2024-01-25
 
沥青路面就地冷再生技术在高速公路中的应用
2024年01月25日   阅读量:82370

摘要:


以具体工程为例,介绍了工程再生基层试验段的施工方案,阐述了就地冷再生施工的准备工作,对沥青路面就地冷再生施工中的铣刨、拌合摊铺、碾压等施工技术要点展开了详细的研究,并提出了养护及交通管制措施,以提高沥青路面就地冷再生施工效率,确保公路工程整体施工质量,促进公路交通事业长远发展。


关键词:公路养护;就地冷再生;施工技术


1 引言


高速公路是公路交通系统的核心构成部分, 高速公路多采用沥青路面,传统的修整方法是铣刨旧面层和新面层叠加,造价高、资源消耗大。冷再生施工技术施工快捷,且对原来交通几乎没有影响[1],在施工中既能减少对自然资源(能源、集料等)的需求,节约项目费用[2],又能降低环境污染沥青网sinoasphalt.com。本文将结合具体工程,对该技术展开探讨。


2 工程概况


刚果(金)SICOMINES 铜钴矿二阶段工程厂内公路和辅助工程公路总长 8 km,宽 4~9 m,4 m 及以下冶炼区为混凝土路面,其他路段为沥青混凝土路面,主要施工内容为旧路面改建和道路病害修补,个别路段选择现场冷再生技术施工。


3 再生基层试验段


在工程建设前做好施工准备工作, 现场冷再生施工需要用到的全部设备应准备妥当, 并选择一段待修复路段进行试车,检测所使用的再生设备及流程是否符合再建规范。同时,调节相关设备的参数,使其满足施工需要,以此保证压实度。


对水泥稳定再生结构层作业时,日最低温度宜>5 ℃。结合经验与使用设备的特性, 拟定 3~5 种再生机前进速度与转子速度的搭配方案,旧路铣刨深度要根据设计修复深确定。铣刨出旧料后, 将刨出的较典型的物料送到实验室做室内配比设计。取铣刨后具有代表性的材料样品进行筛分,如果筛分后的级配与室内设计级配超过工地允许波动范围, 应调整再生机行进速度和转子速度, 使铣刨后的材料粒径与室内设计级配相比波动在允许范围内。


4 施工工艺


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4.1 施工准备工作


1)施工之前,预先进行交通封锁、施工放样、原路面清理等任务。


2)准备冷再生材料,添加的材料的厚度必须小于原道路铣刨的厚度。


3)计算新冷再生材料每平方米的加入量,按照原道路铣刨深度内材料的平均密度计算。每车物料的堆积距离按照每车料的质量或容积计算。


4)算出每平方米水泥稳定层所要用的水泥量。


5)装冷再生材料时,每车料的质量应大致相同。


6)在同一料场供料的路段内,卸置材料于原路面中间,必须认真控制卸料的距离,防止一些路段出现缺料或过量情况。


7)将冷再生材料均匀地摊铺在旧路面上,以每 1 000 m2为标准来核验冷再生材料的铺设质量。根据放样的地点把冷再生机组安设到位。


8)水泥的放置。计算出每包水泥的横、纵间隔,在旧路上设置相应的标志。当天的水泥必须立刻送到铺装路段并卸到标志处,查验是否有遗漏、过剩的情况。通过带有防雨装备的车来运送水泥。


4.2 冷再生机铣刨与拌和


1)冷再生机驱动稀浆车或水车沿着旧路前进。按照路面破 损 程 度 与 再 生 深 度 调 节 冷 再 生 机 的 前 进 速 度 , 通 常 在6~12 m/min,这样铣刨后材料的粒径波动范围不大。网裂比较厉害的路段要缓慢前行。2)依据道路两边的水平控制桩及时检查铣刨深度是否准确,若铣刨深度在设计深度±1 cm 以上,需要尽快把原因查清才能继续作业,并安排专人跟在再生机后面及时对深度、水泥含量、含水率进行检测,同时与操控人员协作施工。


3)施工期间,按邻近已修复或旧路面为基准对再生深度进行检测, 用钢钎刺入混合料中, 测量再生深度是否符合要求 , 应 在 再 生 机 铣 刨 刀 具 的 两 侧 进 行 检 查 , 其 余 路 段 按30~50 m 测 1 次的频率进行检测。为了方便操作人员进行作业,应在作业面边缘固定导向线。


4)若进行多列铣刨刀具施工时,应时刻注意搭接宽度,保证搭接宽度。为了避免对横、 纵向接缝以及再生物料的紧密性、平整度造成影响,指派 4~5 人跟在再生机后面对边线进行整理,清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料。


5)在施工期间,时刻查验冷再生材料的粒径和铣刨深度,若察觉出隐患,要及时中断作业,清除掉隐患再继续施工,并确保之后的操作顺利。再生路面作业面的长度应满足要求,通常单个作业面的长度制在 150~250 m。


4.3 摊铺


采用乳化沥青、泡沫沥青为再生材料的结合料时,铺装厚在 100~200 mm;采用水泥和石灰时,铺装厚在 200~300 mm。混合料摊铺后,不得有离析、波浪、裂痕及拉痕现象。如使用摊铺机施工,要保持缓慢、均匀、连续施工,不可任意改变速度或中途停顿[3],铺装速度为 2~4 m2/min。若混合料铺装后有离析、波浪、裂痕及拉痕现象,要分析原因并采取措施解决。


选择平地机施工时,要满足以下规则:轻型钢轮压路机跟在再生机组的后面进行 2~3 次初碾压。每个工作段初碾压结束后,使用平地机进行平整。初平区域要使用轻型钢轮压路机重压 1 遍,人为对部分车辙及低洼处进行修复。再生层选用平地机整形,确保坡度与路拱符合规范要求,整形后,外表不能出现车辙与集料分离情况。


4.4 碾压整形


1)按照路宽、压路机轮宽、轮距差异拟定碾压计划,应尽可能使每段压实遍数一致,路的两边加压 2~3 次。再生机采用轮胎式,整形前,将车辙之间的疏松物料压实。


2)轻型钢轮振动压路机跟在再生机后面初压,每次碾压从施工段起点开始,至再生段边缘止,碾压宽度应超过该幅再生宽度。静压后采用高幅低频进行压实,压实遍数应足以保证再生层底部 2/3 厚度范围内的压实度达到规定要求。压路机的运行速度控制在 3 km/h 以内。


3)一个施工段再生及初压结束后,应使用平地机及时整形。在直线区,平地机应从两边到中间整平;在平曲线区,应从里到外整平。整形期间禁止一切车辆通过,且粗、细集料不能有明显分离情况。


4)整形完毕后,混合料含水率在 +1%~+2%的情况下,必须使用单钢轮振动压路机以低幅振动形式及时碾压。直线与无曲线超高的路段, 从路肩到路中央压实时, 要交叠轮宽的1/2,道路总宽碾压结束即为 1 遍,压实遍数通常在 4~6 遍。选1.5~1.7 km/h 为最初两次压实的速度,之后改为 2.0~2.5 km/h。


5)为防止再生层表层受到损坏,在已经完工或正在压实路段禁止压路机掉头、紧急制动。在压实期间,使再生层表层一直保持潮湿状态,若水分急速蒸发,应立即洒适量的清水,禁止洒水过多。


6)在碾压期间,若路面出现“弹簧”、松散和起皮等情况,应立即返工,加入适当的水泥再拌和,或采取其他可行办法解决,确保最终的碾压质量符合规定。经过拌和、整形的水泥稳定再生层,宜在水泥初凝前完成碾压,并达到密实度要求,且没有明显的轮迹。


4.5 接缝的处理


4.5.1 纵向接缝处理


1)当道路宽<7 m 且纵向交叠较多时,半幅作业不可取,要采用全幅作业来缩小交叠量并提升施工效率。最小交叠宽通常为 100 mm。


2)路面材料越厚,重叠宽度应越大;材料粒度越粗,重叠宽度应越大;相邻 2 次操作相隔时间超过 12 h 时,需加大交叠量。


3)纵接缝内,按已完工再生层的竣工时间调整注水量。纵接缝的布置应尽可能避开慢行和重型车的车辙处。


4.5.2 横向接缝的处理


1)再生机只要停止运行,无论停止时间长短,都会产生横向接缝,对此,应慎重解决产生的横向接缝,并在施工中最大限度地减少停机次数。


2)应严格检査机械,特别是要进行水管排气,气体必须在液体到达喷洒杆前排除。检验水泥稀浆或水的喷入量。再生机停止作业后,当重新作业时,再生机应整体倒退到之前施工路段 1.5 m 处。


3)再生机在重新起动前,应开足马力,快速达到正常的施工速度。严禁再生机按小于 2 m/min 的行驶速度施工。


4.6 养护及交通管制


1)每段碾压结束后,压实度检验符合要求后,马上进行养护。宜采用湿砂、乳化沥青、经常洒水等方法进行养护。若选择铺湿砂法,砂层厚度一般在 7~10 cm。铺好砂后,及时洒水,使砂在养护全过程中处于湿润状态。覆盖时不允许使用湿黏土。养护完毕后,把覆盖物全部清理掉。


2)乳化沥青用于基层的养护。沥青乳液分 2 次进行喷洒,沥青用量以 0.8~1.0 kg/m 为标准。首次将有 35%左右沥青含量的缓裂沥青乳液喷洒在基层上,让其从表层慢慢渗透进去。第 2 次喷洒使用高浓度的沥青乳液。若无法防止作业车辆在养护层上行驶,应做下封层,即在乳液分化后,将 3~8 mm 小碎(砾)石铺撒在下封层上[4]。


3)养护方式为洒水养护时,要根据天气情况确定洒水的遍数,稳定层表面在养护的全过程中需一直处于潮湿状态。基层养护时长最少为 7 d。


4)水泥稳定再生层养护未使用养护覆盖方式时,除了洒水车以外,禁止任何车辆通行。在已经选择养护覆盖方式的水泥稳定再生层上无法进行交通封闭时,必须禁止重型车通过,其余车辆的行驶速度要小于 30 km/h。


5 结语


沥青路面冷再生施工技术的优势是可以使原材料得到充分运用,防止原结构废料倾倒,减少建筑垃圾,节约投资,缩小工期,近年来已被广泛用于公路大修和改建项目。本文以工程实例为基础, 对沥青路面现场冷再生技术在高速公路中的应用进行深入讨论,以确保公路施工的总体质量,让沥青路面再生技术的运用发挥更大的价值。


参考文献:

[1]屈江锋.道路建造新技术探究[J].工程建设与设计,2022(10):198-200.

[2]马福庆.就地冷再生技术在公路养护维修中的应用[J].居业,2022(9):13-15.

[3]张平利.就地冷再生技术在某公路养护施工中的应用[J].江西建材,2022(9):244-246.

[4]覃建科.冷再生技术在国道路面改造项目中的应用[J].工程建设与设计,2022(8):147-149.




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