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)揮了社會與經(jīng)濟效益,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)級配需要加入一定量的新集料，同時加入一定劑量再生劑和適量的水，根據(jù)基層材料的試驗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
?。?）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。
（2）可以修補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。
?。?）可以降低工程費用。
?。?）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）―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)用實例
實例方案一
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（以前老路加鋪補強層），設(shè)計冷再厚度為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)強度不足；（2）冷再生厚度沒有到達(dá)設(shè)計厚度，現(xiàn)場取芯個別芯樣為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度也是可以的。
實例方案二
2011年江蘇連云港段245省道37.7公里路面大修,設(shè)計單位初步設(shè)計意見是局部挖除嚴(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)超過計劃值，并且現(xiàn)場存在較大安全隱患。現(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行車道冷再生（原公路為二級路混合二車道），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)計超厚約2cm。在此施工中發(fā)現(xiàn)3個問題：1、行駛速度如過快，加水量不足，拌和不均勻，會出現(xiàn)底部爛根。2、再生機轉(zhuǎn)速不足，或缺刀齒會有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)計技術(shù)交底，這不是冷再生施工存在的缺陷，而是設(shè)計時在處理方案設(shè)計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，不存在開挖處治時安全隱患，工程費用不存在增加現(xiàn)象，道路封閉時間短。
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，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，在不抬高縱斷面情況下可以采取方案三進(jìn)行設(shè)計施工。
本路段可以實行半封閉施工，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。完成一個施工緊接再施工下一個施工段，以此內(nèi)推，直至整個冷再生完成，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，整個結(jié)構(gòu)層完全符合一級路結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如果按現(xiàn)在一般一級路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大修，將有大量的固體廢棄物，不但污染環(huán)境而且會造成大量資源浪費。
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，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)計階段應(yīng)多與養(yǎng)護(hù)單位聯(lián)系了解路面破損狀況。
