公路大修工程路面冷再生技术的应用分析[J]. 黑龙江交通科技, 2011,(02) .
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:冷再生技术;公路路面维修;施工工艺;应用
一、冷再生技术原理概述
所谓冷再生技术是在充分利用旧路原有材料基础上,对于部分面层或基层适当加入新骨料和细集料,又依据比例再加入适量的水泥、石灰、粉煤灰、乳化沥青和泡沫沥青等外掺剂,同时加入适量比例的水进行充分混合,在自然条件下依次完成材料的铣刨、筛分、添加、拌和、平摊及碾壓成型的作业过程,从而形成了新结构层的施工工艺和方法。
二、冷再生技术应用的实际意义
冷再生技术有效利用旧路资源,根本上解决了挖除旧路建筑废料而产生的污染问题,极大地减少了新材料用量,降低了工程施工成本,同时具有施工工艺简单快捷、工期缩短及施工后即可通车的优点,不会出现因旧路维修改造施工而中断交通的情况,已被广泛适用于公路道路的维修与改造。根据实际的科学实测数据分析,只要混合料中占40%以上比重的大于5mm的粒料,此旧路就可以作为进行再生基层或底基层施工的重要基础。因为只有具备足够大骨料才能成为基础骨架结构,而使再生结构具备足够的承载能力,在通过科学试验分析后表明,冷再生材料完全合乎作为底基层以满足公路路用承载的力学性能要求,因此,在公路路面维修和改建中得以充分利用。
三、水泥冷再生技术以及实际应用
(一)施工前准备工作
⑴合理配置机械设备,要确保设备完好以满足施工要求,如下表所示:
⑵严格配合比设计
为保证各项技术性能指标的稳定性和可靠性,必须严格控制原材料的配合比设计指标。进行配合比设计的要点为:①混合再生料的配合比必须符合基层的级配指标标准;②要确保七天无侧限抗压强度≥2.5 MPa。
⑶现场取料检测
在冷再生施工之前,在所要修建路段的旧路面上,用冷再生机现场取料检测分析,铣刨的部位长度为2 m,宽度为2.1 m,深度为18 cm。由试验人员现场采集破碎的混合料,认真分析其混合材料的配合比数值,通过筛分试验和结构材料级配结果,严格对照规范要求的级配区间,以确定其外添加新集料的粒径及用量,并通过试验室严格进行无侧限抗压强度的试验,依据试验结果来确定适度的配合比,施工中应严格依照试验室配合比数据结果进行施工。为了提高再生结构材料的硬度和强度,在此我们添加了20%比例的1~3 cm碎石。
⑷严格控制原材料质量
在水泥的选用上,要选择使用P.S32.5的水泥,必须是具有“三证”的合格水泥,且保证水泥具有不低于4小时的初凝时间,而终凝时间要控制在6小时至10小时之间,以合理控制有限的施工时间。
碎石的选用必须满足《公路工程路面基层施工技术规范》JTJ034-2000的规范要求,各项数据指标要符合要求的指标数值,特别是压碎指标值则必须符合要求。
⑸改进原路面的平整度
对旧路面进行细致处理,对公路两侧路肩和局部沉陷进行铺筑找平,对于深度小于5cm的坑槽,可直接用素土进行填充夯实处理;对于深度大于5cm且具有较大面积的塌陷,可采用8%-10%剂量范围的石灰土填平后经压路机碾压成型处理;对松动的基面面层先用黏结料稳固后再经碾压处理;并用根据适宜水泥用量用白灰浆划出方格,以确保均衡适度的水泥用量。
(二)施工工艺具体操作流程
⑴对于原路面的铣刨作业
进行冷再生施工前,需铣刨旧路深度为4 cm左右,这时铣刨破碎的混合料作废弃处理。进行再生施工时,铣刨的深度一般要达到20 cm。
⑵铺摊水泥和碎石
要依据科学计算的水泥用量结果来进行水泥的均匀铺置,采用5. 5%的水泥用量,一般以10延长米为铺设的数量单位,进行水泥的均匀摊铺。施工人员将水泥均匀摊铺在已划好的方格内,并用刮平器具将水泥均匀摊铺,摊铺水泥要确保薄厚均匀,且摊铺长度要保持为再生机前60 m左右。
⑶适度拌和
冷再生技术的拌和施工一般采用二次粉碎拌和法。冷生机对原路面原材料与水泥加水后进行充分拌合,并由专人随时检查拌和深度,要确保拌和的深度控制在30cm左右,进行第二次拌和时,深度要达到混合料底层并深入下承层1-2cm,并且由专人随时检查拌合深度及含水量情况,应依据情况的变化而适时进行调整,以合理控制最佳含水量及施工进度。冷再生机的运行速度要控制在6m/min,并安排水车与冷再生机用水带连接,并同步为冷再生机加水。
待混合料充分拌和均匀后,可用YZ14振动压路机以3km/h的速度排压一遍,排压过程中对不平处和含水量不均匀处,可将再生补料和下层混合料一并翻松10cm,经刮平后再压实,然后用平地机按规定高程和平整度进行施工直至符合设计标准。
⑷进行碾压组合
进行碾压施工时,要以先慢后快、先轻后重为原则,采用YZ14振动压路机先稳压一遍,再由YZ18振动压路机碾压四、五遍,最后由20t轮胎压路机碾压两遍,才达到碾压的基本要求,进行碾压时从路边依次向路中心进行碾压,要严格控制错轴宽度,并确保再生层表面平整光滑,同时保证终压完成时间要控制在水泥终凝时间范围之内。待碾压完成后,采用灌砂法进行压实度的测定,以确保密实度达到设计要求。
⑸接缝和切缝处的处理
对于两个工作段接缝处进行搭接拌和处理时,要确保前一段拌和留5-8m的距离不作碾压处理;在进行后一段施工时,在前一段未碾压的部位,经添加适度的水泥后重新拌和,并与后一段路面一并碾压。
⑹严格养护措施
对碾压成型后的路面,进行适时的淋水养护,切记暴晒、风干,由专用水车来完成养护工作,依据表面湿润合理控制洒水量及频率。养护期间严禁车辆通行,一般为7天的养护期,以确保冷再生结构与原路面表面能增强稳固的联结。在冷再生基层养护过程中,应采用无纺布进行覆盖保湿养生,能取得更好的养护效果。
四、结语
综上所述,在我国公路建设高度发展的今天,冷再生技术以其科学精湛的施工工艺和方法,已突破了公路路面维修和改造方面落后的施工工艺,必将成为公路施工工程中的主导工艺方法而稳占竞争前列。冷再生技术不仅能提升作业效率,以及缩短工期,而且极大地节省了施工成本,并且不会干扰正常交通,具有不可估量的社会效益。
参考文献:
[1] 李晓华,王宏斌. 水泥冷再生技术在沥青路面大修工程中的应用[J]. 华北科技学院学报, 2007,(02) .
[2] 刘立峰,秦文广,李志宏. 基层冷再生技术在公路大修中的应用[J]. 河南建材, 2007,(03) .
[3] 蔡永香. 冷再生基层在高速公路中修工程中的应用[J]. 交通标准化, 2009,(01) .
[4] 朱媚媚,王军,刘云峰,王刚. 沥青路面就地冷再生技术在公路养护大中修工程的应用[J]. 科技创新导报, 2010,(21) .
[5] 白大亮. 某高速公路大修工程路面冷再生技术的应用分析[J]. 黑龙江交通科技, 2011,(02) .
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