舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用

  城市道路舊瀝青路面改造中,正確選用舊瀝青路面冷再生技術(shù),根據(jù)實(shí)地原材料,取不同水泥劑量的冷再生混合料,進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),確定施工配合比,按照嚴(yán)格的施工工藝,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

  1. 引言

  城市道路在舊路改造中,因舊路整體強(qiáng)度不能滿足行車要求,一般采用兩種方案:一是加鋪補(bǔ)強(qiáng)層,二是徹底翻修路面結(jié)構(gòu)層。徹底翻修路面結(jié)構(gòu)層的改造方案:一是對路面剩余強(qiáng)度整體否認(rèn),造成工程投資成本的提高;二是舊路結(jié)構(gòu)層需挖除外運(yùn),工程所需黃土購入,既浪費(fèi)土地資源又污染環(huán)境,三是施工周期長。長時間給當(dāng)?shù)鼐用駧砩詈凸ぷ鞯牟槐恪Ef瀝青路面就地冷再生技術(shù),既補(bǔ)強(qiáng)了路面強(qiáng)度,又節(jié)約了工程投資,施工周期提前70%,廢物利用100%,因此,舊瀝青路面冷再生技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用得到了推廣。

  2. 概述

  舊瀝青路面冷再生技術(shù),即用大功率路面銑刨拌和專用設(shè)備將原有舊瀝青路面就地銑刨、翻挖、破碎,再加入穩(wěn)定劑、水和新集料等按一定比例重新拌和,最后碾壓成型。路面冷再生技術(shù)比同厚度的石灰土強(qiáng)度高,水穩(wěn)定性好,干縮縫少,工期短,工程造價低,尤其在繁華鬧市區(qū),其社會效益、經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。

  3. 準(zhǔn)確應(yīng)用舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)

  舊瀝青路面就地冷再生技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用,應(yīng)遵循先測、后看、再調(diào)查的程序。

  3.1對舊瀝青路面進(jìn)行彎沉值檢測、評定。彎沉值是一個評價路面整體強(qiáng)度的指標(biāo),彎沉值的大小及均勻性能夠反映出舊路面剩余承載能力及整體強(qiáng)度的狀況。目前我們僅對城市次干道及其以下道路進(jìn)行了冷再生設(shè)計(jì)、施工,要求彎沉值基本均勻,且實(shí)測彎沉值代表值小于70(0.01mm),可選擇就地冷再生技術(shù)的改造方案。

  3.2根據(jù)舊瀝青路面實(shí)測彎沉值結(jié)果,對于彎沉值的突變點(diǎn)、可疑點(diǎn),應(yīng)到現(xiàn)場做進(jìn)一步核實(shí)。查看道路的病害情況:根據(jù)道路病害的大小、嚴(yán)重程度,分段、分幅進(jìn)行歸類劃分,對于瀝青路面實(shí)測彎沉值小于70(0.01mm)且瀝青面層層脫落、老化、松散、車轍、龜裂面積小、網(wǎng)裂形狀大,以及坑槽深度在20cm以內(nèi)的表層病害,均可直接采用冷再生機(jī)處理;若坑槽較深、路面沉陷、彈簧、翻漿等病害嚴(yán)重,需對路面下基層進(jìn)行挖除處理,然后上基層進(jìn)行冷再生處理;對于實(shí)測彎沉值大于70(0.01mm)地段,不宜采用冷再生方案。

  另外,經(jīng)驗(yàn)告訴我們:舊瀝青路面結(jié)構(gòu)層小于50cm,表層20cm以內(nèi)含有大量5cm以上粒徑碎石或砂礫結(jié)構(gòu),不宜采用冷再生施工方案。

  3.3冷再生方案確定后,翻閱舊瀝青路面檔案記錄,了解舊瀝青路面所處的地質(zhì)、土質(zhì)類型,舊路結(jié)構(gòu)類型,施工沿線坑塘、管線處理記錄,以及道路的管養(yǎng)記錄。根據(jù)道路彎沉值變化情況進(jìn)行布點(diǎn)、鉆芯取樣,調(diào)查路面的實(shí)際修筑結(jié)構(gòu)厚;走訪道路兩側(cè)居民,了解車輛通行情況、摸清綜合管線分布情況,訊期雨水排放情況,并實(shí)測道路縱橫坡度,為冷再生路面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

  4.瀝青路面就地冷再生設(shè)計(jì)

  阜新市區(qū)中華路屬城市一級道路,原路結(jié)構(gòu)為5cm瀝青砼面層+6cm黑色碎石+12cm厚水泥砂礫,路面面層損壞嚴(yán)重,坑槽連片。路面改造設(shè)計(jì)中,實(shí)測彎沉值,90%測點(diǎn)彎沉值均在70(0.01mm)以內(nèi),10%測點(diǎn)大于70(0.01mm),且大多為突變點(diǎn);經(jīng)過突變點(diǎn)位置核實(shí),為坑槽、翻漿病害。通過鉆芯取樣,發(fā)現(xiàn)水泥砂礫層完好,基層石子含量不均,是造成路面面層損壞的主要因素。

  4.1冷再生混合料設(shè)計(jì)要求。原路面5cm瀝青砼面層+6cm厚黑色碎石+10cm厚水泥砂礫,參加普通32.5水泥后形成的冷再生混合料,7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.75MPa。

  4.2冷再生混合料配全比設(shè)計(jì)

  4.2.1原材料。主要包括原路面舊混合料材料、再生劑P032.5普通水泥以及工程用水等。

  4.2.2冷再生混合料擊實(shí)試驗(yàn)。在擊實(shí)再生混合料的試驗(yàn)進(jìn)行前,擬定了不同劑量的水泥摻加量,從水泥劑量為4.0%開始每隔0.5%作為一組,就5.0%的水泥劑量配比還設(shè)計(jì)了延時3h的試驗(yàn)。

  4.2.3冷再生混合料抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。冷再生混合料抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)表明,水泥劑量小于4.0%時,冷再生混合料的抗壓強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求;水泥劑量為4.5%、5.0%時,冷再生混合料的抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,但從施工水平考慮,該路段施工時生產(chǎn)配比采用5.0%的水泥劑量。

  4.3混合料設(shè)計(jì)步驟:

 。1)原材料試驗(yàn)符合要求后一般按照4%~7%每間隔0.5%作不同劑量冷再生配制混合材料。

 。2)確定混合材料的最佳含水量和最佳干密度,作不同水泥劑量擊實(shí)試驗(yàn)。

  (3)按規(guī)定壓實(shí)度分別計(jì)算不同水泥劑量的試件應(yīng)有的干密度。

 。4)按最佳含水量和計(jì)算得干密度制備試件,一組試件數(shù)量一般做9~13個。

 。5)試件在規(guī)定溫度下養(yǎng)生6d,浸水24h后,按《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

 。6)工地實(shí)際采用的水泥劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量多1.0%。

  (7)施工過程中水泥劑量一般控制在4%~6%之間。

  5.施工工藝

  5.1施工機(jī)械

 。1)WR2500維特根(Wirtgen)冷再生拌和機(jī)1臺(破碎寬度為2.5m,行駛速度為30cm,施工時自動加水);

 。2)灑水車2臺;

 。3)PQ190-5平地機(jī)1臺;

  (4)BW222D壓路機(jī)、BOMAG振動壓路機(jī)各1臺;

 。5)履帶式拖拉機(jī)1臺。

  5.2施工方法

 。1)清掃處理原路面。如果原路面的標(biāo)與設(shè)計(jì)線相同,施工前需將原路面清掃干凈,避免有雜質(zhì)混入混合料中,影響冷再生混合料路面底基層質(zhì)量。對于高出原路面設(shè)計(jì)標(biāo)高5cm以上的擁包、波浪等部位要進(jìn)行銑刨;低于原路設(shè)計(jì)標(biāo)高的路段可用銑刨料或加新骨料進(jìn)行修整。

 。2)為了保證冷再生混合料的均勻性和含水量的一致性,須用冷再生拌和機(jī)對原路面進(jìn)行破碎,破碎深度為設(shè)計(jì)厚度的3/4,破碎時加水量應(yīng)為最佳含水量的2/3,破碎完畢后應(yīng)立即用平地機(jī)整平并穩(wěn)壓。

  (3)根據(jù)試驗(yàn)段鋪筑情況,確定一個冷再生施工段長度為150m(面積1500m2),從開始拌和到完成壓實(shí)的時間為3~3.5h。

 。4)根據(jù)設(shè)計(jì)的水泥劑量計(jì)算出一袋水泥的攤鋪面積,用方格法將水泥均勻布滿所劃的方格。

 。5)冷再生機(jī)拌和時,操作員要隨時觀察再生機(jī)的行駛軌跡,保證拌和時各幅間的搭接,同時,行駛路線形要保持順直,要在專人進(jìn)行拌和深度檢查。加水量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)混合料含水量確定,含水量一般不宜大于最佳含水量,若施工時溫度在30°C以上時,加水量可大于最佳含水量2%。

  (6)當(dāng)冷再生拌和機(jī)拌和寬度大于4.5m時,即可用履帶拖拉機(jī)對冷再生混合料穩(wěn)壓,穩(wěn)壓時不得轉(zhuǎn)彎或調(diào)頭,穩(wěn)壓以2遍為宜。

 。7)冷再生混合料全部穩(wěn)壓后,用平地機(jī)進(jìn)行找平,通過找平使冷再生混合料底基層橫坡度、縱坡、平整度達(dá)到規(guī)范要求。

 。8)平地機(jī)完成作業(yè)后,對其進(jìn)行碾壓,先用振動壓路機(jī)靜碾壓1遍,再振動碾壓4~5遍,要求密實(shí)度大于97%。

 。9)施工中各冷再生施工段及每次停機(jī)(即使僅需幾分鐘用于更換水罐車,也將形成一個影響再生材料均勻性的橫縫),因此,施工中應(yīng)盡量減少停機(jī)現(xiàn)象,在不可避免的情況下,應(yīng)對所形成的橫縫進(jìn)行認(rèn)真處理。

  (10)冷再生底基層完成后,采用覆蓋養(yǎng)生,養(yǎng)生期為7~10d,在整個養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持冷再生底基層表面潮濕,養(yǎng)生期間要嚴(yán)禁車輛通行。

  6.結(jié)語

  瀝青路面就地冷再生技術(shù)在城市道路中的應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯:既可簡化施工工序,縮短工期,又可變廢為寶,環(huán)保節(jié)能,節(jié)約工程成本,是一項(xiàng)利國利民的新技術(shù)。