舊瀝青路面水泥穩(wěn)定就地冷再生半剛性基層在大修工程中的應(yīng)用
2016-05-23
1、概述
近年來瀝青路面就地冷再生半剛性基層得到廣泛應(yīng)用，充分發(fā)揮了社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益,但對其工藝適用性沒有太多在意,而是在地方作為新工藝、新技術(shù)進(jìn)行推廣，尤其是對舊瀝青路面的破損情況關(guān)注不夠。本文以近兩年就地冷再生水泥半剛性基層實(shí)例說明冷再生工藝方案適用情況。
2、路面就地冷再生技術(shù)的原理
瀝青路面的現(xiàn)場冷再生是指利用舊瀝青路面材料以部分基層材料進(jìn)行現(xiàn)場破碎加工，并根據(jù)級(jí)配需要加入一定量的新集料，同時(shí)加入一定劑量再生劑和適量的水，根據(jù)基層材料的試驗(yàn)方法確定出最佳的再生劑用量和含水量，從而得到混合料現(xiàn)場配合比，在自然的環(huán)境溫度下連續(xù)完成材料的銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型的作業(yè)過程，重新形成路面結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法。 目前常用的路面現(xiàn)場的再生技術(shù)有：就地冷再生作半剛性基層和就地冷再生作柔性基層。
就地冷再生作半剛性基層也就是全深式冷再生，是利用原有瀝青路面的材料，包括路面材料和部分基層材料進(jìn)行破碎加工，需要時(shí)加入部分骨料或細(xì)集料，按一定比例加入一定量添加劑（通常單獨(dú)采用水泥）和適量的水，在自然溫度環(huán)境下連續(xù)完成材料的銑刨、破碎、、添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型的作業(yè)過程，重新形成路面結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法。通常作為路面基層使用。
3、舊瀝青路面現(xiàn)場冷再生技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
?。?）簡化施工工序，充分利用舊路面廢料，減少新材料使用數(shù)量，減少生態(tài)破壞和環(huán)境污染。
?。?）可以修補(bǔ)各種類型的路面損壞。
?。?）可以改善原有路面的幾何形狀和路面橫坡?？梢蕴岣呗访娉休d能力，
?。?）銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)可以一次完成，縮短工期，避免了交通中斷，提高了施工效率。
?。?）可以同時(shí)對面層、基層進(jìn)行破碎，保證了路基、路面結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和完整性。
?。?）舊路面再生后可以作為基層，加鋪罩面即可恢復(fù)路面功能及路面等級(jí)。
?。?）可以降低工程費(fèi)用。
?。?）可以減少對環(huán)境污染。
4、就地冷再生水泥半剛性基層施工方案和工藝
根據(jù)連云港境內(nèi)的236省道和245省道水泥就地冷再生半剛性基層應(yīng)運(yùn)情況，及到2012年第四季度路面損壞狀況，認(rèn)為就地冷再生半剛性基層有三種施工工藝方案。
方案一
舊路面放線―清理―現(xiàn)場灰劑量確定―鋪放撒布細(xì)集料及添加劑外加材料――再生機(jī)及配備水車就位舊路面破碎拌和―整平碾壓―接縫和掉頭處的處理―成型養(yǎng)生―灑透層油―鋪土工織物（半幅施工，縱縫加強(qiáng)）―鋪筑瀝青混凝土面層
方案二
舊路面放線―清理――現(xiàn)場灰劑量確定―鋪放撒布細(xì)集料及添加劑外加材料――再生機(jī)及配備水車就位舊路面破碎拌和―整平碾壓―接縫和掉頭處的處理―成型養(yǎng)生―加灑鋪水穩(wěn)基層―養(yǎng)生―灑透層油―鋪筑瀝青混凝土面層
方案三
銑刨回收瀝青路面材料―刨除拋棄―回收瀝青路面材料取樣灰劑量確定―回收瀝青路面材料回鋪―初平穩(wěn)壓-（加粗集料）―鋪放撒布細(xì)集料及添加劑外加材料――再生機(jī)及配備水車就位拌和―整平碾壓―成型養(yǎng)生―接縫處理―鋪水穩(wěn)基層―養(yǎng)生―灑透層油―鋪筑瀝青混凝土面層
5就地冷再生半剛性基層的應(yīng)用實(shí)例
實(shí)例方案一
2010年236省道連云港市東海段16K+700-25+715按方案一進(jìn)行路面大修，在施工前此段路面坑槽、沉陷、龜裂嚴(yán)重，經(jīng)調(diào)查原路面結(jié)構(gòu)層為9cm瀝青面層+15―20cm二灰碎石基層（以前老路加鋪補(bǔ)強(qiáng)層），設(shè)計(jì)冷再厚度為20cm，原路面結(jié)構(gòu)層符合規(guī)范冷再生要求。由于采用半幅施工，在基層中線搭接處采用鋼纖維土工網(wǎng)作加強(qiáng)層，而后在其上面加鋪瀝青混凝土面層。本工程根據(jù)連云港市源順交通工程檢測有限公司的配合比報(bào)告沒有摻入粗集料，而是直接攤鋪水泥冷再生，到2011年年底，路面主要病害是坑槽，龜裂，針對病害出現(xiàn)的位置和路面破損指數(shù)PQC為87.4及以往的病害調(diào)查資料分析認(rèn)為，（1）再生層的下承層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足；（2）冷再生厚度沒有到達(dá)設(shè)計(jì)厚度，現(xiàn)場取芯個(gè)別芯樣為16cm情況；（3）部分破碎顆粒不均勻，顆粒太大，拌和不均勻或加水量不足；（4）施工接頭位置處治不當(dāng)；（5）路面邊緣養(yǎng)護(hù)期間缺水，干燥風(fēng)化。原路面病害主要是基層強(qiáng)度不夠造成路面沉陷龜裂，并不瀝青老化所形成的病害，并且干線公路車流量大，載重量大，而設(shè)計(jì)方案采用20cm厚的半剛性基層不足以承受上部行車荷載。根據(jù)目前236省道運(yùn)行情況，采用方案一不宜適用于干線公路，在考慮排水情況下在城市道路中大修使用比較適宜，主要是重型車輛幾乎沒有，另外作冷再生下承層如果具有足夠強(qiáng)度也是可以的。
實(shí)例方案二
2011年江蘇連云港段245省道37.7公里路面大修,設(shè)計(jì)單位初步設(shè)計(jì)意見是局部挖除嚴(yán)重龜裂、沉陷面層或者基層,使用瀝青混凝土或水泥穩(wěn)定碎石處治,但是在現(xiàn)場調(diào)查核計(jì)從8K-12K有80%需要挖除12K-14K+300、30K+200-37+700行車道全部挖除，其余50%挖除，在成本與工期上將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)劃值，并且現(xiàn)場存在較大安全隱患?，F(xiàn)場工作人員確認(rèn)開挖部位難度較大，對工程質(zhì)量相對難以控制。經(jīng)過業(yè)主討論研究決定改為二個(gè)行車道冷再生（原公路為二級(jí)路混合二車道），以方案二進(jìn)行施工，這樣把全部的病害都處治作為底基層，從現(xiàn)場取芯來看，厚度與強(qiáng)度都可以滿足要求
主要問題是調(diào)坡存在困難，由于每側(cè)有2米沒有進(jìn)行冷再生，多余原料沒有拋棄，調(diào)出的坡比較大，為了使橫坡達(dá)到設(shè)計(jì)坡度，只能使用水穩(wěn)碎石上基層進(jìn)行調(diào)坡，這樣使每側(cè)2米帶水穩(wěn)碎石的厚度比設(shè)計(jì)超厚約2cm。在此施工中發(fā)現(xiàn)3個(gè)問題：1、行駛速度如過快，加水量不足，拌和不均勻，會(huì)出現(xiàn)底部爛根。2、再生機(jī)轉(zhuǎn)速不足，或缺刀齒會(huì)有6-8cm的塊，達(dá)不到破碎要求；3取出芯樣還有爛根現(xiàn)象。目前此條線已經(jīng)使用一年，到竣工驗(yàn)收階段，主要問題是1+400-2+800高路堤原縱向裂縫又重新出現(xiàn)，根據(jù)前期設(shè)計(jì)技術(shù)交底，這不是冷再生施工存在的缺陷，而是設(shè)計(jì)時(shí)在處理方案設(shè)計(jì)對這道縱裂縫處理欠妥，其余只有少量伸縮性裂縫，全線到2012年第三季路面損壞狀況指數(shù)為（PQI）95.8。這主要在于冷再生作為底基層，另有一層水穩(wěn)作為上基層。這說明方案二在路面大修中適用病害處治，不存在開挖處治時(shí)安全隱患，工程費(fèi)用不存在增加現(xiàn)象，道路封閉時(shí)間短。
方案三應(yīng)用
江蘇連云港境內(nèi)323省道20K-28K段路面病害局部已達(dá)到90%，省局已有大修的意向。該條路線為一級(jí)，分上下行，路面結(jié)構(gòu)為9cm瀝青+35cm二灰碎石+石灰土，為了能夠節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，節(jié)約工程造價(jià)，在不抬高縱斷面情況下可以采取方案三進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。
本路段可以實(shí)行半封閉施工，先現(xiàn)場取瀝青面層與二灰碎石基層混合料做灰劑量試驗(yàn)配合比，而后以200m左右為施工段，銑刨瀝青面層及二灰碎石基層，回收瀝青路面材料集中儲(chǔ)放在施工段兩端或一端，再銑刨石灰土基層集中拋棄，盡量控制厚度18-20cm，再分兩層鋪筑加收瀝青路面材料，每層穩(wěn)壓整平,平鋪水泥結(jié)合料，拌和加水，整平碾壓，成型養(yǎng)生。完成一個(gè)施工緊接再施工下一個(gè)施工段，以此內(nèi)推，直至整個(gè)冷再生完成，中間根據(jù)流水施工要求再加一層20cm厚的水穩(wěn)碎石作上基層，最后鋪筑瀝青混凝土面層。這樣就形成一級(jí)路面結(jié)構(gòu)層為9cm瀝青混凝土層+20cm水穩(wěn)碎石層+36-40cm水泥冷再生層，整個(gè)結(jié)構(gòu)層完全符合一級(jí)路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如果按現(xiàn)在一般一級(jí)路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大修，將有大量的固體廢棄物，不但污染環(huán)境而且會(huì)造成大量資源浪費(fèi)。
以上施工工藝都是在不增加摻入粗集料情況下舊瀝青路面水泥穩(wěn)定半剛性基層冷再生。
5結(jié)束語
1、舊瀝青路面冷再生施工，應(yīng)對舊路況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并有針對性地進(jìn)行配比試驗(yàn)，以確?；覄┝亢桶韬仙疃鹊臏?zhǔn)確，從面保證冷再生結(jié)構(gòu)層的工程質(zhì)量。
2、道路等級(jí)類型和適用環(huán)境選用適宜的冷再生工藝方案，并加以綜合運(yùn)用。
3、舊瀝青路面冷再生施工技術(shù)，方便簡單，有效地利用了舊路瀝青路面材料，改善了施工條件，減少了路面結(jié)構(gòu)層新材料用量，節(jié)省了資源，降低了工程費(fèi)用，減少了環(huán)境污染。
4、能徹底地處治路面病害，縮短工期，保證工程質(zhì)量。
5、在道路大修設(shè)計(jì)階段應(yīng)多與養(yǎng)護(hù)單位聯(lián)系了解路面破損狀況。
