冷再生法道路基层施工

2010-08-29 09:18张永健谢红慧孙国栋
河南水利与南水北调 2010年10期
关键词:整平生机压路机

□张永健 □谢红慧 □孙国栋

(河南江河水利水电工程有限公司)

一、概述

冷再生基层施工,是将旧路沥青混凝土面层和上基层用冷再生机破碎并加入一定量的掺加剂均匀拌合,经整平整形后在最佳含水量条件下碾压获得的半钢性基础结构,该施工工艺源于西方欧美国家,2000年以后开始在我国进行试验实施,2008年在本局堤顶道路维修施工中得到应用。

通过在堤顶道路维修养护中的应用实践证明:冷再生基层施工工艺主要适用于沥青路面的大中修,且原路基毁坏不太严重;路面结构层的面层及上基层总厚度应≤20cm。

冷再生基层的性能与水泥稳定碎石层极为相似,都具有良好的力学性能、板体性、水稳定性和抗冻性,而且初期强度较好,但由于其收缩系数较大,容易产生裂缝从而影响路面实用质量,因此对冷再生基层的施工质量控制显得尤为重要。

二、施工技术要求

(一)原材料质量要求

堤顶道路维修冷再生法施工中掺入的材料主要为水泥,水泥采用水泥稳定土基层技术规范中关于水泥的质量要求进行控制。进场时,应有产品合格证及化验单,水泥的运输和堆放,应注意防水、防潮。入库水泥应整齐堆放,不得混合堆放,先入库的水泥先用,出厂期超过3个月或受潮水泥,必须经过试验,按其试验结果决定正常使用或降低标号使用,已经结块变质的水泥不得使用。

(二)机械设备要求

冷再生机1台,18t以上振动压路机1台,18~21t静碾压路机2台,洒水车2~4台,平地机1台,推土机1台。

三、冷再生基层施工

(一)施工准备

1.对旧路进行弯沉检测,根据实测弯沉值与设计弯沉值相比确定冷再生基层的施工区。

2.对旧路结构材料进行现场冷再生机破碎取样。试验最佳配合比、试验最大干密度和最佳含水量,并通过无侧限抗压强度试验确定水泥的掺和剂量。

3.施工测量人员恢复中线及边桩,并放出水泥冷再生结构层的施工边线,人工划出冷再生机行进的分幅线。

4.将施工作业面清理干净,确保无杂物。

5.再生机组就位并进行机械设备的检查,确保冷再生机能够运转。

(二)工程施工

1.平摊水泥

测量放线、场地清理和最大干密度、最佳含水量等准备工作结束后,进行水泥的摊铺工作。首先计算出每平方水泥的用量,然后用网格法控制人工按格摊铺水泥,将水泥均匀布满方格,确保水泥布撒均匀、一致,等厚。

在封丘堤防道路整修冷再生施工中,首先根据设计配合比计算出每平方水泥的用量,然后根据每袋水泥的重量计算出每袋水泥的摊铺面积,以道路中线为界,纵向两侧平均摆放两排水泥,根据每袋水泥摊铺面积横向划格进行水泥用量控制,确保水泥的用量和摊铺均匀。

2.冷再生机施工

水泥摊铺长度达到100~150m左右时,冷再生机即可开机工作。冷再生机推动洒水车前行,洒水车通过水管与冷再生机相连,由冷再生机电脑按最佳含水量为冷再生机提供水源,并随时检查含水量,其余1~3辆洒水车配合保证冷再生机用水。

冷再生机下刀深度根据设计需要控制,并匀速缓慢行驶,这样不仅有利于拌合的均匀,而且有利于机械本身。含水量的控制是整个过程的关键环节,为此技术人员应随时进行检测调整,保证施工尽可能达到最佳含水量。冷再生机施工中相邻两刀至少重叠30cm,保证无漏刀现象,100m左右是冷再生机往返的最佳长度。

3.振压-整型-静压(碾压)-成型

冷再生机拌合后,用推土机进行稳压,稳压后立即在全宽范围内按设计要求运用振动压路机碾压(不开振动)一遍,然后根据测量结果平地机进行整平,随即用振动压路机进行振动碾压,最后用静压路机(最少2台)进行碾压成型。

根据堤防道路施工实践,分段施工长度宜控制在150m以内。由于混合料掺加了水泥,所以施工时从打碎搅拌、整平、碾压成型等各工序时间安排一定要紧凑,不得超过4h,雨天严禁施工。

本项工序注意事项:在直线段由两侧向中心碾压,超高段由内侧向外侧碾压;相邻碾压应重叠30cm,使整个宽度范围内均匀压实到规定的密度为止,并符合路拱要求;碾压过程中始终保持表面潮湿,并严禁在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。

4.养生

碾压成型并检测合格后进行不少于7d的洒水养护,洒水车应均匀行驶,不准急停、掉头,要确保洒到基层表面的每个部位。在干燥的的天气时,必须采取用塑料薄膜覆盖的方法来保持其表面湿润。养生期间严禁车辆在其面上通行。

(三)冷再生机施工质量控制

严格按照掺加量进行布灰,水泥摊铺一定要均匀。为确保工程质量,应先做试验段施工,经过对试验段的施工检测确定冷再生机的加水量、搅拌后混合料的压实系数、施工工艺和机械组合,并且按照试件的7d无侧限抗压强度适当调整含灰量。

施工过程中,在平地机平整之前,应用稳压均匀压实全幅的再生材料,防止产生差异压实。稳压后再按照设计高程进行整平压实。

为了保证冷再生基层的压实度,天气干燥时应保证在混合料最佳含水量的+1~+2之间时进行碾压。碾压机械宜采用不低于18t振动压路机、18~21三轮静力压路机的机械组合。

冷再生基层在施工中的纵横向接缝是影响该层质量的最薄弱环节。对横缝处理:两个工作段落的衔接采用搭接形式碾压,在终点留2~3m不振压,后一段施工时,将此部分一并碾压施工,第2d拌合时此部位应重新布灰再拌合整平碾压。对于纵缝处理,前半幅施工时应多铺30cm宽,后半幅施工时将此部分重新布灰搅拌整型碾压。

施工过程中的检测控制是非常重要的环节,除了对原材料进行检测外,对冷再生基层的混合料应严格检测其含水量、级配、干密度、水泥含量等,成型后进行密实度、厚度、宽度、强度等指标必须按照规范规定频率进行检测试验。

四、施工体会

冷再生基层成型后厚度不均的现象,若片面的加大施工深度,不仅造成施工的浪费,而且难以起到根治的效果,同时密度还难于控制。为了解决这个问题,应该采用2次成型法进行施工,具体方法为:

(一)对将要进行冷再生基层处理的施工段施工前进行高程检测,将检测结果与冷再生基层设计高程进行求差,结果应该在0~20cm之间(过大就不适合做冷再生了),并按桩号进行记录。

(二)按各桩号计算出的高程差用冷再生机进行第一遍施工,即将原路结构打碎,打碎后用机械按照实际高程整平碾压密实。

(三)在第1遍整平后的基层上人工布灰,再利用冷再生的标准施工方法进行2次施工。这样可以有效的避免出现冷再生基层厚薄不均的现象。

如果原路面结构的材料做筛分试验时不能满足下表1要求的,建议采取更换部分骨料的方法,直至满足规范要求。

表1 材料要求

对于人工布灰的均匀性难于控制,而且有风的天气对环境极为不利情况,可采取以下方法:

用专用水泥稀浆搅拌运输车代替传统的水车,将水泥与水按一定比例(用含灰量控制)拌合成稀浆状,经由管道将水泥稀浆可以直接喷洒到再生机的拌合罩壳内,这样不仅可以保证水泥含量的精确性,同时也防止了因刮风等而损失水泥材料。

由于冷再生基层存在干缩,为了避免出现不均匀裂缝应考虑每隔15m左右进行横向切缝一道,以0.5~1cm宽度为宜,缝内用沥青石屑填充。

五、冷再生技术的优缺点

(一)优点

一是节约资金,通过2008年封丘堤防道路157+700-160+000、174+000-174+770段维修施工为例,铺筑相同厚度的二灰碎石基层,考虑废弃料物外运等,综合造价30元/m2,而冷再生基层造价23.23元/m2;二是路基抗压强度较高,可以达到0.8MPa以上;三是环保效果好,冷再生基层施工工艺最大的优势是不产生废料,同时不抬高路面标高,社会效益极大;四是节约能源,冷再生基层施工工艺就是将废料重新利用的一个过程,对于节约材料具有重大意义。

(二)缺点

冷再生基层使用范围有一定的局限性,只能用于路基相对完好路段的路面修复工程。对于路基承载力不足的路段,用冷再生施工工艺不能彻底处理解决。

六、结束语

冷再生基层施工工艺目前在黄河堤防道路维修中才刚刚推行,它产生的巨大的经济效益及社会效益已经被人们认可,通过封丘堤顶道路维修施工的经验,认为该工艺具有很大的发展前景,但同时,该工艺的施工方法及施工中的质量控制还不甚完善,尚待提高和完善。

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