论文部分内容阅读
【摘要】冷再生工艺的广泛应用,为城市道路改造开辟了一个新的领域,在资源日益匮乏的时期,不但有效的提高了筑路材料再利用,更加提高了经济及社会效益。
【关键词】冷再生;工艺特点;操作;效益
【 abstract 】 the wide application of cold regeneration process, for city road reconstruction has opened up a new field, in the resources shortage period, not only improves the road-building material recycle, more increase the economic and social benefits.
【 key words 】 cold regeneration; Process characteristics; Operating; benefit
中图分类号: U418.8文献标识码:A文章编号:
随着我国城市市政基础设施建设迅速发展,城市道路交通量不断增加,部分道路在自然和行车的作用下,特别是近年来超载愈演愈烈,加速了道路的早期破坏和各种病害道路养护、改造任务也越来越重。以往传统的养护方法在旧路面破损、基层强度不足,需补强改善时,将旧沥青路面及结构层全部挖除,然后再重新铺筑基层和面层,不仅工程造价较高、施工工期较长、污染环境,并且需要长时间中断交通,给行使车辆和行人的通行带来极大的不便。为解决现有传统养护改建施工中存在的实际问题,采用先进的就地冷再生工艺技术,为城市道路改扩建工作开辟了一个新的领域。
1、工艺特点
(1)水泥稳定就地冷再生能保护环境,节约资源。
(2)提高旧路面结构强度等级。(3)施工简单,生产效益高。
(4)便于组织专业化施工管理,节约成本。(5)再生设备操作使用方便,经济耐用。(6)再生设备组织施工灵活、方便、快捷,不受大修里程规模限制。
2、适用范围
(1)本工艺适用于城市道路的快速路、主干路、街巷路的道路等。
(2)道路的底基层较好而面层老化破损严重的道路。
(3)对路面高程的限制,可调整在10cm以内的道路,对高程有限制的立交桥,城市道路排水有限制的地段不适应用本工法。
3、施工工艺流程及操作要点
3.1 准备工作
1、旧路结构状况调查(1)对旧路进行弯沉检测,每车道1km检测40~50个点,详细了解旧路承载能力。(2)对旧路结构材料进行现场冷再生破碎取样,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,取点频率为1km取3点。(3)对旧路结构材料进行土质分析后,确定添加剂为32.5级路用矿渣普通硅酸盐水泥。
2、准备原道路及新加料 (1)准备原路面在施工前预先清除原道路表面的石块、垃圾、泥土、杂草等杂物并清理出边线,清除路面正上方4米以下行道树树枝(以免再生机施工时规避树枝致使路面边缘漏铣)。检查施工路段预埋水管等情况,在作业深度范围内的尽量清除,清除不了的必须采取措施。同时,作业路段原有的个别地段出现的翻浆进行处理做好基础,对道路附属构筑物如路肩挡土墙损坏的必须在作业前尽快恢复,确保再生机施工作业时强度足够,不轻易损坏。
(2)准备新加料根据原道路强度检测情况,计算出再生路段新骨料的添加量,同时根据原路面级配情况确定选用新骨料的级配。新骨料装车时,应控制每车料的数量基本相等,根据每车料的数量计算堆放距离,由技术人员指导均匀摊铺,摊铺路段进度以够次日再生任务为宜,同时水及水泥供应要准备到位,略有富余为原则。
3.2 冷再生机组就位使用推杆连接再生机组,并连接所有与再生机相连的管道,检查再生机操作人员是否已将有关的施工数据输入计算机,检查水车水量是否充足,检查再生路段内的导向标志是否明显。排除系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置。同时对再生施工中所需要的其它机械设备进行全面的检查及准备。3.3 摆放和摊铺水泥根据再生深度计算出水泥用量,为计量精确,按每袋水泥重量反算摊铺面积,按摊铺面积确定纵横间距,并用石灰或滑石粉作明显界定。界定后,随即将水泥直接卸在做标记的圈内,一圈一包,并检查有无遗漏和多余,随后用木耙将水泥在范围内均匀摊铺,并注意水泥不得出线。水泥摊铺完后,表面应没有空白位置,也没有水泥过分集中的现象。3.4 冷再生机施工每幅摊铺水泥达30米左右后,启动冷再生机,缓慢下刀,单次下刀深度以<10cm为宜,下刀深度满足要求后开足马力,使再生机快速达到正常的施工速度(10米左右/分钟)推动水车在原路面上进行施工,行进同时再生机后应有专人跟随,随时检查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生机操作员适时进行调整。进行多刀施工时,应时刻注意搭接的宽度。每次再生的长度以保证水泥初凝前后续作业能全部完成为宜,施工条件较好时,再生的长度尽可能长些,以减少横向接缝,一次(不停机)再生的长度一般以150m~250m为宜。单刀作业完成后,再生机与水车连接脱离,由人指挥倒车到起始工作位置,重新连接水管开始下一刀施工,如此循环,逐段全幅施工,每段再生结束后,应检查铣刨毂的刀架、刀头,发现损坏立即更换。3.5 碾压整形1、初压整形
根据路宽、压路机的轮宽和轮距,预先制订碾压方案,尽量使各部分碾压次数相同,路面的两侧应多压2-3遍。在再生机施工作业同时,其后紧跟一台50t单钢轮振动压路机进行初压,首先静压一遍,然后采用高幅低频进行压实3-4遍,压实遍数应足以保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求,钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h。在每一施工段全幅初压完成后,立即用平地机整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。初平后,对于局部低洼处,可用混合料进行找平。在整形过程中,控制大型车辆通行,并确保无明显的粗细集料离析现象。
2、复压
整形后,当混合料的含水量为最佳含水量(1%-2%)时,应立即用50T单钢轮压路机先以高幅低频振动模式压实1-2遍后再以低幅高频模式进行压实。直线和不设超高的平曲线段,由路肩向路中心碾压时,应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,后轮压完路面全宽时,即为一遍,一般需碾压4-5遍。压路机的碾压速度先慢后快,头两遍采用1.5-1.7km/h为宜,以后宜采用2.0-2.5km/h。嚴禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,以确保再生层表面不受破坏。碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其它方法处理,使其达到质量要求。
3、终压
经过拌和、整形的水泥稳定再生层,宜在水泥初凝前完成碾压,并达到要求的密实度,同时不得有明显的轮迹。在碾压结束之前,若有必要,可用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行,局部高出部分材料必须刮除并扫出路外,对于局部低洼之处,不再进行找补,以免形成薄层贴补现象,可留待铺筑沥青面层时处理。最后使用CA25压路机碾压2-3遍,保证再生层表面密实;在碾压及整平过程中,再生层的表面必须始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时补洒水,但严禁大量洒水,以无明显的水迹为宜,为确保湿润效果,须专配一台8吨水车配合碾压及整平。3.6 接缝和调头处的处理1、纵向接缝的处理纵向接缝重叠宽度以10cm为宜。路面材料越厚,重叠量越大;材料粒度越粗,重叠量越大。相邻两刀作业间隔12h以上时,重叠量应适当增加。在施工时,应根据已建再生层的完成时间,适当减少纵向接缝处水的喷入量。同时纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。相邻两次作业间隔时间3h以上时,重叠处应适当撒布水泥,小于3h时,重叠处不应撒布水泥。2、横向接缝的处理再生机每一次下刀及提刀均形成横向接缝,下刀时接缝料产生堆积,提刀时产生坑槽,对所形成的横向接缝必须及时人工整平处理,施工中应尽量减少停机现象。同时应检查供水管,气体必须在水到达喷洒杆前排除,下刀同时即喷水,也便于冷却。下刀是个过程,有一定的时间,不得延续供水,下刀过程中应注意检查水的喷入量,避免在横向接缝处水的过量或不足。前一段施工完成后,再生机再次施工时,必须将整个再生机后退至前一段再生过的材料1.5m的距离。相邻两次作业间隔时间3h以上时,重叠处应适当撒布水泥,小于3h时,重叠处不应撒布水泥。3.7 养生每一段碾压完成后,用洒水车经常洒水进行养生,每天洒水的次数应视气候而定,以保持稳定土层表面潮湿为原则,同时应注意表层情况,必要时,用CA25压路机压实。在养生期间应尽量限制重车通行,其他车辆的车速不应超过30km/h。在养生期间,应安排清扫再生路段飞砂,确保再生路段的整洁。水泥稳定再生层宜养生7天后应及时铺筑上层混合料。
4、效益分析
1、社会效益
将旧沥青混凝土路面和基层全部挖除,然后再重新做基层和面层。这种技术方案不仅造价高,工期长,会产生大量铣刨材料,浪费资源,污染环境,而且需长时间中断交通,社会影响差。 采用水泥现场冷再生技术,该技术是利用原路基做基层,将旧沥青混凝土路面按方格人工摊铺水泥,经过冷再生工艺后作为路面的中下面层,然后再铺沥青砼上面层。该技术不仅可以很好地解决原路段的病害,使其在功能上得到恢复,结构上得到补强,而且道路的旧料全部得到利用,减少了资源的过度消耗和环境的污染,降低了造价,同时对交通干扰也小。
2、 经济效益
实施方案由于直接利用旧路基层、底基层,既减少了挖除和运输旧路废料的费用,也无需花费重新铺基层、底基层的费用,冷再生作中下面层,含铣刨、摊铺、碾压一系列费用,再在其上加二层5cm中粒式沥青混凝土上面层做罩面3cm细粒式沥青混凝土即可开放交通,工序简单,其经济性是非常可观。
3、环境效益城市道路的迅猛发展,也使各种天然筑路材料已日渐匮乏,而且在过量的开采筑路材料的同时,我们的生态环境也遭到了严重的破坏。对于城市道路维修,其清除的旧路材料也同样严重的影响了周围的环境,所以充分利用旧路材料进行旧路维修,是一种在保护环境的前提下废料合理利用,实现零污染,零排放又大量地节约了工程费用。
【关键词】冷再生;工艺特点;操作;效益
【 abstract 】 the wide application of cold regeneration process, for city road reconstruction has opened up a new field, in the resources shortage period, not only improves the road-building material recycle, more increase the economic and social benefits.
【 key words 】 cold regeneration; Process characteristics; Operating; benefit
中图分类号: U418.8文献标识码:A文章编号:
随着我国城市市政基础设施建设迅速发展,城市道路交通量不断增加,部分道路在自然和行车的作用下,特别是近年来超载愈演愈烈,加速了道路的早期破坏和各种病害道路养护、改造任务也越来越重。以往传统的养护方法在旧路面破损、基层强度不足,需补强改善时,将旧沥青路面及结构层全部挖除,然后再重新铺筑基层和面层,不仅工程造价较高、施工工期较长、污染环境,并且需要长时间中断交通,给行使车辆和行人的通行带来极大的不便。为解决现有传统养护改建施工中存在的实际问题,采用先进的就地冷再生工艺技术,为城市道路改扩建工作开辟了一个新的领域。
1、工艺特点
(1)水泥稳定就地冷再生能保护环境,节约资源。
(2)提高旧路面结构强度等级。(3)施工简单,生产效益高。
(4)便于组织专业化施工管理,节约成本。(5)再生设备操作使用方便,经济耐用。(6)再生设备组织施工灵活、方便、快捷,不受大修里程规模限制。
2、适用范围
(1)本工艺适用于城市道路的快速路、主干路、街巷路的道路等。
(2)道路的底基层较好而面层老化破损严重的道路。
(3)对路面高程的限制,可调整在10cm以内的道路,对高程有限制的立交桥,城市道路排水有限制的地段不适应用本工法。
3、施工工艺流程及操作要点
3.1 准备工作
1、旧路结构状况调查(1)对旧路进行弯沉检测,每车道1km检测40~50个点,详细了解旧路承载能力。(2)对旧路结构材料进行现场冷再生破碎取样,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,取点频率为1km取3点。(3)对旧路结构材料进行土质分析后,确定添加剂为32.5级路用矿渣普通硅酸盐水泥。
2、准备原道路及新加料 (1)准备原路面在施工前预先清除原道路表面的石块、垃圾、泥土、杂草等杂物并清理出边线,清除路面正上方4米以下行道树树枝(以免再生机施工时规避树枝致使路面边缘漏铣)。检查施工路段预埋水管等情况,在作业深度范围内的尽量清除,清除不了的必须采取措施。同时,作业路段原有的个别地段出现的翻浆进行处理做好基础,对道路附属构筑物如路肩挡土墙损坏的必须在作业前尽快恢复,确保再生机施工作业时强度足够,不轻易损坏。
(2)准备新加料根据原道路强度检测情况,计算出再生路段新骨料的添加量,同时根据原路面级配情况确定选用新骨料的级配。新骨料装车时,应控制每车料的数量基本相等,根据每车料的数量计算堆放距离,由技术人员指导均匀摊铺,摊铺路段进度以够次日再生任务为宜,同时水及水泥供应要准备到位,略有富余为原则。
3.2 冷再生机组就位使用推杆连接再生机组,并连接所有与再生机相连的管道,检查再生机操作人员是否已将有关的施工数据输入计算机,检查水车水量是否充足,检查再生路段内的导向标志是否明显。排除系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置。同时对再生施工中所需要的其它机械设备进行全面的检查及准备。3.3 摆放和摊铺水泥根据再生深度计算出水泥用量,为计量精确,按每袋水泥重量反算摊铺面积,按摊铺面积确定纵横间距,并用石灰或滑石粉作明显界定。界定后,随即将水泥直接卸在做标记的圈内,一圈一包,并检查有无遗漏和多余,随后用木耙将水泥在范围内均匀摊铺,并注意水泥不得出线。水泥摊铺完后,表面应没有空白位置,也没有水泥过分集中的现象。3.4 冷再生机施工每幅摊铺水泥达30米左右后,启动冷再生机,缓慢下刀,单次下刀深度以<10cm为宜,下刀深度满足要求后开足马力,使再生机快速达到正常的施工速度(10米左右/分钟)推动水车在原路面上进行施工,行进同时再生机后应有专人跟随,随时检查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生机操作员适时进行调整。进行多刀施工时,应时刻注意搭接的宽度。每次再生的长度以保证水泥初凝前后续作业能全部完成为宜,施工条件较好时,再生的长度尽可能长些,以减少横向接缝,一次(不停机)再生的长度一般以150m~250m为宜。单刀作业完成后,再生机与水车连接脱离,由人指挥倒车到起始工作位置,重新连接水管开始下一刀施工,如此循环,逐段全幅施工,每段再生结束后,应检查铣刨毂的刀架、刀头,发现损坏立即更换。3.5 碾压整形1、初压整形
根据路宽、压路机的轮宽和轮距,预先制订碾压方案,尽量使各部分碾压次数相同,路面的两侧应多压2-3遍。在再生机施工作业同时,其后紧跟一台50t单钢轮振动压路机进行初压,首先静压一遍,然后采用高幅低频进行压实3-4遍,压实遍数应足以保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求,钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h。在每一施工段全幅初压完成后,立即用平地机整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。初平后,对于局部低洼处,可用混合料进行找平。在整形过程中,控制大型车辆通行,并确保无明显的粗细集料离析现象。
2、复压
整形后,当混合料的含水量为最佳含水量(1%-2%)时,应立即用50T单钢轮压路机先以高幅低频振动模式压实1-2遍后再以低幅高频模式进行压实。直线和不设超高的平曲线段,由路肩向路中心碾压时,应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,后轮压完路面全宽时,即为一遍,一般需碾压4-5遍。压路机的碾压速度先慢后快,头两遍采用1.5-1.7km/h为宜,以后宜采用2.0-2.5km/h。嚴禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,以确保再生层表面不受破坏。碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其它方法处理,使其达到质量要求。
3、终压
经过拌和、整形的水泥稳定再生层,宜在水泥初凝前完成碾压,并达到要求的密实度,同时不得有明显的轮迹。在碾压结束之前,若有必要,可用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行,局部高出部分材料必须刮除并扫出路外,对于局部低洼之处,不再进行找补,以免形成薄层贴补现象,可留待铺筑沥青面层时处理。最后使用CA25压路机碾压2-3遍,保证再生层表面密实;在碾压及整平过程中,再生层的表面必须始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时补洒水,但严禁大量洒水,以无明显的水迹为宜,为确保湿润效果,须专配一台8吨水车配合碾压及整平。3.6 接缝和调头处的处理1、纵向接缝的处理纵向接缝重叠宽度以10cm为宜。路面材料越厚,重叠量越大;材料粒度越粗,重叠量越大。相邻两刀作业间隔12h以上时,重叠量应适当增加。在施工时,应根据已建再生层的完成时间,适当减少纵向接缝处水的喷入量。同时纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。相邻两次作业间隔时间3h以上时,重叠处应适当撒布水泥,小于3h时,重叠处不应撒布水泥。2、横向接缝的处理再生机每一次下刀及提刀均形成横向接缝,下刀时接缝料产生堆积,提刀时产生坑槽,对所形成的横向接缝必须及时人工整平处理,施工中应尽量减少停机现象。同时应检查供水管,气体必须在水到达喷洒杆前排除,下刀同时即喷水,也便于冷却。下刀是个过程,有一定的时间,不得延续供水,下刀过程中应注意检查水的喷入量,避免在横向接缝处水的过量或不足。前一段施工完成后,再生机再次施工时,必须将整个再生机后退至前一段再生过的材料1.5m的距离。相邻两次作业间隔时间3h以上时,重叠处应适当撒布水泥,小于3h时,重叠处不应撒布水泥。3.7 养生每一段碾压完成后,用洒水车经常洒水进行养生,每天洒水的次数应视气候而定,以保持稳定土层表面潮湿为原则,同时应注意表层情况,必要时,用CA25压路机压实。在养生期间应尽量限制重车通行,其他车辆的车速不应超过30km/h。在养生期间,应安排清扫再生路段飞砂,确保再生路段的整洁。水泥稳定再生层宜养生7天后应及时铺筑上层混合料。
4、效益分析
1、社会效益
将旧沥青混凝土路面和基层全部挖除,然后再重新做基层和面层。这种技术方案不仅造价高,工期长,会产生大量铣刨材料,浪费资源,污染环境,而且需长时间中断交通,社会影响差。 采用水泥现场冷再生技术,该技术是利用原路基做基层,将旧沥青混凝土路面按方格人工摊铺水泥,经过冷再生工艺后作为路面的中下面层,然后再铺沥青砼上面层。该技术不仅可以很好地解决原路段的病害,使其在功能上得到恢复,结构上得到补强,而且道路的旧料全部得到利用,减少了资源的过度消耗和环境的污染,降低了造价,同时对交通干扰也小。
2、 经济效益
实施方案由于直接利用旧路基层、底基层,既减少了挖除和运输旧路废料的费用,也无需花费重新铺基层、底基层的费用,冷再生作中下面层,含铣刨、摊铺、碾压一系列费用,再在其上加二层5cm中粒式沥青混凝土上面层做罩面3cm细粒式沥青混凝土即可开放交通,工序简单,其经济性是非常可观。
3、环境效益城市道路的迅猛发展,也使各种天然筑路材料已日渐匮乏,而且在过量的开采筑路材料的同时,我们的生态环境也遭到了严重的破坏。对于城市道路维修,其清除的旧路材料也同样严重的影响了周围的环境,所以充分利用旧路材料进行旧路维修,是一种在保护环境的前提下废料合理利用,实现零污染,零排放又大量地节约了工程费用。