1、沥青路面厂拌冷再生基层技术在普通公路维修改造中的应用研究摘要:通过对基层冷再生技术的应用,介绍了路面基层厂拌冷再生技术的施工工艺及有关性能试验。 关键词:沥青路面基层 厂拌冷再生施工工艺应用研究 中图分类号:U416 文献标识码: A 朝大公路是一条县级公路,是连接朝阳市和喀左县的一条重要公路,朝大公路现是二级公路,路面宽 7 米。随着近几年车流量的增长,路面破损速度加快,已不能满足行车要求,急需进行全面维修改造,在考虑了经济效益和社会效益等因素后,决定采用路面厂拌冷再生技术进行路面基层施工,路面采用 5cmSBS 沥青混凝土摊铺。 1 路面厂拌冷再生技术的用途和意义 沥青路面厂拌基层冷再生与
2、传统的沥青路面基层施工工艺相比,能够节约大量的砂石等原材料,节省工程投资,同时有利于废料处理、保护环境。随着人们对环保、社会效益的关注及技术的进步,路面再生利用技术越来越受到人们的重视。 沥青路面材料的循环利用有下列优点:降低施工成本;节约集料;保持原路面的几何特性;保护环境;节约能源。 2 路面基层厂拌冷再生施工工艺及级配试验 依照路面厂拌冷再生的施工规范,本文结合公路施工厂拌基层冷再生工程的实际施工状况,侧重分析半刚性基层的施工工艺与施工质量控制方法,主要包括以下内容: 2.1 施工准备 旧路结构状况调查 沥青混凝土旧路路面冷再生是利用旧路沥青混凝土及上基层(石灰土)经破碎加入水泥均匀拌和
3、,在最佳含水量条件下碾压获得的半刚性结构。 对旧路进行弯沉检测,每车道每公里 4050 个点,详细了解旧路承载能力。 对旧路结构材料进行厂拌冷再生机破碎取样,确定旧路沥青层的厚度、基层材料及基层厚度等,掌握结构强度;在实验室做级配和配合比试验并确定不同配合比的最大干密度(重型击实)和最佳含水量,取点频率每 1000 米取三点。 对旧路结构材料进行土质分析后,确定添加剂为强度等级为 32.5级路用普通硅酸盐水泥。 下承层路面技术状况良好时,既 PSSI 80、RQ I180、PCI80不需要进行处理。当下承层强度不足时,必须补强处理达到要求后,再进行厂拌冷再生施工。 机具准备 工程开工前,应保证
4、设备机具完好并满足施工需要,主要设备应包括:铣刨料破碎和筛分设备、拌和设备、摊铺设备、振动压路机、胶轮压路机、三轮压路机、推土机; 材料选择与准备 配合比设计的各种矿料、回收沥青路面材料、水泥等必须按照相关规定,从工程实际使用的材料中取有代表性的样品。 配合比设计所用材料,其质量满足技术要求。当单一规格的集料其某项指标不合格,但不同粒径规格的材料按照级配组成集料混合料指标能符合规范要求时,允许使用。 表 1 公路沥青路面再生技术规范乳化沥青冷再生混合料级配范围 筛孔(mm) 各筛孔通过率(%) 粗粒式 中粒式 细粒式 A 细粒式 B 37.5 100 26.5 80100 100 19.0 9
5、0100 100 13.2 6080 90100 100 9.5 6080 6080 90100 4.75 2560 3565 4575 6080 2.36 1545 2050 2555 3565 0.3 320 321 625 625 0.75 17 28 29 210 水:采用不含有害物质或饮用水,不得使用沼泽水,泥炭地的水、工厂废水以及含矿物质较多的硬水。水中含有游离酸、碱、盐、糖和其他植物油或脂肪类有机物或者无机的化合物,禁止使用。条件受限时,使用非饮用水,应经试验验证,不影响产品和工程质量时方可使用。 浮化沥青混合料技术标准 冷再生混合料的技术标准: 表 6.2-1 乳化沥青厂拌冷再
6、生混合料设计要求 项目 单 位 技术要求 空隙率 % 612 40oC 马歇尔稳定度( 101.6mm) 下面层 kN =6.0 基层、底基层 =5.0 40oC 浸水马歇尔残留稳定度 % =75 15oC 劈裂强度 下面层 Mpa =0.5 基层、底基层 =0.4 15oC 干湿劈裂强度比 % =75 冻融劈裂强度比(TSR) % =70 60oC 动稳定度 次/mm =1500 2.2 厂拌冷再生施工材料及施工工艺控制 沥青路面再生工程实施前,应对原路面历史信息、原路面技术状况、交通量等进行详细调查,为厂拌冷再生混合料组成和路面结构设计提供依据。 冷再生施工前应对旧路路面实施清理,清除路面
7、垃圾,避免有杂物混入混合料影响再生质量,并使用再生料填补坑槽和车辙地段,由测量人员根据设计要求进行高程测量标线,确保规定铣刨宽度及深度。 (2) 拌和 厂拌冷再生混合料拌和设备应采用专用的拌合设备,应根据工程大小配备足够的水泥罐、沥青罐等设备机具以及保证正常供水,尽量保证混合料连续生产。 拌和设备使用前,应对骨料及水泥等称重装置和沥青、水的流量进行标定,标定好后才能进行生产。 每天混合料生产前,应检测回收沥青路面材料(RAP) 、新集料的含水率,确定最终的拌合加水量。拌和生产时,还应结合试验路的数据,综合考虑运输、摊铺水分损失以及天气情况,适当加大拌和用水量,确保混合料在最佳含水率情况下进行碾
8、压。 拌和设备的生产能力应与摊铺设备生产能力匹配,一般不宜小于200t/h. 冷再生混合料应拌和均匀,无花白料、无液体流淌、无结块成团现象,和易性良好。 运输 拌和后的冷再生混合料不宜储存,应立刻运至施工厂拌使用。 应根据当天工程量大小、运距以及拌和、摊铺能力,安排足够的运输车辆,以满足拌和、出料与摊铺需要并略有富余。 运输车辆装料前,应将车厢清洗干净,并洒适量的水湿润车厢以方便卸料和保持混合水分不过度散失。 混合料运输时,应采取帆布覆盖等措施,以减少运输水分散失,防止混合料提前破乳、污染、中途遭受雨淋。 摊铺 在铺筑冷再生层之前应整平下层表面、处理干净并按要求喷洒透层油或粘层油。 厂拌冷再生
9、混合料应采用沥青摊铺机摊铺,摊铺机熨平板不需加热,当路面全幅施工时,宜采用 2 台以上摊铺机成梯队联合摊铺。 摊铺施工时应注意控制好横坡和厚度,宜采用钢丝绳引导方式控制摊铺厚度。摊铺时应按照试验路段确定的松铺系数(一般为1.201.30)控制混合料松铺厚度。如果不能全幅施工时,单幅两侧应设置厚度为本层设计厚度相同的挡板或木方进行侧向固定支挡来保证遍布厚度和宽度。 摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或者中途停顿。摊铺速度宜控制在 24m/min 范围内。当发现摊铺后的混合料出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕时应分析原因,予以消除。 整型找平及碾压 应根据再生层厚度、压实度等的需要
10、,配备足够数量、吨位的压实设备。一般至少配备以下压实设备,12t 以上双轮振动压路机 1 台,18t 以上单钢轮振动压路机 1 台,25t 以上轮胎压路机 1 台。 应按照试验段确定的压实工艺在混合料最佳料最佳含水率情况下进行碾压,保证压实后的再生层符合压实度和平整度的要求。 直线和不设超高的平曲线段,应由两侧路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,应由内侧路肩向外侧路肩碾压。 厂拌冷再生混合料碾压工序应分为两部分,第一次碾压和第二次碾压。 (6) 养生 冷再生层在加铺上层结构前必须进行养生,养生时间乳化沥青冷再生层一般宜为 57d,当满足以下两个条件之一时,可进行下道工序施工。3 冷再生基层的性
11、能试验 路面冷再生后的基层质量性能是否达到要求,将直接影响到厂拌冷再生路面的使用寿命,对半刚性基层再生混合料性能指标分析主要有如下几种: 3.1 半刚性基层厂拌冷再生混合料性能 半刚性基层厂拌冷再生混合料性能的研究主要包括强度试验(无侧限抗压强度、间接抗拉强度、养生后的残留稳定度等)。 3.2 厂拌冷再生基层的性能观测 再生前对路面的状况(弯沉值、平整度、压实度等)进行调查和评价,对于完工后的厂拌冷再生路面进行定期观测(弯沉值、平整度、压实度状况等),并与同期新建路面基层的检测指标作对比,研究厂拌冷再生路面基层的路用性能。 4 结束语 由于路面冷再生工艺节约了大量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,因此具有巨大的经济效益和社会效益。