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【摘要】针对在市政道路维修工作需要快捷、施工作业面小的施工技术等要求,就地冷再生技术以其交通影响小、对大多数路面损坏能够进行处置等特点,在市政道路维修方面得到广泛应用。本文对就地冷再生技术及其优点、施工工艺、质量控制等进行应用研究。
【关键词】市政道路;就地冷再生技术;施工工艺
前言:随着我国城市的迅速发展,城市道路经过多年的运行后,由于当初设计能力偏低或超负荷运載等因素影响,使市政道路产生病害,不少道路出现了不同程度的损坏。如不及时处理,会诱发交通事故及造成较大的损坏,还会大大增加道路养护维修成本,这对道路的养护和维修提出了新的课题。
1、就地冷再生技术概述
就地冷再生技术就是充分利用现有旧铺层材料,必要时加入部分新骨料,并按比例加入一定量的添加剂,在自然环境下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型,从而修整出具有所需性能质量的新基层或底基层的作业过程。一般经再生铣刨破碎的旧沥青混凝土路面材料中沥青含量已经不明显,成为含有不同粒径的骨料材料。路用技术指标表现为针入度减少,软化点升高,延度降低。而砂石集料除了由于长期荷载作用变碎、变细之外,没有其他变化。通过掺配适当的稳定剂,使其成为稳定(碎石)土,作为新的旧路基层或底基层,以达到对旧沥青路面的再生利用。
2、就地冷再生技术的优点
(1)简化施工工序。不存在旧料的运输问题;不需要其他机械对旧料的耙松和破碎;不需要大块材料的去除和专门破碎;不需要对旧路面基层进行额外挖掘和回填,保证了结构的整体性,对下承层的影响和破坏性小;
(2)提高工作效率。道路就地冷再生机械施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺,从而简化了施工程序,缩短施工工期;
(3)降低工程成本。道路就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料,从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置,节约能源,从而导致成本大幅度下降;
(4)提高工程质量。就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况进行设计,选择不同的添加剂,配比准确,可以保证再生材料的优秀品质和施工质量,形成施工成型厚而均匀的粘结层,从而保证了维修后道路的使用期限,使再生后的沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当;
(5)保护周边环境。使用传统的道路维修方法,沥青路面废弃量十分巨大,对环境造成污染。大量新材料的开采,也会造成资源减少和环境的破坏,采用冷再生技术则可完全避免上述问题;
(6)减少干扰。冷再生施工的特点是大型机械,密集施工,将因施工而造成的交通干扰降到了最低。该机械具有封闭式自动控制添加系统,可以防止粉尘飞扬,有利于文明施工。
3、就地冷再生技术的施工工艺
就地冷再生技术施工主要有两种方式。一种是利用专用再生机械在就地铣刨、破碎、加入新料(包括乳化沥青或其它再生剂、稳定剂,必要时还要加入集料)、拌和、摊铺和预压,再由压路机进一步压实。另一种方式是在旧路面上洒布再生剂封层,再生剂能渗入路面5~6mm,恢复表层被氧化沥青的活性,并形成抵抗燃油泄漏的封层,可延长路面的使用寿命2~3年。
就地冷再生添加的稳定剂水泥、水泥稀浆、泡沫沥青、乳化沥青等的施工工艺如下:
(1)再生二灰稳定碎石基层或水泥稳定碎石基层时可掺加水泥作为稳定剂,再生得到的混合料作为路面的基层使用。水泥(应选择具有缓凝性的矿渣硅酸盐水泥,以便再生混合料在初凝前碾压密实)可以采用以下三种添加方式:
a.将粉状水泥撒布在再生机前的被再生路面上,再生机经过时可将水泥与被铣刨下来的旧混合料进行拌和。
b.用专用水泥稀浆搅拌输送车将水泥与水拌和成稀浆状,水泥稀浆可以直接喷洒到再生机的拌 和罩壳内。这样不仅可以保证水泥用量的精确性,同时也防止了因刮风等而损失水泥材料。
c.采用专用水泥撒布车撒布水泥,撒布车作为再生机组的一部分。不论采用粉状水泥方式或水泥稀浆方式添加,水泥用量一般控制在2%~4%(重量百分比)之间;
(2)再生沥青面层混合料可掺加乳化沥青或泡沫沥青,再生得到的混合料可作为沥青碎石基层或沥青下面层使用。
乳化沥青可以提高混合料的粘结力和承载力,有助于使旧路面中老化的沥青复原、软化。使用乳化沥青的好处是其粘度低,易于用再生设备中的液体喷洒装置添加,再生材料与乳化沥青拌和后,乳化沥青破乳后沥青有较高的粘度,因此可以提高旧材料的粘结性。
泡沫沥青是通过在热沥青中加入少量的水(约为沥青用量的2%~3%)产生的。使用的沥青为普通针入度级的沥青,如AH-70号普通沥青。当水注入热沥青时,水会迅速蒸发,从而引起沥青在饱和蒸 气内产生爆炸泡沫,体积膨胀至原来的15~20倍。泡沫沥青大大增加了沥青的体积和表面活性,在发泡的过程中,沥青的粘度显著降低,从而使沥青能充分地扩散进骨料中去。
初步的研究和实践均表明,采用沥青就地再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量相当不错的再生混和料。随着我国沥青路面维修养护量的不断增加,有必要对沥青路面旧料实用再生技术进行更深入、更系统的研究,提出适合我国国情的再生沥青混合料设计规范和施工规范。
4、施工质量控制
就地冷再生施工过程中,为确保冷再生及施工基层和底基层质量达到标准,必须进行以下质量控制。
(1)旧路病害预处理控制。需要进行冷再生处治的沥青混合料路面.都会存在不同程度、不同种类的病害。如果直接在上面应用冷再生机处治.势必会影响到再生后的整体质量。又由于旧路的不同段落结构层存在不同情况,如干湿状态、破损程度和弯沉大小等。这就要求在设计和施工时,根据各路段的不同特点。进行详细的调查和方案调整。对于坑槽,如果只是沥青部分破损.基层相对完好,可将此部位清理后重新添加符合二灰级配的0~20mm的连续级配碎石。如果坑槽较深,影响到基层且经常积水.就要将此部位彻底挖除,重新回填二灰碎石或水稳碎石到旧路标高中国沥青网,然后进行冷再生。
(2)级配的控制施工过程中,应根据原路面不同情况的路段划分及时检测冷再生料的级配,看是否与设计配比一致。如果实测级配与设计级配有偏差,应分析原因及时调整转子转速及再生机行走速度。
(3)高程的控制冷再生机施工基层或底基层最难控制的是高程。不同于摊铺机摊铺基层可一次成型,标高容易掌握.而冷再生施工是冷再生后用平地机刮平,这样控制标高比较困难。因此,冷再生稳压后必须由技术人员及时放出标高线,平路机操作人员要在专人指挥下按照放出的标高线进行刮平,要刮高、填低,确实保证达到设计标高。使平整度和路拱都符合要求。刮平时还应设一人工小组负责在平地机刮平整形后,将粗集料铲除.换拌和均匀的新混合料,在刮平过程中严禁形成薄层贴补现象。
结束语:综上所述,由于路面冷再生节约了大量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,具有巨大的经济效益和社会效益,目前路面冷再生技术在我国还处于试验推广阶段,在强调可持续发展的今天,进一步加强研究路面就地冷再生技术,对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。
参考文献:
[1]《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41-2008.
[2]傅文辉.浅谈水泥就地冷再生的优缺点[J]科技资讯,2012(20).
[3]梁新文.就地冷再生技术应用概述[J].建设机械技术与管理,2009(1).
[4]杨杰,张建强.沥青路面就地冷再生技术在市政道路的应用[J].交通标准化,2012(16).
【关键词】市政道路;就地冷再生技术;施工工艺
前言:随着我国城市的迅速发展,城市道路经过多年的运行后,由于当初设计能力偏低或超负荷运載等因素影响,使市政道路产生病害,不少道路出现了不同程度的损坏。如不及时处理,会诱发交通事故及造成较大的损坏,还会大大增加道路养护维修成本,这对道路的养护和维修提出了新的课题。
1、就地冷再生技术概述
就地冷再生技术就是充分利用现有旧铺层材料,必要时加入部分新骨料,并按比例加入一定量的添加剂,在自然环境下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型,从而修整出具有所需性能质量的新基层或底基层的作业过程。一般经再生铣刨破碎的旧沥青混凝土路面材料中沥青含量已经不明显,成为含有不同粒径的骨料材料。路用技术指标表现为针入度减少,软化点升高,延度降低。而砂石集料除了由于长期荷载作用变碎、变细之外,没有其他变化。通过掺配适当的稳定剂,使其成为稳定(碎石)土,作为新的旧路基层或底基层,以达到对旧沥青路面的再生利用。
2、就地冷再生技术的优点
(1)简化施工工序。不存在旧料的运输问题;不需要其他机械对旧料的耙松和破碎;不需要大块材料的去除和专门破碎;不需要对旧路面基层进行额外挖掘和回填,保证了结构的整体性,对下承层的影响和破坏性小;
(2)提高工作效率。道路就地冷再生机械施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺,从而简化了施工程序,缩短施工工期;
(3)降低工程成本。道路就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料,从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置,节约能源,从而导致成本大幅度下降;
(4)提高工程质量。就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况进行设计,选择不同的添加剂,配比准确,可以保证再生材料的优秀品质和施工质量,形成施工成型厚而均匀的粘结层,从而保证了维修后道路的使用期限,使再生后的沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当;
(5)保护周边环境。使用传统的道路维修方法,沥青路面废弃量十分巨大,对环境造成污染。大量新材料的开采,也会造成资源减少和环境的破坏,采用冷再生技术则可完全避免上述问题;
(6)减少干扰。冷再生施工的特点是大型机械,密集施工,将因施工而造成的交通干扰降到了最低。该机械具有封闭式自动控制添加系统,可以防止粉尘飞扬,有利于文明施工。
3、就地冷再生技术的施工工艺
就地冷再生技术施工主要有两种方式。一种是利用专用再生机械在就地铣刨、破碎、加入新料(包括乳化沥青或其它再生剂、稳定剂,必要时还要加入集料)、拌和、摊铺和预压,再由压路机进一步压实。另一种方式是在旧路面上洒布再生剂封层,再生剂能渗入路面5~6mm,恢复表层被氧化沥青的活性,并形成抵抗燃油泄漏的封层,可延长路面的使用寿命2~3年。
就地冷再生添加的稳定剂水泥、水泥稀浆、泡沫沥青、乳化沥青等的施工工艺如下:
(1)再生二灰稳定碎石基层或水泥稳定碎石基层时可掺加水泥作为稳定剂,再生得到的混合料作为路面的基层使用。水泥(应选择具有缓凝性的矿渣硅酸盐水泥,以便再生混合料在初凝前碾压密实)可以采用以下三种添加方式:
a.将粉状水泥撒布在再生机前的被再生路面上,再生机经过时可将水泥与被铣刨下来的旧混合料进行拌和。
b.用专用水泥稀浆搅拌输送车将水泥与水拌和成稀浆状,水泥稀浆可以直接喷洒到再生机的拌 和罩壳内。这样不仅可以保证水泥用量的精确性,同时也防止了因刮风等而损失水泥材料。
c.采用专用水泥撒布车撒布水泥,撒布车作为再生机组的一部分。不论采用粉状水泥方式或水泥稀浆方式添加,水泥用量一般控制在2%~4%(重量百分比)之间;
(2)再生沥青面层混合料可掺加乳化沥青或泡沫沥青,再生得到的混合料可作为沥青碎石基层或沥青下面层使用。
乳化沥青可以提高混合料的粘结力和承载力,有助于使旧路面中老化的沥青复原、软化。使用乳化沥青的好处是其粘度低,易于用再生设备中的液体喷洒装置添加,再生材料与乳化沥青拌和后,乳化沥青破乳后沥青有较高的粘度,因此可以提高旧材料的粘结性。
泡沫沥青是通过在热沥青中加入少量的水(约为沥青用量的2%~3%)产生的。使用的沥青为普通针入度级的沥青,如AH-70号普通沥青。当水注入热沥青时,水会迅速蒸发,从而引起沥青在饱和蒸 气内产生爆炸泡沫,体积膨胀至原来的15~20倍。泡沫沥青大大增加了沥青的体积和表面活性,在发泡的过程中,沥青的粘度显著降低,从而使沥青能充分地扩散进骨料中去。
初步的研究和实践均表明,采用沥青就地再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧料掺和比例,可以再生得到质量相当不错的再生混和料。随着我国沥青路面维修养护量的不断增加,有必要对沥青路面旧料实用再生技术进行更深入、更系统的研究,提出适合我国国情的再生沥青混合料设计规范和施工规范。
4、施工质量控制
就地冷再生施工过程中,为确保冷再生及施工基层和底基层质量达到标准,必须进行以下质量控制。
(1)旧路病害预处理控制。需要进行冷再生处治的沥青混合料路面.都会存在不同程度、不同种类的病害。如果直接在上面应用冷再生机处治.势必会影响到再生后的整体质量。又由于旧路的不同段落结构层存在不同情况,如干湿状态、破损程度和弯沉大小等。这就要求在设计和施工时,根据各路段的不同特点。进行详细的调查和方案调整。对于坑槽,如果只是沥青部分破损.基层相对完好,可将此部位清理后重新添加符合二灰级配的0~20mm的连续级配碎石。如果坑槽较深,影响到基层且经常积水.就要将此部位彻底挖除,重新回填二灰碎石或水稳碎石到旧路标高中国沥青网,然后进行冷再生。
(2)级配的控制施工过程中,应根据原路面不同情况的路段划分及时检测冷再生料的级配,看是否与设计配比一致。如果实测级配与设计级配有偏差,应分析原因及时调整转子转速及再生机行走速度。
(3)高程的控制冷再生机施工基层或底基层最难控制的是高程。不同于摊铺机摊铺基层可一次成型,标高容易掌握.而冷再生施工是冷再生后用平地机刮平,这样控制标高比较困难。因此,冷再生稳压后必须由技术人员及时放出标高线,平路机操作人员要在专人指挥下按照放出的标高线进行刮平,要刮高、填低,确实保证达到设计标高。使平整度和路拱都符合要求。刮平时还应设一人工小组负责在平地机刮平整形后,将粗集料铲除.换拌和均匀的新混合料,在刮平过程中严禁形成薄层贴补现象。
结束语:综上所述,由于路面冷再生节约了大量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,具有巨大的经济效益和社会效益,目前路面冷再生技术在我国还处于试验推广阶段,在强调可持续发展的今天,进一步加强研究路面就地冷再生技术,对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。
参考文献:
[1]《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41-2008.
[2]傅文辉.浅谈水泥就地冷再生的优缺点[J]科技资讯,2012(20).
[3]梁新文.就地冷再生技术应用概述[J].建设机械技术与管理,2009(1).
[4]杨杰,张建强.沥青路面就地冷再生技术在市政道路的应用[J].交通标准化,2012(16).