冷再生技术施工分析

邱 俊

0 引言

利用水泥、二灰、水泥粉煤灰稳定旧沥青混合料形成路面基层(底基层)的沥青路面冷再生技术,主要适用于现有路面结构需要翻修和改建的路段,其施工工艺水平的高低和施工质量的好坏,对冷再生路面的使用品质有较大的影响。沥青路面冷再生的施工方法主要有两种:1)厂拌冷再生即集中拌合法,是将旧路面材料集中到再生拌合厂,用固定式拌合机械生产冷再生混合料,再运送到施工现场进行摊铺和压实;2)现场冷再生即路拌法,是利用专门机械将旧沥青路面铣刨、破碎,新材料的定量掺配、拌和、铺筑和压实等作业过程在道路上就地完成。在实际工程中采用何种施工工艺,主要应当考虑旧沥青路面面层的厚度以及基层的损坏情况。随着我国高等级沥青路面增多,公路维修迅速增加,采用现场冷再生技术进行大面积公路维修已经势在必行。路面再生机械也必须适应这种需要向大功率、高效率、低成本和综合功能方向发展,通过机械设备的不断创新来提高路面再生的技术水平。

1 沥青路面现场冷再生的优点

1)简化施工工序。不存在旧路材料的运输和弃置问题;可以同时翻松和破碎,不需要单独将大块材料去除或破碎;不需要再对旧路面基层进行特殊挖掘和回填等处理,因此也保证了结构的整体性,对旧路路基影响和破坏很小。2)节约材料。所有旧路面材料和破碎的路基材料全部现场利用,从而大大减少了新材料用量,保护了资源。3)节约工期。铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺可一次性完成,施工工序的简化致使工期的缩短。4)保护环境。因为旧料利用大大减少新材料开采量,不存在废弃旧料运输和堆放问题。现代再生机械所具有的封闭式自动控制添加系统,不仅配比精确而且防止粉尘飞扬,从根本上满足环境保护要求。因此是一项绿色的技术。5)适用范围广。适用于所有需要提高等级的旧路改建工程、高等级公路及部分城市道路的维修改造。冷再生技术必然会节约项目资金和提高投资效益。

2 沥青路面现场冷再生施工前的准备工作

1)对原路面进行钻芯取样,以确定旧路的结构形式及材料组成。2)施工前清除原路面上的所有杂物、泥块、尘土,保证路面的清洁。3)对旧路进行预整形,保证已完工路面的厚度经平地机整形后是均匀的。4)检查再生机组,保证其处于良好工作状态。5)提前封闭交通,在交通控制区内设置交通标志,设置好锥形路标、交通安全带、导向标等交通渠化标志。6)检查再生机操作人员是否已将有关技术数据输入计算机。

3 沥青路面现场冷再生施工工艺

道路现场冷再生工艺属于道路翻修的范畴,它是20世纪80年代后期在路面冷铣削工艺的基础上迅速发展起来的一种新技术。这种技术包括了四个主要工序:1)准备旧路面的再生材料包括破碎和翻松旧路;2)加入再生剂和水并加以拌和;3)成型和压实;4)在再生的路面上加铺磨耗层。为了增强补强作用还可以加铺粘结层和结构层。再生层在采用振动压路机压实前,先用平地机整形,再用轮胎压路机完成最终压实,从而获得良好的表面特性。图1为沥青路面现场冷再生施工工艺流程图。

4 现场冷再生施工注意事项

4.1 撒布骨料

根据需要如需添加骨料,根据所用运料车辆的吨位,按照新添骨料的比例算出每车料的堆放距离,然后用平地机进行摊开,将骨料均匀地满布在预施工的路段上。对于缺料处应人工用手推车运料找平,达到撒布厚度。布料时料堆最好呈梅花状布置,可保证最短时间内摊匀。另外为防止骨料被行车压碎,应尽量缩短骨料的撒布长度,一般以布两个作业长度为宜。

4.2 撒布水泥

根据再生层的厚度和预定的再生层的密度及水泥剂量,计算每平方米再生料需要的水泥用量,并确定水泥摆放的纵横间距。由于水泥用量很少,为了避免被车辆轮胎的气流带走以及天气突然变化造成的水泥质量损失,水泥的撒布时间越短越好。一般来说可根据再生机的工作宽度将再生路面划分为几幅,再生机施工前一幅时,将水泥撒布在下一幅路面上。水泥撒布完后,原路表面应没有空白位置,也没有过分集中现象。

4.3 再生料铣刨、破碎、拌和

根据路面再生宽度和再生机的工作宽度决定再生幅数,由于WR2500再生机具有可靠的高技术含量的控制系统,能够确保设定的诸如乳化沥青剂量、水剂量以及工作深度、横坡度、行走速度等工作参数。

为了避免出现局部漏掉再生,操作员要随时观察再生机的行驶轨迹,保证再生前后两幅的搭接,同时行驶线形要保持顺直。再生过程中要定期检查水车内的剩余水量,保证水的供应不间断并做到及时补给。一般来说应根据水车的装载量,考虑再生一次工作长度,尽量避免中途缺水。

4.4 稳压

由于再生机自重很大,当再生机经过再生层后,轮迹深度可达5 cm左右,且轮迹处的再生料被压实,但是两轮之间的材料却未被压实。为了保证再生层厚度的一致性,先用压路机对再生层低速静压一遍。稳压时间要根据施工天气及施工速度决定,以迟于再生机半个工作长度为宜。

4.5 整平

整平包括对再生机轮迹的消除、再生层横、纵坡度的适当调整。压路机对再生层稳压后,再生材料基本能够处于稳定状态,但仍不能完全消除再生机的轮迹,此时的轮迹深度约为0.5 cm～1 cm。当完成两幅再生并全部稳压后,用平地机进行整平,第一遍整平的目的是消除第一幅、第二幅右侧共三排轮迹。第二遍整平主要是为了把刮刀前的再生料均匀地摊开,同时兼顾再生层的横向、纵向的坡度。最后再进行全作业段的找平。

平地机对再生层找平后如仍存在轮迹、麻面、局部骨料集中等现象,则需人工进行修补。方法是用再生新料将轮迹、麻面填满,所用新料应高出再生层0.5 cm;将集中的骨料撒开,并用新料填充骨料的缝隙。其余几幅的找平同前两幅相同,即第二幅与第三幅、第三幅与第四幅等依次找平,直至全部完成找平工作。

4.6 碾压

当平地机对再生层找平后进行碾压。

5 接缝的处理

1)横缝的处理。因每次施工开始到终止形成的横穿作业面的横向接缝是不连续的,每次停机,即使是仅需几分钟用于更换罐车,也将形成一个严重影响再生材料均匀性的横缝。因此施工中应尽量减少停机现象。在不可避免的情况下,应对所形成的横缝进行认真处理。2)再生机开始工作时要使转子全部下切到再生层的底部来打碎再生料,前进速度为0,使得翻松的再生料混合不均匀,为此需人工进行翻拌后将槽找平。3)纵缝的处理。再生机的工作宽度一般要小于再生路面的宽度。因此全幅路再生需要多次作业,从而导致数条相邻作业面间的纵向接缝。

6 质量控制

1)施工前必须进行原材料的各项试验,检验合格后方可使用。施工前要进行混合料的各项试验,当确认材料未发生变化时方可施工。2)施工中应随时检测混合料中结合料与添加剂等的含量,保证施工质量。3)施工中应根据混合料的拌和和易性等情况,及时调整用水量。

7 结语

冷再生技术是一项非常适宜道路维修改造技术,它具有不可估量的经济、社会和环境效益,尤其是在缺乏碎石、砂砾石材料的地区更是重要。本文对施工工艺及施工质量控制分析供设计、生产施工工作人员参考。

[1] 区志刚.冷再生在路面工程的控制要点及注意问题[J].山西建筑,2009,35(18):276-277.