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摘要:以西安市安雁塔区市政道路的改造工程作为依托,基于维特根泡沫沥青就地冷再生施工技术的应用,再根据太原市学府街沥青旧路面的当下现状,设计出相应的大修方案,包括泡沫沥青混合料的配合比在内,重点对泡沫沥青就地再生基层的施工组织与工艺进行论述,内容仅供参考。
关键词:就地冷再生技术;市政道路;改造方案;应用;探讨与分析
0前言
本项目包含三条现状市政道路。其中科技西路、富源三路、是提升改造道路;富源五路是一条新建市政道路。项目位于雁塔未来产业城,旨在统一区域市政道路风格,提升道路景观,形成雁塔未来产业城区域新面貌。道路改造范围涵盖整个雁塔未来产业城用地范围。西至绕城高速,东到西三环,北至昆明路、南达科技西路。道路总设计长度5.6Km,其中改造道路总长度 5Km,新建富源五路道路长度0.6Km。
本方案主要针对“未来产业城科技西路提升改造工程”的部分道路基层病害处理施工。
科技西路位于西安市安雁塔区,科技西路为东西走向,全长3506.027m,道路西起绕城高速东辅道,向东止于西三环西辅道。向东分别与富源五路(平面T字交叉)、富源三路(平面十字交叉)、富源二路(平面T字交叉)、 富源一路(平面十交叉)相交。本次设计科技西路K2+800~K3+521.198段红线宽度为50m,其余路段红线宽度为40m,科技西路设计速度50km/h,为城市主干道。早在2002年的时候,这个路段就已经进行了拓宽改造处理。近段时间以来,随着城市道路的交通量急剧上升,一些街道路面已经出现了明显的受损痕迹,对群众的生活带来了困扰,所以眼下最主要的任务就是要尽快将道路综合整治工程落实到位。
1.设计方案
本项目包含三条现状市政道路。其中科技西路、富源三路、是提升改造道路;富源五路是一条新建市政道路。项目位于雁塔未来产业城,旨在统一区域市政道路风格,提升道路景观,形成雁塔未来产业城区域新面貌。道路改造范围涵盖整个雁塔未来产业城用地范围。西至绕城高速,东到西三环,北至昆明路、南达科技西路。道路总设计长度5.6Km,其中改造道路总长度 5Km,新建富源五路道路长度0.6Km。
本方案主要针对“未来产业城科技西路提升改造工程”的部分道路基层病害处理施工。铣刨旧路面的沥青层,再生机械破碎原基层30cm,外掺法掺入6%水泥作为稳定剂。再生机动车道基层压实度≥98%,7天无侧限抗压强度≥3Mpa。稳定剂水泥采用初凝时间大于4小时,终凝时间大于6小时的P.O42.5级普通硅酸盐水泥。再生成集料应随即碾压成活,成活后应立即洒水(或覆盖)养护,保持湿润,保湿保温时间不小于7天。再生基层养生期间,除洒水车外应封闭交通。对于沥青混凝土上、下面层的中间部分,则取改性乳化沥青黏层油进行喷涂处理;上面层沥青一般以SBS改性沥青为主,石料方面要同時满足耐磨和抗滑两个要求,比如玄武岩,而对于下面层沥青,用AH-70沥青的效果最好。
1.1.相关法律、法规、规范性文件
《中华人民共和国建筑法》
(中华人民共和国主席令第46号)
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
(中华人民共和国主席令第58号)
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》
(中华人民共和国主席令第77号)
《中华人民共和国招标投标法》
(中华人民共和国主席令第21号)
《中华人民共和国计量法》
(中华人民共和国主席令第28号)
《中华人民共和国计量法》
(中华人民共和国主席令第28号)
《建设工程安全生产管理条例》
(中华人民共和国国务院令第393号)
《建设工程质量管理条例》
(中华人民共和国国务院令第279号)
《突发公共卫生事件应急条例》
(中华人民共和国国务院令第376号)
《建设项目职业病危害分类管理办法》
(中华人民共和国卫生部令第49号)
1.2 施工图设计文件
《未来产业城科技西路提升改造工程》
1.3 现行国家及行业技术规范、标准
《水泥稳定沥青路面就地冷再生基层施工技术规范》(DB61∕T 913-2014 )
《城镇道路工程施工与质量验收规范》
(CJJ1-2008)
《城市测量规范》
(CJJ08-2007)
《市政道路工程质量检验评定标准》
(CJJ01-2017)
《公路路面基层施工技术细则》
(JTG/TF20-2015)
《建筑机械使用安全技术规程》
(JGJ 33-2012)
《施工现场临时用电安全技术规程》
(JGJ 46-2012)
《建筑工程绿色施工规范》
(GB/T 50905-2014)
1.4 本企业标准及质量控制文件
陕建集团《施工管理手册》2018版
陕建集团《文明施工标准化手册》2017版
陕建集团《治污减霾管理指南》2017版
陕建集团《建筑工程绿色施工实施指南》2016版
陕建集团《施工形象执行手册》2016版
陕建集团《施工现场安全标准化手册》
2.泡沫沥青再生混合料级配设计
旧路面的铣刨料在自然风干后,通过筛分试验就可获得铣刨料的级配组成,如表1所示,为具体的筛分结果。 在级配设计环节,本文主要以同济大学联合杭州交通局共同开展的科研报告——泡沫沥青冷再生的应用研究提到的目标级配范围作为参考依据,将水泥、石屑和铣刨料的质量百分比定为1.5%、10.0%、88.5%。
对于沥青的最佳发泡条件,需要利用WLB10型发泡机进行多次试验后才能确定下来,试验条件一般设定为400千帕气压、500千帕的水压,如表2所示,为最后获得的最佳发泡条件。
拌合、压实环节的含水量高低,会直接影响到泡沫沥青再生混合料的施工、易性、碾压密实效果等多项指标,参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》的相关规定,开展击实试验,将再生料的最大于密度、最佳含水量数据确定下来,分别为2.37克每立方厘米和5.5%,最佳拌和用水量在最佳含水量中的占比为4/5。
对于最佳泡沫沥青用量的确定,可采取劈裂强度试验来完成,取试件干燥与浸水劈裂强度最大的,当作最佳沥青用量使用,综合考虑残留强度比为2.5%是沥青用量的最佳值,如表3所示,为具体的数据情况。
从文献内容来看,泡沫沥青再生混合料内有无水泥成分,会直接影响到其强度指标。我国在建设实验路段时,水泥掺量通常不会超过1.0%-2.0%的范围,为了节省成本开支,本工程决定取1.5%,作为水泥含量的标准值。
3.施工组织
3.1交通组织
为了保证工程的有序开展,使过往车辆都能畅行无阻,我们决定直接封锁全线的左幅油面,考虑到车辆的通行问题,将右幅油面改成混合车道用于过渡即可。等左幅泡沫沥青现场冷再生基层施工结束后,要先养生和铺筑油面,才能让车辆通行,随后再换到右侧油面施工。
3.2材料组织
从中海AH-70沥青、P·S32.5矿渣硅酸盐水泥、水泥P·O32.5普通硅酸鹽水泥中任选其一。水泥的初凝时间不能少于三个小时,终凝时间一般在六小时左右最佳。石屑要与规定的级配范围保持高度一致。
①采用半幅施工,作业面交替前进方式推进,施工中封闭重型车辆。再生机向外搭接20-30cm,使之成为整体。
②先洒底水,再进行冷再生启动拌和施工。
③水泥撒布车提前按照要求,在撒布机的微处理器上设定水泥计量为6%,在撒布车前方中间部位放置1㎡(1×1)铁板,待水泥撒布车匀速通过后完整收取铁板上的水泥并称重,与微处理器设计前进行比对标定,误差在3%以内,即为符合要求,开始撒布水泥,按每幅2m,每次50m长度控制,最大程度降低水泥损耗。
每单位平方米的撒布量为35.6kg,即:30cm×1.98g/cm3×6%(按6%计入用量),标定合格后,把散装水泥通过水泥撒布车均匀精准的撒布在施工路面上,随后冷再生机推动水车在原路面上进行就地再生工序。冷再生机行进速度应根据路面损坏情况和再生深度进行调整,一般为2-6m/min,不得随意变更速度,应保证再生机组均匀、连续地再生作业。网裂严重地段应降低再生机组行进速度,提高铣刨转子转速。
3.3设备组织
除了两辆洒水车以外,单钢轮压路机、德国维特根2200CR就地冷再生机、双钢轮压路机、WM1000水泥稀浆车、胶轮压路机、沥青油管运输车和平地机全部都是一辆。
4.泡沫沥青就地冷再生施工工艺
4.1再生机组的准备工作
在施工的起点位置,按前后顺序把水罐车、沥青罐车和冷再生机连接起来,包括相应的管路在内;按下再生机预热系统的启动按钮,保持1-1.5小时的预热过程;对再生机的数据参数进行设置,再生深度达13厘米,再生机在拌合时,要有人在旁监督,负责拌合深度的检查工作,以免不符合设计标准又得二次返工的情况出现。
4.2再生段落长度的选定
通常来说,再生机的行走速度、水泥的初凝时间和再生段的宽度等因素都会对再生段路长度产生一定影响。在本次工程中,我们将长度控制在150-200米范围内。
4.3再生机作业
单刀再生到一个作业段的终点位置之后,把再生机组往施工的起点位置进行转移,至少重叠十到二十厘米,第二刀施工才能正式进行,按这样的方法,直到全幅作业面的再生施工全都结束为止。
再生机拌和完成一个作业段后,要先向前提车,第二段再生拌合作业才能继续进行,两个施工段重叠拌合的长度保持在两米左右,并将水泥均匀铺洒在重叠部分。
4.4平地机整平
单钢轮压路机在再生机组后面可起到稳压作用,在处理好一个作业段后,要及时水平测量,纵向每十米,横向左中右三个点挂线封点,再用平地机进行整平,让标高、横坡和平整度都能满足规定的标准。
参考文献
[1]沥青路面全厚式冷再生及其设备的发展现状探究 [J]. 徐强. 价值工程. 2018(31)
[2]改扩建沥青路面冷再生施工技术分析 [J]. 李维汉. 山西建筑. 2019(09)
[3]改扩建沥青路面冷再生施工技术应用 [J]. 黄春晓. 工程建设与设计. 2018(15)
[4]沥青路面冷再生结构设计探讨 [J]. 杨现茂,张晓华. 低碳世界. 2019(07)
[5]沥青路面就地连续冷再生在高速公路养护中的应用 [J]. 李君. 科技与企业. 2012(06)
[6]改扩建沥青路面冷再生施工技术应用 [J]. 赵丽瑾. 四川水泥. 2018(06)
关键词:就地冷再生技术;市政道路;改造方案;应用;探讨与分析
0前言
本项目包含三条现状市政道路。其中科技西路、富源三路、是提升改造道路;富源五路是一条新建市政道路。项目位于雁塔未来产业城,旨在统一区域市政道路风格,提升道路景观,形成雁塔未来产业城区域新面貌。道路改造范围涵盖整个雁塔未来产业城用地范围。西至绕城高速,东到西三环,北至昆明路、南达科技西路。道路总设计长度5.6Km,其中改造道路总长度 5Km,新建富源五路道路长度0.6Km。
本方案主要针对“未来产业城科技西路提升改造工程”的部分道路基层病害处理施工。
科技西路位于西安市安雁塔区,科技西路为东西走向,全长3506.027m,道路西起绕城高速东辅道,向东止于西三环西辅道。向东分别与富源五路(平面T字交叉)、富源三路(平面十字交叉)、富源二路(平面T字交叉)、 富源一路(平面十交叉)相交。本次设计科技西路K2+800~K3+521.198段红线宽度为50m,其余路段红线宽度为40m,科技西路设计速度50km/h,为城市主干道。早在2002年的时候,这个路段就已经进行了拓宽改造处理。近段时间以来,随着城市道路的交通量急剧上升,一些街道路面已经出现了明显的受损痕迹,对群众的生活带来了困扰,所以眼下最主要的任务就是要尽快将道路综合整治工程落实到位。
1.设计方案
本项目包含三条现状市政道路。其中科技西路、富源三路、是提升改造道路;富源五路是一条新建市政道路。项目位于雁塔未来产业城,旨在统一区域市政道路风格,提升道路景观,形成雁塔未来产业城区域新面貌。道路改造范围涵盖整个雁塔未来产业城用地范围。西至绕城高速,东到西三环,北至昆明路、南达科技西路。道路总设计长度5.6Km,其中改造道路总长度 5Km,新建富源五路道路长度0.6Km。
本方案主要针对“未来产业城科技西路提升改造工程”的部分道路基层病害处理施工。铣刨旧路面的沥青层,再生机械破碎原基层30cm,外掺法掺入6%水泥作为稳定剂。再生机动车道基层压实度≥98%,7天无侧限抗压强度≥3Mpa。稳定剂水泥采用初凝时间大于4小时,终凝时间大于6小时的P.O42.5级普通硅酸盐水泥。再生成集料应随即碾压成活,成活后应立即洒水(或覆盖)养护,保持湿润,保湿保温时间不小于7天。再生基层养生期间,除洒水车外应封闭交通。对于沥青混凝土上、下面层的中间部分,则取改性乳化沥青黏层油进行喷涂处理;上面层沥青一般以SBS改性沥青为主,石料方面要同時满足耐磨和抗滑两个要求,比如玄武岩,而对于下面层沥青,用AH-70沥青的效果最好。
1.1.相关法律、法规、规范性文件
《中华人民共和国建筑法》
(中华人民共和国主席令第46号)
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
(中华人民共和国主席令第58号)
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》
(中华人民共和国主席令第77号)
《中华人民共和国招标投标法》
(中华人民共和国主席令第21号)
《中华人民共和国计量法》
(中华人民共和国主席令第28号)
《中华人民共和国计量法》
(中华人民共和国主席令第28号)
《建设工程安全生产管理条例》
(中华人民共和国国务院令第393号)
《建设工程质量管理条例》
(中华人民共和国国务院令第279号)
《突发公共卫生事件应急条例》
(中华人民共和国国务院令第376号)
《建设项目职业病危害分类管理办法》
(中华人民共和国卫生部令第49号)
1.2 施工图设计文件
《未来产业城科技西路提升改造工程》
1.3 现行国家及行业技术规范、标准
《水泥稳定沥青路面就地冷再生基层施工技术规范》(DB61∕T 913-2014 )
《城镇道路工程施工与质量验收规范》
(CJJ1-2008)
《城市测量规范》
(CJJ08-2007)
《市政道路工程质量检验评定标准》
(CJJ01-2017)
《公路路面基层施工技术细则》
(JTG/TF20-2015)
《建筑机械使用安全技术规程》
(JGJ 33-2012)
《施工现场临时用电安全技术规程》
(JGJ 46-2012)
《建筑工程绿色施工规范》
(GB/T 50905-2014)
1.4 本企业标准及质量控制文件
陕建集团《施工管理手册》2018版
陕建集团《文明施工标准化手册》2017版
陕建集团《治污减霾管理指南》2017版
陕建集团《建筑工程绿色施工实施指南》2016版
陕建集团《施工形象执行手册》2016版
陕建集团《施工现场安全标准化手册》
2.泡沫沥青再生混合料级配设计
旧路面的铣刨料在自然风干后,通过筛分试验就可获得铣刨料的级配组成,如表1所示,为具体的筛分结果。 在级配设计环节,本文主要以同济大学联合杭州交通局共同开展的科研报告——泡沫沥青冷再生的应用研究提到的目标级配范围作为参考依据,将水泥、石屑和铣刨料的质量百分比定为1.5%、10.0%、88.5%。
对于沥青的最佳发泡条件,需要利用WLB10型发泡机进行多次试验后才能确定下来,试验条件一般设定为400千帕气压、500千帕的水压,如表2所示,为最后获得的最佳发泡条件。
拌合、压实环节的含水量高低,会直接影响到泡沫沥青再生混合料的施工、易性、碾压密实效果等多项指标,参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》的相关规定,开展击实试验,将再生料的最大于密度、最佳含水量数据确定下来,分别为2.37克每立方厘米和5.5%,最佳拌和用水量在最佳含水量中的占比为4/5。
对于最佳泡沫沥青用量的确定,可采取劈裂强度试验来完成,取试件干燥与浸水劈裂强度最大的,当作最佳沥青用量使用,综合考虑残留强度比为2.5%是沥青用量的最佳值,如表3所示,为具体的数据情况。
从文献内容来看,泡沫沥青再生混合料内有无水泥成分,会直接影响到其强度指标。我国在建设实验路段时,水泥掺量通常不会超过1.0%-2.0%的范围,为了节省成本开支,本工程决定取1.5%,作为水泥含量的标准值。
3.施工组织
3.1交通组织
为了保证工程的有序开展,使过往车辆都能畅行无阻,我们决定直接封锁全线的左幅油面,考虑到车辆的通行问题,将右幅油面改成混合车道用于过渡即可。等左幅泡沫沥青现场冷再生基层施工结束后,要先养生和铺筑油面,才能让车辆通行,随后再换到右侧油面施工。
3.2材料组织
从中海AH-70沥青、P·S32.5矿渣硅酸盐水泥、水泥P·O32.5普通硅酸鹽水泥中任选其一。水泥的初凝时间不能少于三个小时,终凝时间一般在六小时左右最佳。石屑要与规定的级配范围保持高度一致。
①采用半幅施工,作业面交替前进方式推进,施工中封闭重型车辆。再生机向外搭接20-30cm,使之成为整体。
②先洒底水,再进行冷再生启动拌和施工。
③水泥撒布车提前按照要求,在撒布机的微处理器上设定水泥计量为6%,在撒布车前方中间部位放置1㎡(1×1)铁板,待水泥撒布车匀速通过后完整收取铁板上的水泥并称重,与微处理器设计前进行比对标定,误差在3%以内,即为符合要求,开始撒布水泥,按每幅2m,每次50m长度控制,最大程度降低水泥损耗。
每单位平方米的撒布量为35.6kg,即:30cm×1.98g/cm3×6%(按6%计入用量),标定合格后,把散装水泥通过水泥撒布车均匀精准的撒布在施工路面上,随后冷再生机推动水车在原路面上进行就地再生工序。冷再生机行进速度应根据路面损坏情况和再生深度进行调整,一般为2-6m/min,不得随意变更速度,应保证再生机组均匀、连续地再生作业。网裂严重地段应降低再生机组行进速度,提高铣刨转子转速。
3.3设备组织
除了两辆洒水车以外,单钢轮压路机、德国维特根2200CR就地冷再生机、双钢轮压路机、WM1000水泥稀浆车、胶轮压路机、沥青油管运输车和平地机全部都是一辆。
4.泡沫沥青就地冷再生施工工艺
4.1再生机组的准备工作
在施工的起点位置,按前后顺序把水罐车、沥青罐车和冷再生机连接起来,包括相应的管路在内;按下再生机预热系统的启动按钮,保持1-1.5小时的预热过程;对再生机的数据参数进行设置,再生深度达13厘米,再生机在拌合时,要有人在旁监督,负责拌合深度的检查工作,以免不符合设计标准又得二次返工的情况出现。
4.2再生段落长度的选定
通常来说,再生机的行走速度、水泥的初凝时间和再生段的宽度等因素都会对再生段路长度产生一定影响。在本次工程中,我们将长度控制在150-200米范围内。
4.3再生机作业
单刀再生到一个作业段的终点位置之后,把再生机组往施工的起点位置进行转移,至少重叠十到二十厘米,第二刀施工才能正式进行,按这样的方法,直到全幅作业面的再生施工全都结束为止。
再生机拌和完成一个作业段后,要先向前提车,第二段再生拌合作业才能继续进行,两个施工段重叠拌合的长度保持在两米左右,并将水泥均匀铺洒在重叠部分。
4.4平地机整平
单钢轮压路机在再生机组后面可起到稳压作用,在处理好一个作业段后,要及时水平测量,纵向每十米,横向左中右三个点挂线封点,再用平地机进行整平,让标高、横坡和平整度都能满足规定的标准。
参考文献
[1]沥青路面全厚式冷再生及其设备的发展现状探究 [J]. 徐强. 价值工程. 2018(31)
[2]改扩建沥青路面冷再生施工技术分析 [J]. 李维汉. 山西建筑. 2019(09)
[3]改扩建沥青路面冷再生施工技术应用 [J]. 黄春晓. 工程建设与设计. 2018(15)
[4]沥青路面冷再生结构设计探讨 [J]. 杨现茂,张晓华. 低碳世界. 2019(07)
[5]沥青路面就地连续冷再生在高速公路养护中的应用 [J]. 李君. 科技与企业. 2012(06)
[6]改扩建沥青路面冷再生施工技术应用 [J]. 赵丽瑾. 四川水泥. 2018(06)