胡洪蘭
摘要 為保證農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工效果,文章以某農(nóng)村公路為例,研究基于瀝青路面就地冷再生技術(shù)的農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工。結(jié)合該公路的檢測結(jié)果,確定養(yǎng)護(hù)施工原材料以及施工設(shè)備,依據(jù)就地冷再生技術(shù)原理設(shè)計基于瀝青路面就地冷再生技術(shù)的農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工工藝流程,并通過舊瀝青路面刨銑、攤鋪以及碾壓等步驟的施工,完成農(nóng)村公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)。測試結(jié)果顯示:路面的壓實(shí)度均在99%以上,空隙率在11%左右,滿足農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞 瀝青路面;就地冷再生技術(shù);農(nóng)村公路;路面養(yǎng)護(hù)施工
中圖分類號 U416文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949(2024)10-0114-03
0 引言
農(nóng)村公路是保證農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,總體可分為縣道、鄉(xiāng)道以及村道。正常情況下,農(nóng)村公路需采用三級或者四級的公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),以滿足機(jī)動車車輛的行駛需求。農(nóng)村公路瀝青路面修建完成后,由于施工工藝以及施工標(biāo)準(zhǔn)的管控水平存在一定不足,可能會在使用過程中發(fā)生較為嚴(yán)重的破壞。因此,瀝青路面建成并投入使用后,為了保持路面的良好狀態(tài),需采取一系列措施對其進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù),實(shí)現(xiàn)破壞部分的維修,以提升公路的使用壽命[1]。就地冷再生技術(shù)是一種具備較好環(huán)保效果的瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù),主要利用就地冷再生設(shè)備對瀝青路面面層和預(yù)先確定的一定厚度的基層材料進(jìn)行均勻刨碎,并摻入一定數(shù)量的新集料組成新的路面。該技術(shù)具備較好的適用性,并且可實(shí)現(xiàn)廢料再利用,降低公路養(yǎng)護(hù)成本,施工周期較短,提升舊路面的強(qiáng)度[2]。
該文為實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)施工,將就地冷再生技術(shù)用于該施工中,并以實(shí)際工程為例開展相關(guān)研究,分析該技術(shù)在農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用效果,為同類工程提供參考依據(jù)。
1 基于瀝青路面就地冷再生技術(shù)的農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工
1.1 工程概況
為實(shí)現(xiàn)基于瀝青路面就地冷再生技術(shù)的農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工,該文以某農(nóng)村公路為例開展相關(guān)研究。該公路路基寬度為8.5 m,瀝青路面寬度為7.5 m。該公路作為該地區(qū)的主要交通線路,交通流量較大,并且超載運(yùn)營時間較長,瀝青路面已經(jīng)發(fā)生裂縫、坑槽以及剝落等病害情況,對于道路的通行安全造成較大影響,因此需對該公路進(jìn)行瀝青路面養(yǎng)護(hù)。
對該公路的路面破損情況進(jìn)行檢測,路面損壞狀況指數(shù)為75.9,路面行駛質(zhì)量指數(shù)為88.7,路面質(zhì)量指數(shù)為79.8,路面強(qiáng)度系數(shù)為0.577。依據(jù)該檢測結(jié)果進(jìn)行瀝青路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評價,確定其評價等級為中級。為保證路面情況檢測的可靠性,對路面病害區(qū)域進(jìn)行鉆芯取樣,病害嚴(yán)重區(qū)域基層較為松散,并且存在面層裂縫貫穿情況。依據(jù)該公路的檢測結(jié)果,對病害嚴(yán)重區(qū)域的路面廢料進(jìn)行挖除,對可進(jìn)行冷再生利用的路段長度進(jìn)行統(tǒng)計后,估計的銑刨料總量在3萬噸左右。為充分利用瀝青舊料,實(shí)現(xiàn)其循環(huán)再利用,選擇就地冷再生技術(shù)進(jìn)行該瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工[3]。
1.2 施工材料和施工設(shè)備確定
1.2.1 施工材料選擇
對舊瀝青路面進(jìn)行刨銑以及篩分處理后,選擇粒徑在0~5 mm、5~10 mm、10~30 mm的3檔刨銑料(RAP)。同時,選擇乳化瀝青、慢裂型陽離子乳化瀝青、10~20 mm的石灰?guī)r粗集料以及PC32.5級水泥和礦粉作為原材料。對所有原材料的性能進(jìn)行檢測,確定其滿足設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在刨銑過程中,會導(dǎo)致部分骨料發(fā)生解小現(xiàn)象,因此添加了部分10~20 mm的新碎石。
通過實(shí)驗室進(jìn)行空隙率、含水率測試,確定原材料的最佳混合比為RAP(0~5 mm)∶RAP(5~10 mm)∶RAP(10~30 mm)∶ 新碎石=28∶22∶38∶12。除此之外,水泥摻量為1.5%,乳化瀝青用量為3.6%。按照該配合比進(jìn)行再生混合料的制備,并對混合料的物理性能進(jìn)行相關(guān)測試,按照《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5521—2019)進(jìn)行判斷,性能試驗結(jié)果如表1所示。
依據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn)確定,該再生混合料滿足農(nóng)村公路的使用標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 施工設(shè)備
確定再生混合料的性能后,則進(jìn)行就地再生技術(shù)的施工設(shè)備選擇,設(shè)備詳情如表2所示:
1.3 就地冷再生技術(shù)施工
1.3.1 就地冷再生技術(shù)原理結(jié)構(gòu)
就地冷再生技術(shù)的原理是在進(jìn)行原有的瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中,最大限度實(shí)現(xiàn)舊瀝青物料的利用,以不進(jìn)行實(shí)施路面拆除為前提,結(jié)合原有道路瀝青結(jié)構(gòu)層的設(shè)計情況,加入適量的其他材料后進(jìn)行的路面施工[4]。該技術(shù)的原理結(jié)構(gòu)如圖1所示:
1.3.2 就地冷再生技術(shù)施工工藝流程
依據(jù)就地冷再生技術(shù)的原理結(jié)構(gòu)以及工程的養(yǎng)護(hù)施工需求,設(shè)計基于瀝青路面就地冷再生技術(shù)的農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的工藝流程,如圖2所示。
整個施工工藝流程主要包含3個關(guān)鍵部分:刨銑施工、攤鋪施工和碾壓施工,施工過程中需嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完成。
1.3.3 關(guān)鍵施工步驟
(1)舊瀝青路面刨銑。采用就地冷再生技術(shù)在農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工過程中,舊瀝青路面刨銑施工是整個施工的基礎(chǔ),也是整個工藝的關(guān)鍵步驟。在進(jìn)行舊瀝青路面刨銑時,交通封閉后對原有瀝青路面進(jìn)行銑刨處理。以冷再生機(jī)為主,采用臺階法完成刨銑,刨銑時的施工速度控制在4~6 m/min,并依據(jù)刨銑后的級配情況進(jìn)行回收處理,以保證舊瀝青料的再生利用率。
刨銑完成后,將回收的舊瀝青料運(yùn)送至拌和站,在拌和站進(jìn)行級配篩選和處理,并將篩選后的瀝青料按照級配進(jìn)行區(qū)別堆放。料堆不超過3 m,確保舊瀝青料之間不存在黏結(jié)塊,并對料堆進(jìn)行遮擋處理[5]。
舊瀝青路面刨銑完成后,需對舊路面進(jìn)行平整處理,在處理過程中需調(diào)整路面的含水量。就地冷再生技術(shù)的施工主要以冷處理為主,其最佳含水量為9.5%,灑水量高于該結(jié)果1%,則灑水量L的計算公式為:
(1)
式中,T——灑水車載水量;h——落水高度;w——路幅寬度;k、k0——初始含水量和最佳含水量;d——最大干容重。
(2)攤鋪施工。依據(jù)上述步驟完成舊路面處理后,應(yīng)保證舊路面滿足就地冷再生技術(shù)的冷處理標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行混合料的攤鋪施工。該文選擇兩臺同型號、同性能的攤鋪機(jī),以前后梯隊的作業(yè)方式完成,兩臺機(jī)器之間的攤鋪間隔在10~30 m,攤鋪機(jī)前后搭接尺寸在50~100 mm,縱向接縫采用濕接縫進(jìn)行處理。
在攤鋪過程中供料速度和攤鋪速度需保持均衡,如果拌和速度較低,則適當(dāng)降低攤鋪機(jī)的施工速率,并保證攤鋪的勻速、平緩以及連續(xù)性。該文結(jié)合工程情況確定最佳的攤鋪速度在3~4 m/min;當(dāng)攤鋪過程中發(fā)生波浪、離析以及裂縫等情況后,應(yīng)停止攤鋪,并進(jìn)行問題處理,處理后方可進(jìn)行繼續(xù)攤鋪。攤鋪時夯錘的振動頻率需結(jié)合工程需求進(jìn)行設(shè)定,該文在夯錘時的頻率大于熨平板振幅,以保證冷再生混合料初期的壓實(shí)度效果。
(3)碾壓施工。攤鋪完成后,對攤鋪的路面進(jìn)行碾壓施工,該文采用壓路機(jī)完成,整個碾壓過程分為3個階段,分別是初壓、復(fù)壓和終壓。壓路機(jī)的數(shù)量在6臺以上,并且為雙車道壓路機(jī)。初壓過程中,碾壓長度應(yīng)控制在30~50 m,其先采用12 t以上的雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2遍靜壓,再在低檔振壓下進(jìn)行2遍碾壓。初壓完成后,則進(jìn)行復(fù)壓,該文選擇30 t的輪胎壓路機(jī)完成,碾壓次數(shù)為3~4次;在此基礎(chǔ)上,采用35 t單鋼輪壓路機(jī)在低檔情況下進(jìn)行振壓處理,振壓次數(shù)為3~4次,以消除輪胎痕跡。復(fù)壓完成后進(jìn)行終壓處理,終壓時采用10 t雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓,保證路面上完全沒有輪胎痕跡。
碾壓施工完成后,則進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù),養(yǎng)花時間通常在1~3 d,具體天數(shù)結(jié)合工程實(shí)際情況以及養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)確定。該文的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為施工路面的混合料總含水量應(yīng)低于2%。在養(yǎng)生過程中,應(yīng)禁止車輛通行。養(yǎng)生結(jié)束后,在路面強(qiáng)度滿足通車需求后方可放行車輛[6]。
2 施工結(jié)果分析
依據(jù)上述小節(jié)完成瀝青路面就地冷再生技術(shù)在農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程的施工后,進(jìn)行施工效果分析,該文主要采用室外檢測方式完成。
室外檢測主要是對施工完成后的瀝青路面冷再生的厚度、壓實(shí)度、滲水系數(shù)等多個指標(biāo)進(jìn)行測試。對施工完成7 d后的路面進(jìn)行鉆心取樣,然后進(jìn)行相關(guān)測試。該文主要選擇原路面發(fā)生不同程度病害、對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工后的10處位置進(jìn)行測試,其測試結(jié)果如表3所示:
依據(jù)表3測試結(jié)果可知,該文采用就地冷再生技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工,對施工后的路面進(jìn)行相關(guān)性能測試后,路面的壓實(shí)度均在99%以上,空隙率在11%左右。所有測試結(jié)果均滿足技術(shù)施工標(biāo)準(zhǔn)。因此,該文的方法具備較好的施工效果,可保證農(nóng)村公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。
3 結(jié)論
該文主要對瀝青路面就地冷再生技術(shù)在農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,以實(shí)際公路養(yǎng)護(hù)工程為例,分析瀝青路面的養(yǎng)護(hù)問題,采用就地冷再生技術(shù)進(jìn)行該工程的養(yǎng)護(hù)施工。該技術(shù)可充分利用舊路材料,降低施工成本。對施工后的路面性能進(jìn)行檢驗后得出,該文采用的就地冷再生技術(shù)具備較好的施工效果,能夠最大化利用舊瀝青料,并且保證路面的養(yǎng)護(hù)效果,提升了施工質(zhì)量。
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