高方方
[摘要]20世紀80年代后期瀝青路面冷再生工藝在路面冷銑刨工藝的基礎(chǔ)上快速發(fā)展,現(xiàn)階段已成為國際道路維修改造的重要方式。針對道路工程建設(shè)實際情況,本文對就地冷再生技術(shù)、乳化瀝青原材料性能進行了分析,并在此前提下探討了乳化瀝青就地冷再生技術(shù)的施工工藝。
[關(guān)鍵詞]道路工程;乳化瀝青;就地冷再生技術(shù);概況;性能檢測;原材料;施工工藝
文章編號:2095-4085(2016)05-0070-03
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國早期道路逐漸進入大、中修階段,大量瀝青混合料經(jīng)翻挖、銑刨遭廢棄。這種情況下,不僅污染環(huán)境,更會浪費資源。根據(jù)瀝青設(shè)計壽命進行測算(15-20年),每年需翻修的瀝青路面為12%,1900萬噸為每年可再生瀝青混合料產(chǎn)量,并以15%的比例逐年增長,則瀝青再生利用每年材料費可節(jié)省120億元。由此可見,再生瀝青的應用可有效提升道路工程建設(shè)的經(jīng)濟效益。本文以乳化瀝青就地冷再生技術(shù)為主進行分析,要求在該技術(shù)的應用下,推動道路工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.就地冷再生技術(shù)的概況
道路就地冷再生是指通過現(xiàn)有舊鋪層材料的充分利用,特殊情況下需摻加一定新骨料,并根據(jù)相應比例進行添加劑的摻加,如水泥、石灰等。在施工現(xiàn)場就地不間斷地實施銑刨、破碎、拌和、攤鋪與壓實材料,以此形成良好承載力的工藝。其施工流程如圖1所示。
就地冷再生的類型分析:首先,舊路面層選取淺層現(xiàn)場冷再生,80~150mm為冷再生層厚度,以此形成瀝青面層;其次,舊路基層選取無鋪面道路再生,添加劑為乳化瀝青,100~150mm為冷再生層厚度;最后,舊路基層與面層選取深層現(xiàn)場冷再生,150mm以上為冷再生層厚度,以此形成基層、低基層。
2.原材料性能檢測
乳化瀝青是指在一定工藝作用下,瀝青與乳化劑生成水包油的液體瀝青。作為道路工程高溫使用的瀝青材料,乳化瀝青通過機械攪拌、化學穩(wěn)定等方式向水內(nèi)擴散,進而液化成常溫低粘度、流動性良好的一種材料。乳化瀝青膠結(jié)料、RAP、水泥、礦粉等為乳化瀝青再生混合料的主要組成部分,在性能上,該混合料與熱拌瀝青混合料存在明顯的差別,為此必須對原材料質(zhì)量進行有效控制。
2.1瀝青性能測定
在測定乳化瀝青性能過程中,其品質(zhì)好壞將對瀝青、集料粘附性與混合料強度等造成嚴重影響。本文選取陽離子慢裂型乳化瀝青進行實驗研究。如表1所示。
2.2水泥測定
作為再生結(jié)合料與活性添加劑,水泥可選取普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等。要求水泥初凝時間必須超過3h,終凝時間控制在6h以上,不能選取快硬水泥、早強水泥。其強度選取32.5,42.5。
2.3RAP
回收瀝青路面材料(RAP)應具有代表性,能夠客觀、準確地進行舊路瀝青面層材料的分析,路面銑刨后的材料可作為室內(nèi)配合比設(shè)計用料,確保其不存在結(jié)塊、雜物等情況。
2.4粗集料、細集料
粗集料:碎石、破碎礫石為工程所需材料。特點為清潔、干燥及表面粗糙。生產(chǎn)碎石的原石內(nèi)如存在土塊、雜物等物質(zhì),則不能使用。粗集料和瀝青材料的粘附性必須與施工規(guī)定相符;細集料:天然砂、機制砂與石屑為細集料。特點為清潔、干燥及無雜質(zhì)等,要求其粒料級配必須與施工規(guī)定相符。
3.乳化瀝青就地冷再生技術(shù)施工工藝
3.1測量放線
高程測定和平面控制為施工放樣的主要內(nèi)容。下承層表面高程和原設(shè)計高程之間差值的確定為高程測定的主要目的,以此為掛線施工時設(shè)計值的糾正提供便利。掛線標準樁設(shè)置必須嚴格遵循高程值進行,以此對攤鋪厚度及高程進行有效控制。
3.2再生混合料分析
現(xiàn)場對未摻加水泥的舊路面進行銑刨與拌和,利用篩分銑刨拌和料與擊實試驗,對粒料最大干密度、最佳含水量等進行確定,隨后通過室內(nèi)試驗進行乳化瀝青、水泥摻加劑量的確定。
3.3新集料與水泥撒布
每隔10米縱向放出施工控制線,固定鋼筋樁,為冷再生機邊線控制提供便利。根據(jù)路線前行方向水泥攤鋪前以2m為一格,進行每格水泥用量的準確計算,并將2m×2m方格畫在地上,隨后按格選取工人方式鋪設(shè)水泥,在方格內(nèi)均勻撒布水泥,確保其均勻性、統(tǒng)一性。如再生機有新集料添加系統(tǒng),需將新集料添加到再生機內(nèi),在銑刨拌和施工中,如機械施工不足,需選取人工方式進行攤鋪,其厚度計算公式如下:
其中,新集料攤鋪厚度為h;冷再生料質(zhì)量為M;新集料占冷再生料質(zhì)量比例為Y;冷再生料密度為ρ。
3.4銑刨與拌和
機械進場前,需進行銑刨施工,以此對再生機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與行駛速度進行確定,以此確保銑刨料與施工相符。銑刨施工中,應確保平穩(wěn)連續(xù)操作。避免轉(zhuǎn)子損壞設(shè)計再生深度以下的劣質(zhì)材料,進而防止對再生質(zhì)量造成嚴重影響。
在原路面冷再生機推動稀漿車、水車前行,根據(jù)路面損壞情況與再生深度對冷再生機行駛速度進行適當調(diào)整,一般控制在6~12m/min,隨后將銑刨料級配控制在允許范圍內(nèi),并選取緩慢行駛速度施工網(wǎng)裂嚴重路段。根據(jù)道路兩側(cè)進行水平控制樁的設(shè)置,并對再生深度進行定期核查,相比設(shè)計深度,再生深度偏差需控制在-1厘米到+1厘米范圍內(nèi)。
3.5碾壓整形
按照路寬、壓路機輪寬、輪距等進行碾壓方案地制定,要求各個路段具有統(tǒng)一碾壓次數(shù),路面2側(cè)則需多碾壓2到3次。整形前可選取輪胎式再生機對輪跡間松散材料進行壓實。初壓施工,需再生機后緊跟一臺輕型鋼輪振動壓路機,碾壓寬度必須在再生寬度以上,高幅低頻為主要壓實方式,碾壓速度控制在3km/h以下。一個作業(yè)段再生、初壓工作完成后,應及時選取平地機進行施工。按照由外到內(nèi)整平、刮平直線段;由內(nèi)向外刮平平曲線段。整形施工中,禁止車輛通行,以此確保無集料離析情況。整形施工后,混合料為最佳含水量,可選取低幅振動模式由單鋼輪振動壓路機進行碾壓施工。重疊長度為50%輪寬,遍數(shù)為4~6遍,速度為1.5~1.7km/h。在碾壓路段禁止壓路機掉頭、急剎車,避免損壞再生層表面等情況的出現(xiàn)。
3.6接縫
縱向施工縫:選取攤鋪機對再生混合料中間接縫位置進行攤鋪,作為后高程基準面,5~10cm為相鄰2幅再生車道間的重疊長度,為消除縫跡可選取跨接縫碾壓。在縱向搭接位置的下一幅再生厚度要嚴格控制,防止高差出現(xiàn)。橫向接縫:選取3m直尺測平法進行工作橫縫再生起步位置確定。攤鋪再生混合料前,在橫縫終端位置停止攤鋪機,攤鋪機熨平板與攤鋪完成路面對準后進行施工。
3.7養(yǎng)生
加鋪上層結(jié)構(gòu)前冷再生層需進行養(yǎng)生作業(yè),一般時間在7d以上。養(yǎng)生過程中,嚴禁重型車輛在養(yǎng)生路段通行,其他車輛行駛速度盡量控制在40km/h以下,防止車輛對表層損壞,并將慢裂乳化瀝青均勻噴灑到再生層。
4.結(jié)語
綜上所述,近年來,瀝青路面在道路建設(shè)中也得到了廣泛地應用與推廣。表面平整、無接縫、行車舒適等為瀝青路面的主要特點,乳化瀝青作為瀝青路面施工的重要材料,將其應用到道路工程就地冷再生技術(shù),可有效延長道路使用壽命,降低交通事故率。為此,施工企業(yè)必須在充分了解就地冷再生技術(shù)的基礎(chǔ)上,做好乳化瀝青材料性能檢測工作,實現(xiàn)工程建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟效益。