0引言
有資料顯示,我國(guó)每年約有12%的瀝青路面需要翻修,廢氣量達(dá)到每年220×104t,并且以每年20%的速度在增長(zhǎng),如果對(duì)這些廢棄物料不加以合理利用的話,既會(huì)浪費(fèi)大量的瀝青砂石等物料,同時(shí)又會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)是將需要翻修的舊瀝青路面進(jìn)行處理,無需廢棄,再生使用。國(guó)外在上世紀(jì)四十年代就開始了對(duì)這種新技術(shù)的研究,并逐漸納入使用,而我國(guó)是在近幾十年才開始將該技術(shù)逐漸應(yīng)用到工程實(shí)踐中。該技術(shù)在本工程中也得到了運(yùn)用。
1工程概況
閻良區(qū)屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,四季干、濕、冷、暖分明,年均氣溫為13.1℃,極端最高氣溫41.9℃,極端最低氣溫-17℃,土壤最大凍深0.45m。年平均降水量530mm,多集中在在7、8、9三月,夏季多雷雨,冬春兩季較干旱。本次設(shè)計(jì)會(huì)展一路擬建場(chǎng)地位于石川河一級(jí)階地。石川河是閻良區(qū)境內(nèi)最大的河流,為渭河的一級(jí)支流,道路東南約3km處有石川河直流———清河流過。該區(qū)域地表徑流穩(wěn)定,水量充足,含泥沙較少,水源補(bǔ)給主要為大氣降水。道路范圍地層主要由耕土、填土和黃土狀土等巖石組成。地下水埋深約為8.5~12.3m,相應(yīng)水位標(biāo)高為372.46~370.50m,地下水類型屬孔隙潛水,由于其埋深較深,可不考慮對(duì)路基的影響。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,道路擬建場(chǎng)地為濕陷性黃土場(chǎng)地,濕陷等級(jí)為Ⅰ級(jí)(輕微)~Ⅱ級(jí)(中等)。本次設(shè)計(jì)道路工程起為外環(huán)西路,其現(xiàn)狀為一條鄉(xiāng)村道路,寬3~4m,瀝青路面,路面已嚴(yán)重破壞,由東向西道路沿線均為農(nóng)田,在樁號(hào)K0+055和K0+453處分別有一條灌溉渠穿過。道路終點(diǎn)處與已建成的創(chuàng)新西路相接。道路沿線整體地勢(shì)很平坦,最大高差為1.5m。道路沿線除有兩條灌溉渠和少量井、電線桿需要拆除外,再無其他管線、桿線和建筑物需拆遷。
2路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1填方設(shè)計(jì)
工程道路沿線場(chǎng)地均為農(nóng)田,路基施工嚴(yán)禁采用生活垃圾、腐殖質(zhì)土和其他不符要求的材料進(jìn)行填方后施工。鑒于路基填方高度較小,應(yīng)考慮將路基表層40cm范圍內(nèi)的腐殖質(zhì)土及其他雜物清除,并用優(yōu)質(zhì)黃土換填。路堤基底為松土?xí)r,應(yīng)作填前壓實(shí)處理。路基范圍內(nèi)樹木遷移后,路基深度1.5m范圍內(nèi)的樹根必須進(jìn)行清除,并按照規(guī)范要求分層回填壓實(shí),對(duì)于路基范圍內(nèi)的水井、洞穴等,修筑路基之前必須采用符合規(guī)范要求的砂礫填筑并夯實(shí)。道路沿線的灌溉渠按廢棄處理,路基施工時(shí)需將水渠內(nèi)污泥全部挖出后用素土回填壓實(shí)處理。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,道路場(chǎng)地為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地,濕陷等級(jí)為Ⅰ級(jí)(輕微)~Ⅱ級(jí)(中等)。為了消除土基的濕陷性,保證路基穩(wěn)定,對(duì)于濕陷等級(jí)為Ⅰ級(jí)的路段(K0+140~K1+235.3),施工時(shí)一定要嚴(yán)格控制進(jìn)行碾壓處理;對(duì)于濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)的路段(K0+000~K1+140),機(jī)動(dòng)車道范圍內(nèi)表面腐蝕土消除之后,再將原地面土基向下翻30cm,并摻和6%的生石灰拌合碾壓處理。
2.2壓實(shí)度設(shè)計(jì)
為保證路基穩(wěn)定,路基壓實(shí)必須引起高度重視,壓實(shí)度(重型壓實(shí))必須符合表1的規(guī)定。車行道路基頂面回彈模量應(yīng)>30MPa;人行道路基采用輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)度≥95%;土路肩采用輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)度≥93%。
2.3摻生石灰處理設(shè)計(jì)
由于本工程主要處于農(nóng)田段,工程范圍內(nèi)很可能存在含水量較大的路基土,在經(jīng)過充分晾曬而依然潮濕的路段,采用摻生石灰處理(僅限車行道路基)。采用摻灰處理時(shí)處理厚度及摻灰量可參考表2、表3,發(fā)生工程量則以現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量為準(zhǔn)。
2.4施工要點(diǎn)
石灰粉應(yīng)攤鋪均勻,以保證石灰土拌和均勻,在素土路床上按照每平方米打上方格,計(jì)算用灰量并均勻攤鋪。生石灰處理濕軟土基,要用拌和機(jī)拌合兩遍,拌合完畢之后及時(shí)進(jìn)行找平處理,生石灰與土拌合后需經(jīng)3h后在上碾壓實(shí),碾壓時(shí)先穩(wěn)壓后追密,先輕碾后重碾,應(yīng)做到當(dāng)天鋪灰當(dāng)天成活。就地加灰的第一層灰土處理層,允許出現(xiàn)輕微軟彈推移,碾壓要適度。第二層壓實(shí)允許個(gè)別地方出現(xiàn)輕微軟彈,不允許過量碾壓,以免出現(xiàn)翻漿。人行道宜根據(jù)施工季節(jié)選擇采用晾曬等辦法進(jìn)行處理,暫不設(shè)計(jì)其他處理措施。新老路基銜接處,應(yīng)在老路基邊坡上開挖臺(tái)階,臺(tái)階寬度應(yīng)≥1m。
3路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生
由于本次設(shè)計(jì)道路工程起為外環(huán)西路,其現(xiàn)狀為一條鄉(xiāng)村道路,寬3~4m,瀝青路面,路面已嚴(yán)重破壞。為了節(jié)約瀝青與砂石材料,可以考慮針對(duì)該路段采用瀝青熱再生技術(shù)進(jìn)行翻修,就地加熱舊路面、耙松、收集舊料,根據(jù)路面破損情況適當(dāng)增加新拌瀝青混合料與再生劑進(jìn)行機(jī)內(nèi)熱攪拌,隨即攤鋪、熨平和碾壓。設(shè)計(jì)流程圖如圖2。
3.2其余路面設(shè)計(jì)
路面結(jié)構(gòu)采用瀝青路面,設(shè)計(jì)年限為15年。3.2.1機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)組成上面層:5cm細(xì)粒式瀝青混凝土(AC-13);乳化瀝青粘層油0.3kg/m2;中面層:7cm中粒式瀝青混凝土(AC-20)(添加0.4%抗車轍劑);乳化瀝青稀漿封層0.5cm和透油層1kg/m2;基層:20cm二灰碎石(重量比8:17:75);底基層:30cm石灰土(石灰含量10%重量比);總厚度62.5cm。3.2.2非機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)組成面層:5cm細(xì)粒式瀝青混凝土(AC-13);透油層1kg/m2;基層:20cm二灰碎石(重量比8:17:75);底基層:20cm石灰土(石灰含量10%重量比);總厚度45cm。瀝青采用90號(hào)重焦瀝青,質(zhì)量必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。路面抗滑標(biāo)準(zhǔn):車行道路面竣工驗(yàn)收擺值≥45,構(gòu)造深度TD為0.2~0.4mm,石料磨光值PSV≥35;機(jī)動(dòng)車到了表設(shè)計(jì)彎沉值Ls=32.1(1/100mm),竣工驗(yàn)收彎沉值:瀝青上面層頂面Ls≤27.6(1/100mm),路床頂面基層頂面Ls≤248.4(1/100mm)。二灰碎石7d抗壓強(qiáng)度≥0.7MPa,石灰土7d抗壓強(qiáng)度≥0.6MPa。壓實(shí)度要求:瀝青砼面層≥95%,基層二灰碎石≥97%,底基層石灰土≥95%。3.2.3人行道路面結(jié)構(gòu)組成面層:6cm厚C30透水磚;2cmM10水泥砂漿。基層:5cmC20細(xì)粒式水泥混凝土。底基層:15cm石灰土(石灰含量8%重量比)?偤穸28cm。人行道灰土底基層壓實(shí)度(輕型壓實(shí))≥95%,7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥0.6MPa。人性道磚、盲道磚的抗壓強(qiáng)度≥CC40,抗折強(qiáng)度≥Cf4.0,防滑等級(jí)為R3,相應(yīng)防滑性能指標(biāo)BPN≥65。路緣石及平石抗折強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到Cf5.0,曲線路緣石抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到CC35。在1.5m寬分隔帶內(nèi)設(shè)置樹池與硬化結(jié)構(gòu)相間隔,其中樹池長(zhǎng)26m,硬化結(jié)構(gòu)長(zhǎng)4m,硬化結(jié)構(gòu)采用透水磚鋪砌,具體結(jié)構(gòu)形式同人行道。3.2.4材料要求瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率為3~5%,礦料級(jí)配要求見表4。
4無障礙設(shè)計(jì)
根據(jù)《城市道路和建筑物無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ50-2001)的有關(guān)規(guī)定,本次設(shè)計(jì)對(duì)沿線交叉口及單位大門口的出入均進(jìn)行了無障礙設(shè)計(jì),在人行道部分鋪設(shè)了導(dǎo)向盲道磚和緣石坡道,并在道路交叉處設(shè)置了導(dǎo)向塊、停步塊等處理方式。緣石坡道位置應(yīng)配合人行道的位置進(jìn)行設(shè)置。
5路面再生設(shè)計(jì)具體效果
上邊提到的瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生這種方法具有很多傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)勢(shì),如使路面建造速度大大加快、節(jié)約瀝青砂石等材料、廢物利用防止廢棄料對(duì)環(huán)境的污染等等,而且這種新工藝比傳統(tǒng)的“拆舊建新”具有更高的性能指標(biāo)。具體性能指標(biāo)見表5。綜上,再生路面各檢測(cè)指標(biāo)符合規(guī)范要求,路用性能更高。
6結(jié)束語
筆者從閻良區(qū)會(huì)展一路西段道路工程實(shí)際出發(fā),對(duì)城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)流程進(jìn)行重新梳理,提出了在傳統(tǒng)路面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上應(yīng)該加入瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生之環(huán)節(jié),既可以大大提高瀝青路面的建設(shè)速度,又可以進(jìn)行廢物利用,節(jié)約瀝青砂石等建筑材料的耗費(fèi),同時(shí)還可以大大降低物料廢棄對(duì)環(huán)境的污染與破壞。