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冷再生技术在公路养护中的应用
2023年12月06日    阅读量:358436    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

王锋

河北高速公路集团有限公司荣乌分公司

摘 要:为解决沥青路面病害,结合工程实例,对其病害情况进行了分析,就不同施工方案加以比选,重点从施工准备、旧路面破碎、混合料拌和、摊铺、碾压、接缝处理等方面对冷再生技术施工工艺进行了探讨。结果表明,冷再生技术的施工周期短、环境污染小、养护成本低,达到了预期效果。


关键词:冷再生技术;公路养护;施工技术;

作者简介:王锋(1977—),男,河北保定人,工程师,从事公路工程施工方面的工作沥青网sinoasphalt.com。;


0 引言

近年来,随着我国经济的发展,公路里程不断增加,但与此同时,许多老旧公路进入了大修养护阶段,倘若不及时加以养护将出现各种病害。冷再生技术是针对旧路面实施冷再生处理的技术,在实际应用中,具有成本低、施工周期短、环境污染小等特点,目前已在公路养护中得以广泛应用。


1 工程概况

某公路工程位于河北省境内,路线全长3.9km。随着当地经济的快速发展,该公路的车流量日益增大,路面破损严重,出现各种病害,主要表现为翻浆、龟裂、坑槽、裂缝、车辙等。采用钻芯取样法对该路面进行病害分析,结果显示,该公路的路面和路基破坏严重,采用小修很难达到预期效果。因此,需要选取更为可靠、经济的养护技术。


2 沥青路面养护方法的选择

2.1 冷再生技术

采用现场冷再生技术进行施工时,需要应用功率大的路面铣刨拌和机对原沥青路面实施铣刨、翻挖、破碎等处理,然后加入符合工程要求的骨料、水、水泥、沥青再生剂等进行充分拌和处理,制作符合工程要求的施工材料,在现场完成摊铺、碾压等工序。冷再生技术具有生产成本低,设备要求不高等特点,但多用于低等级的公路施工,具体特点表现如下。


2.1.1 成本较低

在实际应用中,冷再生技术所用底料是旧的铺层材料,避免了采购和运输大量新材料,有效减少了工程开支与造价,施工成本大幅降低。一般情况下,不同的再生层厚度会产生不同的成本,例如,随着厚度的增加,该技术可节约更多的成本。


2.1.2 施工效率较高

冷再生技术所用机械设备能够一次性实现多道复杂工序,可有效节约人力、物力,提高施工效率,缩短工期。与此同时,该技术还能使施工现场各种施工器械开展密集施工,从而减小施工对交通带来的影响。


2.1.3 施工质量较高

冷再生技术对铺层材料和添加剂具有较高要求,确保添加剂与混合料配比合理、再生材料性能符合要求,促使路面养护质量得到提升。


2.1.4 污染小

传统的公路养护技术往往会对环境造成污染,路面废弃物、施工材料与尘土会给周边环境带来影响。与此同时,传统技术主要使用新材料,需要对开采大量新材料,倘若不能够充分利用就会导致资源浪费。相比而言,冷再生技术能有效防止资源浪费,减少环境污染。


2.2 热再生技术

采用现场热再生技术施工时,首先根据要求对原损坏路面进行修复,然后应用加热设备对各个路面结构进行软化处理,将废料铲出后,加入一定量的新骨料、沥青等组合成为新的施工材料,再进行摊铺施工作业。在具体实施环节,通过对沥青路面再生机械进行加热处理,对路面进行软化,然后再将清理之后所形成的沥青废料传输到搅拌设备内,在材料中加入再生剂、新沥青、骨料等,进行拌和处理,形成新的混合料。按照要求运输到现场进行摊铺、压实等。


2.3 方案比选

从设计方案可以发现,原计划采用传统施工工艺,将沥青混合料全部清除,然后铺设新的沥青路面以满足交通运行需求。但技术人员研究指出,由于该公路长度较短,采用冷再生施工工艺更加简单,成本也更低。因此,在综合考虑多种因素的基础上,该工程决定采用冷再生施工方案,铣刨厚度为21.5cm,即将沥青面层(6.5cm)与水泥稳定砂砾基层(15cm)铣刨去除。


3 冷再生技术施工原理

冷再生技术通过再生机把旧路面层打碎后,在其中掺入适当的结合料,经碾压成型后形成路面结构层,实现旧路面材料的就地再利用。具体而言,冷再生施工工艺依托于既有旧公路路面来实现,根据具体的设计要求及施工配合比,将骨料、水泥、乳化沥青等外加材料掺入其中,之后通过冷再生机在确保施工温度符合要求的条件下,就地连续实施对旧路面的铣刨、破碎、添加料、拌和、摊铺、碾压等工序,从而使路面结构层满足相关要求。


4 冷再生技术施工工艺

4.1 施工准备

4.1.1 确定合适的配合比参数

旧料再利用环节,对铣刨材料要进行合理的筛分处理,保证各种材料的颗粒级配满足工程要求。从实际情况分析,骨料粒径超过4mm的占比应达到65%,也可根据工程要求做出必要的调整。沥青路面冷再生施工中,水泥材料的选择比较重要,本次工程选择强度为C25的普通硅酸盐水泥。将新旧料的比例初定为1∶9,2∶8,3∶7。新旧料筛分结果如表1所示。


表1 新旧料筛分结果

冷再生技术在公路养护中的应用 沥青网,sinoasphalt.com

筛孔尺寸26.5mm,19mm,9.5mm,4.75mm,2.36mm,0.3mm,0.075mm对应的混合料级配上下限值分别为:100%,90%~100%,60%~80%,35%~65%,20%~50%,3%~21%,2%~8%。对表1筛分结果进行分析可知,按照3:7和1:9新旧料比例的筛分结果虽处于规范级配上下限范围内,但与级配中值存在较大偏差,而2∶8的新旧料比例筛分结果与级配中值基本吻合,表明该级配可以形成嵌挤密实结构。因此,本文选择2∶8的新旧料配比。


4.1.2 配备充足的施工人员、机械设备

对于机械设备,施工单位应根据具体情况来选择,在投入使用前要进行调试,保证机械运行满足工程要求。施工机械设备数量多,种类多,要组织多个技术人员同时进行设备管理,确保可以按照工艺和标准要求进行施工。以本工程冷再生施工为例,所用机械设备有就地冷再生机1台,洒水车3台,摊铺机1台、振动碾压机1台、光轮压路机1台等。


4.1.3 选择试验路段铺设施工

在工程开始实施前,要进行试验路段的铺设施工,一般会选择长度为200m的路段,试验完成后进行技术参数检测,保证工程质量满足要求。


4.1.4 确定合理的施工温度

沥青路面对环境温度非常敏感,冷再生技术所用混合料同样对环境和气候比较敏感,施工温度直接影响到冷再生技术公路养护效果。倘若在高温天气进行施工,冷再生机对于路面破碎效果会较差;如果在气温较低的情况下施工,则会对水泥水化造成影响,导致施工质量降低。


4.2 水泥撒布

在做好各项施工准备工作后,根据设计图纸的相关要求在施工现场进行测量放样。确定沥青混合料的配合比。将计算好的水泥均匀摊铺到旧路面上。撒布水泥的过程中,要结合拌和机的正常运行要求来确定预布长度。本工程项目将预布长度确定为80~100m。通常而言,在水泥摊铺完成后,隔0.5~1h要及时进行冷再生施工。


4.3 旧路面破碎与拌和施工

在公路工程冷再生养护施工中,旧路面破碎施工非常关键。在这一过程中,要通过冷再生机对路面实施破碎和拌和处理。在冷再生施工过程中,必须要结合工程具体情况来确定冷再生机的行走速度,通常而言,将其速度保持在4~10m/min范围内。配备1台水车给旧路面破碎的冷再生料加水,并结合旧路材料实际含水量确定具体的用水量,尽可能地把材料含水量调整到最佳范围内。


在拌和过程中,要配备专人针对施工质量展开定期检查。倘若发现离析等问题,需尽快对拌和方案实施调整,同时拌和设备始终处于良好的运行状态,保证混合料搅拌均匀、无花白、离析等现象。此外,要指派专人紧跟再生机,及时对拌和情况进行检查,保证质量满足施工要求。


4.4 摊铺与碾压

通过摊铺机来实施对于路面冷再生混合料的摊铺。在摊铺施工过程中,要结合相关的坡度要求对冷再生结构层的坡度进行调整。在完成摊铺后,开始进行碾压施工,在此之前要结合再生层的厚度确定压路机的数量和吨位。碾压施工时,要确保碾压速度均匀缓慢,先通过振动压路机以强振的方式实施3次碾压,之后以弱振的方式实施2次碾压,最后通过光轮压路机再实施1次碾压,并做好路面收光处理。在进行碾压施工时,要配备专人检查碾压质量,倘若在检查过程中发现松散或起坡等问题,则须挖除重新摊铺与碾压,针对再生层重新拌和处理,以保证施工质量满足相关要求。


4.5 接缝处理

在完成碾压施工后,路面很可能会出现各种裂缝。为此要提前进行接缝处理,在合理范围内对裂缝宽度进行控制。


4.6 养生

在完成冷再生结构层碾压施工后,路面进入至少7d的养生期。在养生的过程中,要采用潮湿的布料或其他符合要求的物品覆盖路面,以保证路面在养生阶段始终处于保湿状态,同时避免受到阳光暴晒。通过洒水车定时进行洒水,封锁道路,禁止车辆随意通行。


5 结语

随着我国交通运输业的迅速发展,公路路面修复工作变得更加繁重,在公路养护中合理运用冷再生技术可保证公路质量,延长使用寿命。冷再生技术经济性、环保性良好,相较于传统养护技术,其不但可节约施工材料,而且能减少施工费用,在原路面的基础上实现废物再利用,在生态环境保护上具有重要意义。利用冷再生技术进行公路养护的过程中,须结合施工现场的具体情况和旧路面的损坏程度,制定科学、合理的施工方案,同时安排更加专业的人员进行现场施工,确保公路养护工作顺利进行。


参考文献

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