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地冷再生技术在公路养护中的运用研究

摘要:基于就地冷再生技术的特点,从施工准备、混合料的拌和、摊铺、碾压、接缝处理等方面对就地冷再生技术在公路养护中的应用进行了分析。实践表明,就地冷再生技术具有节约养护成本、施工速度快、对现有交通影响小等优点,值得推广和应用。
地冷再生技术在公路养护中的运用研究

1.就地冷再生技术及其特点

就地冷再生是指利用再生机按规定的深度、行进速度和转子速度进行铣刨后得到的具有一定级配的水稳混合料(必要时加入一定比例的新料),加入一定剂量的水泥,在含水量状态下拌和形成再生混合料,通过整形、碾压、养生形成符合设计要求的道路基层或底基层的工艺技术。沥青路面现场就地冷再生技术具有施工速度快、对现有交通影响小、不过多改变路面纵横线型的前提下提高路面结构承载力等优点,不仅可减少路面施工过程中对能源、集料等自然资源的需求,节省工程成本,同时还可减少环境污染,解决废料堆置等问题,是一项利国利民的环保型新技术。

2.就地冷再生技术施工前的准备工作

2.1养护路段调查

养护工作开始之前,一定要详细了解养护路段的具体情况,如路基使用材料的种类、路基和路面的厚实程度、公路结构的强度系数、公路的承重能力等,然后才能对材料进行试验配比,结合路面情况来调配材料湿度、密度等各项指标,确定使用何种添加剂,从而确保就地冷再生技术在公路养护大中修过程中能够有效地发挥作用。

2.2养护设备检查

根据路段情况调查结果,有针对性地选择相应的养护机械设备,如压路机、运输卡车等,并对各设备进行仔细检查,确保其可以正常运转,从而为公路养护大中修的正常进行提供保障。

2.3级配和配合比

根据旧路面的实际情况,结合数据来确定混合料的级配。为了得到含水量和干密度的值,需要进行多次试验,最终确定水泥的比例。在规定的温度条件下,进行无侧限抗压强度试验,得出标准抗压强度,最终获取的添加剂量。

2.4清理障碍

干净平整的路面,是开展测量工作的保障。在开工之前要进行路面的清理工作,包括道路旁的侧石,对于路面崎岖不平处也要处理平整,确保施工时路面上无垃圾、无杂物、无障碍物。

2.5工具设备准备及指标计算

施工需要用到的各种机械设备和施工工具都要提前准备妥当;计算出相关的水泥含量、碎石的摊铺面积、设备运行速度等;确保设备正常运转,工具精准完好,避免因设备或工具的误差或故障而对施工产生不良影响。

3.施工工艺

3.1拌和

首先通过试验确定再生后材料的厚度和干密度等数据,在此基础上确定水泥和集料的需求量,待施工技术人员打好方形格子后,将集料均匀铺设。操作集料撒布机向再生混合料中撒入集料时,为了保障计量的精准性,应将集料分多次撒入,以便掌控撒入量。采用CIR900系统(再生机、料堆提升机、乳化沥青罐车和水车等)进行就地冷再生时,设备进场的先后顺序要根据有关要求和施工流程来安排。在RoadtecCIR900再生机的电脑控制面板上,正确输入各项再生相关数据(如乳化沥青含量、RAP料密度等),再生速度不要超过2~10m/min。在对旧路面进行铣刨的过程中,为了防止再生后的混合料出现不均匀的现象,在洒水和乳化沥青撒布时一定要确保均匀性。再生完成后出现的料堆高度大约有1m。配合使用CarlsonWP800料堆提升机和摊铺机,即采用料堆提升机将1m左右的再生混合料堆提升到摊铺机料斗内。在此期间,再生混合料又一次被拌和,其目的在于防止材料出现离析。为了确保对混合料破乳进行及时碾压,再生机和摊铺机好不要离得太远,具体要结合拌和混合料的具体时间来进行设置。

3.2摊铺

为了保障路面平坦齐整,必须使摊铺机在工作中行进平稳、匀速、作业不间断。摊铺速度不宜超出2~5m/min,以确保摊铺效果的均匀性和连贯性。摊铺中,要处理好摊铺厚度、横坡与摊铺机作业之间的关系。此外,导致摊铺不均匀的另一个可能是旧路面遭到破坏。通过对再生机电脑系统的及时调整,确保出料量均匀一致。对摊铺厚度进行调整时,一定要控制好横坡,防止积水对路面造成伤害。有时摊铺厚度不均匀,是因为误差比较大,此时可适当改变再生厚度或采用装载机对再生混合料进行短驳的措施加以解决。

3.3碾压

为了实现良好的压实效果,压路机从数量到吨位都要确保能满足施工要求。碾压过程主要分初压、复压和终压,各段的碾压长度以40m左右为宜。碾压中,为了避免乳化沥青太粘,导致钢轮压路机在压路时被粘住无法运转,在破乳前要用单钢轮振动压路机碾压已摊铺的再生混合料。初压2~3遍,在这个过程中,再生混合料的含水率好超出比例1%~2%。为防止因水分蒸发而导致再生层表面干燥,在再生层表面可以适量洒水。复压时换用胶轮压路机,根据混合料的材料性能、压实厚度及施工现场具体环境等因素来确定碾压遍数,通常以3~6遍为宜。终压时,换回钢轮压路机,碾压1~2次即可。为了去除碾压痕迹,增强压实度,可以在不损伤路面的前提下,使用振动或者静压模式。完成对混合料的碾压后,至少2h之内禁止通车。这个时间由现场决定,以保障足够的养生,防止再生层表面因为车辆碾压而松散。为避免压路过程中混合料和压路机粘在一起,可在碾压时适量喷洒水雾。碾压时不得随意刹车、掉头,碾压位置不能停留在同一断面上,而应呈阶梯形。初压速度不能超出1.5~3km/h范围,复压和终压速度应控制在2~4km/h之间。

3.4接缝

(1)纵向施工缝

以摊铺再生混合料的中间接缝处约10cm作为后高程基准面,并预留至少5cm的重叠量,在进行第二幅再生时重叠范围内的水、乳化沥青、水泥根据原有量接着喷洒,集料可以不加量。为确保碾压过后无接缝,第二(甚至更多)幅再生时,要严格对纵向搭接处的厚度进行把关,防止高度出现落差。此外,对于本幅摊铺的横坡也要给予足够重视。

(2)横向接缝

对于每天的工作横缝,用3m直尺测平方法确定再生起步位置。摊铺前,要将摊铺机停在横缝终端,且熨平板要对准路面,然后才能开工。对于接缝处,要从老路面到新路面横向来回碾压,顺序是先横缝后纵缝。整个施工结束以后,要将路面用土工布盖起来并洒水,防止冷再生结构过于干燥,同时确保路面的压实度和密度达标,保障养护工作的高质量完成。

4.结语

冷再生技术在公路养护中的应用,可有效地缩短施工周期、减少对环境的破坏、降低养护成本。因此,在公路养护中应该结合项目的实际情况,优先考虑使用就地冷再生技术,确保公路质量,延长公路使用寿命。

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