论文部分内容阅读
摘要:结合宁夏银华公路沥青路面全深式就地冷再生改造工程,阐述了就地冷再生基层施工工艺、施工要点及施工质量控制要点,分析了就地冷再生技术的社会效益和经济效益。实践证明,沥青路面全深式就地冷再生技术优势明显,值得推广。
关键词:普通公路;路面;沥青;就地冷再生
中图分类号:P632+.6
前言
目前,我国国省干线公路总里程达到44.5万公里,其中上世纪90年代修建的公路大都已进入大中修期。据统计,我国每年有13%的沥青路面需要改造,而一次产生的沥青路面旧料约为9360万吨,若按循环利用率70%计算,则每年沥青面层旧料利用量为6552万吨。对于沥青路面在养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料,通过再生技术加以循环利用,是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。上世纪70年代就地冷再生技术在美国得到广泛应用。我国在1998年引进了就地冷再生技术,发展趋势良好。沥青路面冷再生包括全深式就地冷再生和沥青层就地冷再生两种方式。再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的,称为全深式就地冷再生。该技术与传统的沥青路面维修方式相比,不仅节约资源、保护环境,还可以将传统的半刚性路面结构改造成柔性路面结构,优化路面的结构形式,延长路面使用年限。
一、工程概况
宁夏银华公路同心过境段为上世纪90年代前后修建,该路段设计等级较低,加之年久失修、超期服役及重型车辆碾压磨耗等原因,路面已出现大面积龟网裂,部分路段路面破损严重,沉陷、变形明显。该工程路线编号为S101线,起点桩号K215+000,终点桩号K223+261,路线长度8.261 km,采用二级公路设计标准,行车速度60Km/h,路面宽度11.5m,路拱横坡2%,路面基层为25cm的半刚性基层,面层为5cm中粒式沥青混凝土。本工程采用全深式就地冷再生技术,再生层作为路面的基层使用。
二、冷再生混合料配合比设计
(三)施工要点 工程开工前,应首先铺筑试验路段,长度不宜小于200m。通过试验应掌握如下内容:再生机的铣刨深度及工作速度,各种机械设备数量配置及组合方式是否匹配;混合料的各项性能指标是否满足设计及规范要求;再生层的压实厚度及松铺系数,以及不同压实组合下的压实度;实体质量是否符合设计、规范及质量验收标准的要求。
1.施工前准备 工程施工前应做好施工总体计划,并对原路面进行详细的病害调查,清扫旧路面,保持路面干净、平整。
2.封闭交通 做好施工期间交通疏导工作,将反光锥桶、彩条旗以及施工标识牌摆放到位,将施工作业区与通车区隔离开,防止车辆进入施工区域,造成安全隐患。
3.预处理 对原路面大坑槽、局部沉陷严重的地方先用砂石料填补,随后进行预处理,使原来局部隆起或凹陷的路面变得平顺,保证冷再生施工后各项指标达到设计要求。
4.碎石、水泥的撒布 碎石和水泥宜采用撒布车撒布,撒布应厚度均匀。水泥撒布一旦完成,除了再生机(包括附属设备)以外,其它车辆一律不得进入施工区域。
5.再生机破碎、拌合、摊铺 在施工起点处将所需各施工机具顺次首尾连接,连接相应管路,启动施工设备。按照设定再生深度对路基进行铣刨、拌和。再生机组必须缓慢、均匀、连续地进行再生作业,不得随意变更速度或者中途停顿,再生施工速度宜为4m/min~10m/min。单个再生至一个作业终点后,将再生机和罐车等倒至施工起点,进行第二幅施工,直至完成全幅作业面的再生。
6.整平 用25T单钢轮振动压路机紧跟再生机后稳压一遍,消除轮迹,防止水分过快散失。稳压后应立即用平地机整形、找平;随后技术人员进行高程测量,每20m一个断面测量相对高程。专人指挥平地机整平,用测量数据指导平地机整平,使路面平整度、横坡达到规范要求。在整形过程中严禁任何车辆通行,并保证无明显粗细集料离析现象。
7.压实 基层找平工序完成后,用25t振动压路机初压、低频高幅3遍,碾压速度不超过3km/h。初压完成后用20t振动压路机进行复压、高频低幅4遍,碾压速度为2.0~2.5km/h;复压完成最后用胶轮压路机终压6遍。在终压前一定要用水车补水。碾压完成后保证外观平整、密实、无轮迹。
8.接缝处理 纵向接缝处采用搭接拌合,相邻两幅作业面间的重叠量不小于15cm。两工作段的衔接处(横向接缝)搭接拌和,前一段拌合后,留3-5m不进行碾压,后一段施工时,再生机重叠3-5m并添加适量水泥重新拌合,与后一段一并碾压。施工中尽量减少横向接缝。
9.养生 全深式就地冷再生基层碾压完成并经过压实度检查合格后,应立即进行养生,养生可采用湿砂、覆盖、洒水等方法。养生时间不宜少于7d,整个养生期内再生层表面保持潮湿状态。养生期内禁止除灑水车辆以外的其他车辆通行。后续施工前应将再生层清扫干净,并洒少量水湿润表面。
四、施工过程中的质量控制要点
(一)检查设备和拌和深度 在每个工作面施工前应对铣刨刀头及喷洒系统进行检查。再生机开始行走约10m后,进行铣刨深度检测,分别在再生机左右两侧取3个点,挖到底部后用钢尺测量深度(铣刨厚度25cm),并随时检查铣刨速度,每隔30-50m对铣刨深度进行测量。计算两侧平均深度后反馈给再生机操作人员以便及时调整。
(二)材料试验 再生施工前必须做好原材料的质量控制和检查,主要包括铣刨料的组成、含水率和级配,水泥的凝结时间,碎石的针片状颗粒含量、级配、表观密度、压碎值、外观等,只有原材料符合相关技术规范要求的条件下才允许冷再生正常施工。
(三)现场试验 每天现场取样,送至试验室测量含水量,并对成型试件测试材料的无侧限抗压强度,依此评价现场材料的质量。
(四)检查压实度 再生基层施工时,通过调整施工过程中的摊铺、碾压工艺及遍数,以保证再生基层的压实度。碾压成型后按频率要求立即进行压实度的检测,发现不合格点应及时碾压,直至压实度合格为止。
五、质量管理与验收
七、就地冷再生的优势
一是节约成本,包括材料和运输成本,与其他传统的施工方法相比,总投资可节约20%-30%。二是提高旧路等级,可以通过基层承载力的提高,从根本上实现道路等级的提高,这对低等级公路尤其有特殊意义。三是节约材料,所用旧铺层材料全部就地利用,从而大大减少新材料的用量,保护了资源。四是缩短工期,由于不存在旧料的运输问题,施工过程一次性作业的特点,大大简化了施工程序,从而缩短了工期。五是提高结构的完整性,冷再生施工产生的均匀的较厚铺层内,不存在传统施工方法中有时出现的较薄铺层间的薄弱界面。六是不损坏路基,由于冷再生施工为一次性作业方式,再生机组在暴露的路基上只通过一次,所以与传统施工方法相比,对路基的损害较小。七是保护环境,可以充分利用旧路的沥青、石料等材料,减少了新材料的开采,具有重大的环保效益。
八、结论
通过就地冷再生技术在银华公路改建工程中的应用实践可以看出,采用就地冷再生技术,不损坏路基,能充分利用旧路面材料,施工周期短,冷再生基层强度较高,原路面的承载能力也得到了明显提高。实践表明,水泥冷再生技术是发展低碳、环保路面的主要途径之一。不但节省砂石料资源,同时,还节约因开采砂石料和废弃旧料占用的大量土地资源,减少了旧路面废料对周边环境的污染。因此,就地冷再生技术的发展具有很好的社会效益、经济效益和环保效益,值得推广应用。
参考文献
[1] JTG F41-2008.公路沥青路面再生技术规范.北京:人民交通出版社,2008
[2]JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范.北京:人民交通出版社,2000.
[3]拾方治,马卫民.沥青路面再生技术手册.北京:人民交通出版社,2006.
[4]维特根公司.维特根冷再生手册(中文版)广州:维特根公司,2001.
[5]山东公路机械厂.沥青路面冷再生施工工艺介绍.山东公路机械厂,2010.
[6]姜鹏,姜旭荣,陈凯尔.浅谈水泥稳定碎石基层配合比设计与施工质量控制.公路交通科技(应用技术版),2010.
关键词:普通公路;路面;沥青;就地冷再生
中图分类号:P632+.6
前言
目前,我国国省干线公路总里程达到44.5万公里,其中上世纪90年代修建的公路大都已进入大中修期。据统计,我国每年有13%的沥青路面需要改造,而一次产生的沥青路面旧料约为9360万吨,若按循环利用率70%计算,则每年沥青面层旧料利用量为6552万吨。对于沥青路面在养护维修、改造过程中所产生的大量废弃材料,通过再生技术加以循环利用,是当代公路建设中一项具有战略意义的重大举措。上世纪70年代就地冷再生技术在美国得到广泛应用。我国在1998年引进了就地冷再生技术,发展趋势良好。沥青路面冷再生包括全深式就地冷再生和沥青层就地冷再生两种方式。再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的,称为全深式就地冷再生。该技术与传统的沥青路面维修方式相比,不仅节约资源、保护环境,还可以将传统的半刚性路面结构改造成柔性路面结构,优化路面的结构形式,延长路面使用年限。
一、工程概况
宁夏银华公路同心过境段为上世纪90年代前后修建,该路段设计等级较低,加之年久失修、超期服役及重型车辆碾压磨耗等原因,路面已出现大面积龟网裂,部分路段路面破损严重,沉陷、变形明显。该工程路线编号为S101线,起点桩号K215+000,终点桩号K223+261,路线长度8.261 km,采用二级公路设计标准,行车速度60Km/h,路面宽度11.5m,路拱横坡2%,路面基层为25cm的半刚性基层,面层为5cm中粒式沥青混凝土。本工程采用全深式就地冷再生技术,再生层作为路面的基层使用。
二、冷再生混合料配合比设计
(三)施工要点 工程开工前,应首先铺筑试验路段,长度不宜小于200m。通过试验应掌握如下内容:再生机的铣刨深度及工作速度,各种机械设备数量配置及组合方式是否匹配;混合料的各项性能指标是否满足设计及规范要求;再生层的压实厚度及松铺系数,以及不同压实组合下的压实度;实体质量是否符合设计、规范及质量验收标准的要求。
1.施工前准备 工程施工前应做好施工总体计划,并对原路面进行详细的病害调查,清扫旧路面,保持路面干净、平整。
2.封闭交通 做好施工期间交通疏导工作,将反光锥桶、彩条旗以及施工标识牌摆放到位,将施工作业区与通车区隔离开,防止车辆进入施工区域,造成安全隐患。
3.预处理 对原路面大坑槽、局部沉陷严重的地方先用砂石料填补,随后进行预处理,使原来局部隆起或凹陷的路面变得平顺,保证冷再生施工后各项指标达到设计要求。
4.碎石、水泥的撒布 碎石和水泥宜采用撒布车撒布,撒布应厚度均匀。水泥撒布一旦完成,除了再生机(包括附属设备)以外,其它车辆一律不得进入施工区域。
5.再生机破碎、拌合、摊铺 在施工起点处将所需各施工机具顺次首尾连接,连接相应管路,启动施工设备。按照设定再生深度对路基进行铣刨、拌和。再生机组必须缓慢、均匀、连续地进行再生作业,不得随意变更速度或者中途停顿,再生施工速度宜为4m/min~10m/min。单个再生至一个作业终点后,将再生机和罐车等倒至施工起点,进行第二幅施工,直至完成全幅作业面的再生。
6.整平 用25T单钢轮振动压路机紧跟再生机后稳压一遍,消除轮迹,防止水分过快散失。稳压后应立即用平地机整形、找平;随后技术人员进行高程测量,每20m一个断面测量相对高程。专人指挥平地机整平,用测量数据指导平地机整平,使路面平整度、横坡达到规范要求。在整形过程中严禁任何车辆通行,并保证无明显粗细集料离析现象。
7.压实 基层找平工序完成后,用25t振动压路机初压、低频高幅3遍,碾压速度不超过3km/h。初压完成后用20t振动压路机进行复压、高频低幅4遍,碾压速度为2.0~2.5km/h;复压完成最后用胶轮压路机终压6遍。在终压前一定要用水车补水。碾压完成后保证外观平整、密实、无轮迹。
8.接缝处理 纵向接缝处采用搭接拌合,相邻两幅作业面间的重叠量不小于15cm。两工作段的衔接处(横向接缝)搭接拌和,前一段拌合后,留3-5m不进行碾压,后一段施工时,再生机重叠3-5m并添加适量水泥重新拌合,与后一段一并碾压。施工中尽量减少横向接缝。
9.养生 全深式就地冷再生基层碾压完成并经过压实度检查合格后,应立即进行养生,养生可采用湿砂、覆盖、洒水等方法。养生时间不宜少于7d,整个养生期内再生层表面保持潮湿状态。养生期内禁止除灑水车辆以外的其他车辆通行。后续施工前应将再生层清扫干净,并洒少量水湿润表面。
四、施工过程中的质量控制要点
(一)检查设备和拌和深度 在每个工作面施工前应对铣刨刀头及喷洒系统进行检查。再生机开始行走约10m后,进行铣刨深度检测,分别在再生机左右两侧取3个点,挖到底部后用钢尺测量深度(铣刨厚度25cm),并随时检查铣刨速度,每隔30-50m对铣刨深度进行测量。计算两侧平均深度后反馈给再生机操作人员以便及时调整。
(二)材料试验 再生施工前必须做好原材料的质量控制和检查,主要包括铣刨料的组成、含水率和级配,水泥的凝结时间,碎石的针片状颗粒含量、级配、表观密度、压碎值、外观等,只有原材料符合相关技术规范要求的条件下才允许冷再生正常施工。
(三)现场试验 每天现场取样,送至试验室测量含水量,并对成型试件测试材料的无侧限抗压强度,依此评价现场材料的质量。
(四)检查压实度 再生基层施工时,通过调整施工过程中的摊铺、碾压工艺及遍数,以保证再生基层的压实度。碾压成型后按频率要求立即进行压实度的检测,发现不合格点应及时碾压,直至压实度合格为止。
五、质量管理与验收
七、就地冷再生的优势
一是节约成本,包括材料和运输成本,与其他传统的施工方法相比,总投资可节约20%-30%。二是提高旧路等级,可以通过基层承载力的提高,从根本上实现道路等级的提高,这对低等级公路尤其有特殊意义。三是节约材料,所用旧铺层材料全部就地利用,从而大大减少新材料的用量,保护了资源。四是缩短工期,由于不存在旧料的运输问题,施工过程一次性作业的特点,大大简化了施工程序,从而缩短了工期。五是提高结构的完整性,冷再生施工产生的均匀的较厚铺层内,不存在传统施工方法中有时出现的较薄铺层间的薄弱界面。六是不损坏路基,由于冷再生施工为一次性作业方式,再生机组在暴露的路基上只通过一次,所以与传统施工方法相比,对路基的损害较小。七是保护环境,可以充分利用旧路的沥青、石料等材料,减少了新材料的开采,具有重大的环保效益。
八、结论
通过就地冷再生技术在银华公路改建工程中的应用实践可以看出,采用就地冷再生技术,不损坏路基,能充分利用旧路面材料,施工周期短,冷再生基层强度较高,原路面的承载能力也得到了明显提高。实践表明,水泥冷再生技术是发展低碳、环保路面的主要途径之一。不但节省砂石料资源,同时,还节约因开采砂石料和废弃旧料占用的大量土地资源,减少了旧路面废料对周边环境的污染。因此,就地冷再生技术的发展具有很好的社会效益、经济效益和环保效益,值得推广应用。
参考文献
[1] JTG F41-2008.公路沥青路面再生技术规范.北京:人民交通出版社,2008
[2]JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范.北京:人民交通出版社,2000.
[3]拾方治,马卫民.沥青路面再生技术手册.北京:人民交通出版社,2006.
[4]维特根公司.维特根冷再生手册(中文版)广州:维特根公司,2001.
[5]山东公路机械厂.沥青路面冷再生施工工艺介绍.山东公路机械厂,2010.
[6]姜鹏,姜旭荣,陈凯尔.浅谈水泥稳定碎石基层配合比设计与施工质量控制.公路交通科技(应用技术版),2010.