沥青路面冷再生技术在公路施工中的应用分析

来源：职称驿站所属分类：机械论文
发布时间：2012-07-18浏览：34次

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　　[摘要]本文介绍了沥青路面冷再生新技术的施工方法，工程质量控制及今后改进措施。
　　[关键词]冷再生，技术应用，质量控制，改进
　　1前言
　　沥青路面目前仍是我国公路的主要路面结构型式。近年来随着国家加大对基础设施的投入而大量修建的沥青路面，伴着使用年限的增长，路面逐渐老化，抗温度裂缝能力，抗疲劳破坏能力，抗松散能力都在逐渐减弱，沥青路面的破坏现象逐渐增多。这将直接影响到行车速度、行车安全和通行能力，使用者得不到相应服务。如何快速、优质地修复这些路面，保证现有道路的完好率，尽量减少路面旧材料对环境的污染，是当前及今后公路建设所面临的问题。国道324线百色市下塘至平班路段部分路面修复采用了冷再生技术施工，效果好，质量可靠，进度快，对原道路交通影响很少，节约了资源，保护了生态环境，符合国家可持续发展战略的要求。文章对这项新技术施工的应用作如下介绍：
　　2冷再生机械工作原理及工艺
　　再生机的核心是装有大量专用刀头的铣刨和拌和转子，转子通常向上旋转铣刨愿路面材料机器向前行进时，转子转动。同时外加水、乳化沥青或泡沫沥青通过软管从再生机中通过，并在再生机的拌和腔中喷洒。这些液体的用量是通过微处理器控制的泵送系统精确控制。铣刨转子将水、乳化沥青或泡沫沥青与铣刨料充分拌和，并达到需要的含水量，从而使混合料获得最大的压实效果。再生技术主要是利用专用再生机(目前用德国进口再生机械)，在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎、再加入稳定剂、水泥、水、乳化沥青或泡沫沥青，级配不合格时加入骨料，按一定的比例拌和均匀，然后摊铺和预压，然后再由压路机进一步压实成型
　　3原材料要求
　　旧沥青路面基层就地冷再生混合料所用的原材料主要有水泥、水及沥青面层铣刨料、路面基层铣刨料。
　　(1)水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以使用，禁止使用外界影响而变质的水泥。宜采用强度等级为32．5Mpa以上的水泥；水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求；要求水泥初凝时间3个时以上、终凝时间不小于6个小时。
　　(2)水。普通饮用水．或洁净不含有害物质的水均可使用。
　　(3)铣刨料。铣刨料为原沥青面层与基层的铣刨料铣刨料粒径规格基本一致．最大粒径及使用范围应符合现行JTJ034—2000《公路工程路面基层施工技术规范》要求。
　　(4)级配碎石。碎石做为基层混合料的主要骨料，其强度、压碎值、针片状颗粒含量、泥土杂质含量、有机物含量应符合JTGE42-2005公路工程集料试验规程》中的要求；颗粒组成范围按照不同的使用部位，应符合JTJ034-2000《公路工程路面基层施工技术规范》中的要求。
　　4施工机械
　　旧沥青路面基层就地冷再生混合料必须配备齐全的施工机械和配件．做好开工前的保养、试机工作．并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。机械配备见表1。
　　表1机械设备配备表
　　机械名称规格、型号数量
　　维特报冷再生机 WR2500S 1
　　平地机 PY-180 1
　　振动压路机 CA30 2
　　压路机 18-21Y 2
　　自卸汽车 12T 10
　　洒水车 6000L 3
　　5冷再生混合料的配合比设计
　　旧沥青路面基层就地冷再生混合料配合比设计包括原材料分析、配合比(水泥用量)设计和设计配合比检验三项内容。针对本文阐述的无机结合料稳定冷再生混合料配合比设计按照现行《沥青路面再生应用技术规范》（JTGF41-2008）进行混合料设计。根据试验结果最后确定泡沫沥青发泡温度为160℃，用水量2.4%；材料组成为旧沥青路面铣刨料：石屑：水泥=79：19：2；泡沫沥青最佳用量为2.5%，最佳拌和用水量为4.4%（泡沫沥青冷再生混合料配合比推荐方案见表2）。
　　表2泡沫沥青冷再生混合料配合比推荐方案
　　沥青发泡条件合成级配泡沫沥青用量（%）最佳拌和用水量（%）
　　温度（℃）旧沥青路面铣刨料（%）最佳用量：2.5 石屑（%）水泥（%）最佳用量：2.5 4.4
　　160 79 79 19 2 允许波动范围：±0.2
　　6施工工艺及控制要点
　　1．施工放样
　　根据铣刨后的老路基层标高与新铺冷再生混合料底基层的设计标高以及试验段确定的松铺系数，计算出新铺底基层的摊铺高程，进行施工放样。
　　2．原道路清理整平
　　清除原道路表面(包括不需要再生的相临行车道和路肩)的杂物和积水，并清理边线．清除再生路段上存在的井盖等类似结构物．对原路的翻浆、车辙、沉陷、波浪、坑槽等病害进行处理，使原路基本平整。
　　3．准备新加料
　　根据原道路再生深度内的平均密度，计算每平米新料的添加量；根据每车料的质量或体积．确定每车料的堆放距离；根据水泥剂量，计算每平方米水泥稳定层需要的水泥用量，并确定水泥摆放的纵横间距。
　　新加料装车时．应控制每车料的数量基本相等．在同一料场供料的路段内，由远到近将料按上述计算距离卸置于原路面的中间。将新加料均匀地撒布在旧路面上，并检查新加料撒布是否均匀。
　　4．冷再生拌和
　　(1)冷再生机推动水车在原路面上行进．行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整，一般为6m/min～12m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应降低再生机组行进速度，提高铣刨转子转速。(2)再生机后应有专人跟随，随时检查再生深度、水泥含量和含水量．并配合再生机操作员进行调整。(3)若进行多幅施工时，应时刻注意搭接的宽度．保证搭接宽度。(4)再生机后安排4～5人处理边线和清理混合料中的杂质以及每幅起始位置的余料以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。(5)在施工过程中．对混合料的级配、再生深度、水的喷入量有任何问题时，应停止施工，等问题解决后再继续施工。(6)每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜．以减少横向接缝。一次(不停机)再生的长度一般为150m-200m。
　　5．碾压整形
　　在再生机后应紧跟一台钢轮振动压路机进行初压．采用高幅低频进行压实．压实遍数应足以保证再生层底部的压实度达到规定要求。钢轮压路机的工作速度不得超过3km／h。在初压完成后．应立即用平地机整形在直线段。平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时再返回刮一遍。碾压按先边部后中间，由轻到重．由慢到快的顺序超高路段由内侧向外侧碾压。压路机碾压必须超过两段的接缝，每一段从摊铺至碾压完成控制在2h以内。碾压时严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头和急刹车。碾压结束后．压路机不得长时间停留在路面底基层上。
　　6．接缝和调头处理
　　(1)纵向接缝的处理：道路宽度小于7m，纵向重叠较多时．不宜半幅施工，应考虑全幅施工．以减少重叠量提高施工效率，一般重叠宽度为50～150mm．相邻两次作业间隔12h以上时．重叠量应增加。(2)横向接缝的处理：应对所形成的横向接缝认真处理，施工中应尽量减少停机现象。停机超过水泥初凝时间，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的路段1．5m的距离并重新撒布水泥。(3)调头处的处理：如施工机械必须到已压咸的旧沥青路面基层就地冷再生层上调头，应采取措施保护调头作业段。一般可在准备用于调头的约8～10m长的稳定层上先覆盖一张厚塑料布或油毡纸，然后铺上约10cm厚的土，机械掉头后，将土及杂物清理干净。
　　7．养生及封闭交通
　　碾压完成检查合格后，立即用草帘覆盖养生．养生期间应保持底基层表面湿润，养生期不少于7d。在养生期直至第二层摊铺前禁止其他车辆通行，洒水车也要以20km/h以下的速度行驶，且不得急刹车和急转弯。
　　8.质量检查
　　水泥类冷再生基层施工质量检查执行交通部标准JTGF80／1—2004《公路工程质量检验评定标准》规定。
　　7结语
　　进入二十一世纪以来，随着许多高等级公路进入维修养护和改造阶段，每年约有l2％的路面要大修，初步估计每年沥青路面的废弃量约220万吨。对于今天的全球能源危机，如何对这些物料采用再生技术进行回收用于路面新建或路面维修工程，既有利于环保，又可节约大量资金。路面冷再生技术的工艺特点将给我们带来显著的经济、社会、环保效益，值得推广应用。