談舊瀝青路面冷再生施工工藝改善
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【摘要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展之下，道路車流量日益增加，已投入運(yùn)營(yíng)的公路隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐步老化，相繼進(jìn)入大中修期，以何種方式高效完成維修工作是現(xiàn)階段亟需重點(diǎn)探討的問題。鑒于此，文章以實(shí)際路面改造工程為背景，重點(diǎn)分析了舊瀝青路面冷再生施工工藝，并針對(duì)施工期間出現(xiàn)的主要問題提出解決辦法，保證了工程的整體質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】舊瀝青路面；冷再生工藝；路面施工
在公路路面的維修工作中，舊瀝青路面冷再生施工技術(shù)取得廣泛應(yīng)用，其能夠充分發(fā)揮原路面材料的利用價(jià)值，減少材料采購(gòu)量，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)建筑垃圾的生成量較少，彰顯出節(jié)能環(huán)保的特征
。
1工程概況
國(guó)道G324線云浮市腰古至逕口段路面改造工程，總長(zhǎng)39.485km，瀝青混凝土路面911440m2，鋼筋混凝土路面4520m2。隨道路使用時(shí)間的延長(zhǎng)，相繼顯現(xiàn)出裂縫等病害，擬在局部路段采用冷再生施工工藝，充分利用現(xiàn)狀路面材料，以集約化的方式完成路面修復(fù)工作。
2再生基層試驗(yàn)與分析
取具有代表性的路段（長(zhǎng)度約200m，必要時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)），并于該處組織試驗(yàn)，通過此舉檢驗(yàn)再生設(shè)備及工藝的應(yīng)用情況，根據(jù)所得結(jié)果合理調(diào)整再生機(jī)的機(jī)械參數(shù)，直至最終結(jié)果達(dá)到再生混合料的級(jí)配要求為止。以舊瀝青路面現(xiàn)狀為立足點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)調(diào)整再生機(jī)行進(jìn)速度及轉(zhuǎn)子速度，形成3～5種參數(shù)組合方案。以設(shè)計(jì)要求中所提出的再生深度要求為準(zhǔn)，通過銑刨的方式從現(xiàn)狀瀝青路面中取樣，轉(zhuǎn)至試驗(yàn)室內(nèi)展開分析，由此確定最接近理想級(jí)配的方案，將其中的參數(shù)作為正式施工的控制標(biāo)準(zhǔn)，保證再生機(jī)機(jī)械參數(shù)的合理性。此外，選取樣品并轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)展開配比試驗(yàn)，取得試驗(yàn)結(jié)果后取適量填料攤鋪至舊路上，再次銑刨取樣，經(jīng)篩分處理后若級(jí)配超出許可范圍，進(jìn)一步調(diào)整再生機(jī)的機(jī)械參數(shù)，即行進(jìn)速度和轉(zhuǎn)子速度，確保最終銑刨所得的級(jí)配與室內(nèi)設(shè)計(jì)要求的偏差在合理范圍內(nèi)[1]。
3施工工藝流程及具體要點(diǎn)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況確定冷再生施工工藝流程，具體內(nèi)容為：封閉交通→施工放樣→準(zhǔn)備原道路→再生機(jī)組就位→舊路銑刨、破碎→混合料拌和→再生層碾壓、整形→處理接縫、調(diào)頭處→養(yǎng)生。3.1準(zhǔn)備工作⑴前期準(zhǔn)備。為實(shí)現(xiàn)瀝青冷再生施工，需要預(yù)先研究道路的情況。本工程由勘察人員對(duì)原道路的基本狀況進(jìn)行了詳細(xì)的勘察，并且針對(duì)道路存在的病害部位進(jìn)一步確認(rèn)和做出具體標(biāo)記。本工程在施工前預(yù)先對(duì)道路進(jìn)行處理，包括清理表面石、灰塵等，如果道路存在井蓋也需要處置。再以道路兩側(cè)標(biāo)桿為基線恢復(fù)道路的中心線，間距曲線不宜超過20m，直線距離不超過40m。⑵撒布石屑、碎石和水泥等。結(jié)合前期的計(jì)算工作確認(rèn)具體的集料使用量和水泥型號(hào)、水泥擺放縱橫間距等。再根據(jù)需要設(shè)置路面標(biāo)記，水泥擺放到位后均勻鋪設(shè)。需要注意的是，每袋水泥的撒布面積應(yīng)維持一致，并嚴(yán)格控制預(yù)布水泥的長(zhǎng)度，不宜超過100m。
3.2冷再生機(jī)銑刨與拌合
⑴再生機(jī)組啟動(dòng)之后要保持連續(xù)、穩(wěn)定、勻速運(yùn)行，禁止停頓或者任意變速，要結(jié)合再生深度和舊路損害情況調(diào)整施工作業(yè)速度，不宜小于4m/min且不宜超過12m/min。針對(duì)網(wǎng)裂較為嚴(yán)重的瀝青路段可以適當(dāng)降低冷再生機(jī)組行駛速度，同時(shí)適當(dāng)提升銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。一般一次再生長(zhǎng)度不宜小于150m且不宜超過250m，如果再生長(zhǎng)度過大會(huì)影響后續(xù)施工的穩(wěn)定進(jìn)行。每段再生結(jié)束后要立即檢查并更換刀頭與刀架。⑵以預(yù)設(shè)在道路兩側(cè)的水平控制樁為參照基準(zhǔn)，施工期間及時(shí)檢查再生深度情況，若實(shí)際值與設(shè)計(jì)要求的誤差超過±1cm需暫停施工，探明成因后采取處理措施，無(wú)誤則恢復(fù)作業(yè)。安排專員在再生機(jī)后方檢查，以便及時(shí)掌握再生深度、水泥含量及含水量的具體情況，給設(shè)備操作方式的優(yōu)化提供參考。⑶以已再生的路面為參考，將實(shí)際再生深度與之對(duì)比分析，確定是否滿足要求，檢測(cè)作業(yè)可采取向混合料內(nèi)插入鋼纖的方法。⑷施工過程中需加強(qiáng)對(duì)再生機(jī)工作姿態(tài)的控制，保證搭接寬度具有合理性。在再生機(jī)的后方安排5名施工人員，主要負(fù)責(zé)邊線的細(xì)微處理、混合料整平等相關(guān)輔助操作，以免因細(xì)節(jié)處未落實(shí)到位而影響接縫的穩(wěn)定性。⑸混合料是構(gòu)成新瀝青路面層的關(guān)鍵材料，其級(jí)配控制為重點(diǎn)內(nèi)容，需要作為施工期間的重點(diǎn)檢查對(duì)象，還需及時(shí)檢測(cè)再生深度[2]。若某方面不達(dá)標(biāo)應(yīng)隨即暫停作業(yè)，分析成因并采取處理措施，若無(wú)誤則恢復(fù)施工。單次再生長(zhǎng)度不宜過大或過小，以后續(xù)作業(yè)可正常開展為宜，且每段再生長(zhǎng)度內(nèi)均應(yīng)減少橫向接縫的數(shù)量，保證再生路面具有完整性。關(guān)于銑刨施工如圖1所示。
3.3碾壓
⑴調(diào)整好碾壓的遍數(shù)，應(yīng)保證各段再生路面的碾壓遍數(shù)盡可能具有一致性，考慮到路面兩側(cè)邊緣區(qū)域易失穩(wěn)的特點(diǎn)，相較于路幅中間區(qū)域應(yīng)適當(dāng)增加2～3遍。⑵再生機(jī)作業(yè)后隨即組織初壓，因此在該設(shè)備后方安排1臺(tái)輕型鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，隨再生機(jī)的前行而同步推進(jìn)。從施工段起點(diǎn)處開始碾壓，持續(xù)推進(jìn)至再生段的邊緣區(qū)域，適當(dāng)增加碾壓寬度，宜超過該幅路面的再生寬度。經(jīng)過靜壓處理后按高幅低頻的方式進(jìn)一步碾壓。壓路機(jī)全程保持勻速行進(jìn)的狀態(tài)，速度不宜超過3km/h。⑶再生和初壓作業(yè)落實(shí)到位后用平地機(jī)整形，以提高路面的平整性。根據(jù)路段情況調(diào)整平地機(jī)的作業(yè)方向，直線段從道路兩側(cè)開始，向路面中間區(qū)域推進(jìn)；遇平曲線段時(shí)反向操作，即先處理內(nèi)側(cè)再轉(zhuǎn)向外側(cè)。加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車輛的管控，任何無(wú)關(guān)車輛均不可在現(xiàn)場(chǎng)通行，否則易加大粗細(xì)集料的離析概率[3]。⑷經(jīng)整形處理后檢測(cè)混合料的含水量，實(shí)測(cè)值在最佳含水量的+1%～+2%區(qū)間內(nèi)則滿足要求，可安排單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)施工。直線和無(wú)超高的平曲線段均采取先路肩再路中心的方式，為保證路面整體的穩(wěn)定性需嚴(yán)格控制重疊量，取輪寬的1/2，碾壓4～6遍。碾壓全程保持低幅振動(dòng)的狀態(tài)，碾壓速度分為兩個(gè)階段，前兩遍控制在1.5～1.7㎞/h，后兩遍適當(dāng)提高即為2.0～2.5㎞/h。⑸對(duì)于已經(jīng)過碾壓或是正在碾壓的路段，壓路機(jī)不宜在該處調(diào)頭或急剎車，從而保證再生路面的完整性。路面混合料含水量的控制是碾壓過程中的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)始終保持濕潤(rùn)的狀態(tài)，若在高溫等特殊條件下出現(xiàn)水分大幅度蒸發(fā)現(xiàn)象時(shí)需適當(dāng)補(bǔ)水。⑹碾壓期間若存在松散、起皮等質(zhì)量問題時(shí)不宜繼續(xù)施工，需及時(shí)翻開病害區(qū)域，明確實(shí)際情況后采取增添適量水泥等其它方法修復(fù)。
3.4再冷路面施工期間接縫的處理
3.4.1縱向接縫道路寬度＜7m，施工期間將產(chǎn)生較多的縱向重疊現(xiàn)象，因此以全幅施工的方式為宜，通過此舉減少重疊量，在較短時(shí)間內(nèi)快速完成施工作業(yè)。隨路面材料厚度的增加，所產(chǎn)生的重疊量也應(yīng)當(dāng)有所加大；同時(shí)，在材料粒度偏大時(shí)對(duì)應(yīng)的重疊量也需加大。相鄰兩次作業(yè)的間隔時(shí)間需超過12h?？v向接縫施工中需合理控制水的噴入量。此外，加強(qiáng)對(duì)縱向接縫位置的控制，考慮到該處較脆弱的特點(diǎn)，不宜設(shè)在重型車輛的輪跡位置。
3.4.2橫向接縫協(xié)調(diào)好施工要素，形成流水化作業(yè)模式，若因材料供應(yīng)不足等原因而中斷施工時(shí)，均按橫向接縫處理。再生機(jī)施工前需要試運(yùn)行設(shè)備，在確保無(wú)誤后方可投入至施工中，若存在異?，F(xiàn)象應(yīng)檢查成因并采取處理措施。再生機(jī)盡可能保持勻速運(yùn)行狀態(tài)，且全程速度應(yīng)達(dá)到2m/min或適當(dāng)加大。
3.5養(yǎng)生
碾壓施工中做好檢查，每完成一段碾壓后隨即組織檢查，以便及時(shí)掌握壓實(shí)度實(shí)際情況，若達(dá)標(biāo)則進(jìn)入養(yǎng)生環(huán)節(jié)。以鋪砂法較為合適，正常情況下砂層厚度以7cm～10cm為宜，保證砂被均勻鋪設(shè)在再生路面上并及時(shí)灑水，以免因路面過于干燥而出現(xiàn)裂縫。經(jīng)過養(yǎng)生后及時(shí)清理覆蓋的砂層。基層的養(yǎng)護(hù)可采用乳化瀝青材料，用量控制在0.8～1.0㎏/m，分兩個(gè)階段完成噴灑作業(yè)，第二次的瀝青乳液濃度應(yīng)適當(dāng)加大。若因作業(yè)空間有限等原因而導(dǎo)致施工車輛需在養(yǎng)生層通行時(shí)，則需觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，乳液分裂后撒鋪粒徑為3mm～8mm的小碎石，形成下封層，提高道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在灑水養(yǎng)護(hù)過程中，以再生路面的質(zhì)量情況和氣溫等條件為參考，嚴(yán)格控制灑水的頻率和單次用量?；鶎羽B(yǎng)生應(yīng)達(dá)到7d或視實(shí)際情況適當(dāng)延長(zhǎng)。若水泥穩(wěn)定再生層未得到覆蓋，則嚴(yán)格控制進(jìn)出施工段的車輛，除了必要車輛（灑水車）外，任何車輛均不可駛?cè)氍F(xiàn)場(chǎng)。若水泥穩(wěn)定再生層得到覆蓋處理，無(wú)需封閉交通，但禁止重車通行，同時(shí)嚴(yán)格控制車速且不宜超過30㎞/h。
4施工期間的主要問題及解決方法
4.1瀝青砂團(tuán)粘輪
冷銑刨料與經(jīng)發(fā)泡后的瀝青混合，隨著刀頭的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，低溫態(tài)的瀝青砂團(tuán)狀態(tài)改變，具有向表層浮動(dòng)的趨勢(shì)。經(jīng)過取芯樣并分析后可知，頂部瀝青砂團(tuán)含量較多，底部存在較明顯的空隙。而在經(jīng)過碾壓作業(yè)后，受外界壓力的作用瀝青砂團(tuán)破裂，伴有瀝青外溢現(xiàn)象，部分溢出的瀝青粘附在鋼輪上，可見基層處存在不同程度的坑洼，此時(shí)需安排施工人員及時(shí)清理，但存在再生路面實(shí)際瀝青用量不足的情況。對(duì)此，可使用低濃度柴油水混合物，以避免粘輪。
4.2橫向開裂
瀝青混合料存在干縮的變化特點(diǎn)，因此施工期間難以避免會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，對(duì)于極為細(xì)小的裂縫，經(jīng)過合理的養(yǎng)生作業(yè)后可消失。根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)際壓實(shí)期間的含水量應(yīng)略微低于最佳含水量，否則將影響壓實(shí)施工效果。在實(shí)際含水量偏高時(shí)可見基層有濕潤(rùn)感，缺乏足夠的穩(wěn)定性，而在后續(xù)風(fēng)干后則會(huì)出現(xiàn)干縮橫向開裂現(xiàn)象。若遇突發(fā)性的強(qiáng)降雨等特殊天氣，此時(shí)更易加大瀝青混合料的含水量，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以滿足要求。針對(duì)此問題，可采取摻入生石灰翻拌的方法，在此基礎(chǔ)上組織碾壓作業(yè)，且施工期間加強(qiáng)檢測(cè)，及時(shí)采取處理措施，盡可能從源頭上規(guī)避橫向開裂現(xiàn)象。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在行車荷載、材料老化等因素的作用下，瀝青路面的裂縫、坑槽等病害隨之顯現(xiàn)，導(dǎo)致通行服務(wù)水平下降。通過舊瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用，可發(fā)揮出現(xiàn)狀路面材料的應(yīng)用價(jià)值，僅需投入較少的新材料即可，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)保效益均較為顯著。
【參考文獻(xiàn)】
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作者：郭建峰 單位：中鐵十二局集團(tuán)第七工程有限公司