冷再生技术在旧路水泥碎石稳定基层的运用

发表时间:2016/1/15   来源:《工程建设标准化》2015年9月供稿   作者:乔烈艳
[导读] 蚌埠市公路管理局,蚌埠 并结合配合比设计和试验段中室内无侧限抗压强度试验结果,建议取平均值与代表值的平均值作为室内无侧限抗压强度指标。

——以S304五河至固镇段公路路面恢复工程为例
  乔烈艳
  (蚌埠市公路管理局,蚌埠,233040)
  【摘  要】路面基层的材料已经广泛运用水泥类稳定材料。但是在近十多年来的使用,很多公路的质量已经有所下降,特别是因为多种外界因素的影响,导致路面老化、破损甚至缺失,给其使用带来了较大的影响,旧路改造翻新工程也显得迫在眉睫。而研究冷再生技术在旧路水泥碎石基层稳定的运用,将对我国公路建设带来重要的意义。
  【关键词】旧路水泥碎石基层稳定;冷再生技术;研究和运用分析
  1.路面资料信息
  本次施工的公路路段是根据亚洲开发银行贷款安徽综合交通行业改善项目要求实施旧路改造,改造目标为五河到固镇的S304公路,长度为60.2288公里,原有老路的路面结构为:厚4厘米的沥青碎石层加上20厘米的二灰碎石基层,整个路面结构已经受到严重的损耗,即有网裂、沉陷以及坑槽等多方面的问题存在,修正的方案是首先解决原路面的诸多问题,然后再原有的路面上制作一层冷再生底基层,厚度在18厘米左右,从而实现低基结构的一体化,提高整体结构的耐压性[1]。
  2.原料规格
  水泥:在本次施工采用的水泥为PC32.5凤阳珍珠袋装水泥(复合硅酸盐水泥),规格与《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034- 2000)3.2.7 条的要求相符。
  石料:石料采用灵璧的碎石、石粉,压碎值在28%以内,同时粗集料针片状含量在18%以内(小于15%为最佳)。通过液限以及塑性指数试验检测小于0.6mm的碎石颗粒,同时液限也要保持在28%以内,塑性指数低于9。
  水:采用饮用水,符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)3.2.9条的标准[2]。
  3.基层冷再生
  3.1 常规规则
  (1)需要根据水泥稳定碎石的规定,对工程质量把控。
  (2)选择最优含水量的水泥,与碎石混合压实度(重型击实标准,97%)进行试件制作,按照正常情况进行六天养护配合一天水浸,最后浸水一日进行无侧限抗压实验,保证强度代表值要在2.5Mpa以上。
  (3)以上所有冷再生水泥的实验方法均参照《公路工程集料试验规程》(JTG E42)T0334开展。
  3.2 材料级配
  需要在现场进行取样,然后根据《公路工程集料试验规程》(JTG E42)T0327进行筛分实验,筛分要求加热温度稳定在60摄氏度左右通过干筛完成,详细的筛分结果可见下表表1:
  表1 筛分结果对比图示

  3.3 水泥用量分析
  为了保证实验的效果,本次实验主要取用3.5%~5.5%的水泥,然后在取了成4~5种比例完成混合的制作(符合二级公路试件数量标准:10%~15%的偏差系数有6个试件,15~20%的偏差系数有9个试件),通过重型击实验,完成对各组混合料的最佳含水量以及最大干密度的测定,实验汇总如下表表二所示:
  表2 重型击实试验结果对比

  最后就是试件成型,选择出最佳含水量,就可以进行混合料的搅拌,然后按照压实度标准(重型击实,97%)进行试件制作,完成制作后,还需要进行为期6日的养护以及1日的水浸,方能进行无侧限抗压强度实验。
  4.施工方法
  按照类型划分,冷再生工艺可以分区分为现场冷再生以及厂拌冷再生两类。而本次施工主要是以现场冷再生工艺为主,详细介绍如下:
  4.1 准备、测量和铺料。首先准备充足的水泥堆放现场,水泥的含水量要保证高于规定含水量的1%-2%,并且保证施工过程中水的供给和补充;根据设计图纸需求在路线中心以及边线位置进行放线测量,同时在路的两边设立临时水准点,按照每100m的设置标准进行设置,然后将通过实验配比的新加碎石平均洒在目标路面上,以平地机结合人工完成初步整平,以上铺料的石料为17%的1-3cm碎石配比9%的石粉。
  4.2 平摊水泥。每间隔10m进行施工控制线的布置,然后通过冷再生机对边线进行把控。平摊水泥一般以3m为一格作标准,然后施工人员需要按照格子进行摊铺操作,保证格内水泥均匀分布,厚度均等。在本次工程中,设定冷再生底基层的水泥剂量在4%-5%左右,宽度为10.18m,而实际操作时则需要基于厚度和密度的差异进行区分,而本施工段中采用4.5%的水泥剂量为:每3平方米50kg左右。本工程中第一标段安徽省蚌埠市路桥公司使用机械对水泥进行洒布,从实际效果观察,比人工均匀且对环境好。
  4.3 冷再生施工。当水泥完成距离100米的摊铺时,冷再生施工就可以开始了,首先启动冷再生机,然后将其通过水管与洒水车连接,电脑计算出最佳含水量为机器供水,同时完成实时含水量检测,然后由冷再生机推行洒水车前进,另外一辆水车继续为冷再生机供水。
  4.4 振压——整型——静压(碾压)——成型。当冷再生机完成拌合初压操作,则需要启动振动压路机对整段道路根据设计标准进行振压,同时避免振压开启激振,然后将每100m作为一个阶段,进行个整型、压实方面的施工,最后根据测量数据采用平地机整平,再次启动18吨以上的振动压路机完成压实操作,以静碾压路机碾压成型。
  4.5 养护。当道路碾压成型后,则可以通过测试统计结果,如果施工质量合格,则可以开展养护工作,即通过覆盖土工布洒水进行一周以上的道路养护,洒水要求洒水车行驶匀速,杜绝急停、转完以及掉头操作,保证所有基层都能获得充足的水量[3]。
  5.结语
  通过本文对S304五河至固镇段公路路面恢复工程冷再生旧路改造研究,笔者在此可以得出以下结论:
  5.1 施工所用碎石是由卡车直接从石料厂运送至施工现场,施工单位并没有储存碎石的料场,建议施工单位能够建设专门的料场,以储存原材料,不但有利于保证施工进度,也便于对碎石的级配等进行控制。
  5.2 结构层厚度与施工厚度存在一定的差异性,也会导致与下承层之间产生薄的夹层并在底部(1~2cm)连接上发生松散问题;施工前应加大对原有老路基层及面层度厚的检测;
  5.3 人工用铁锹撒布水泥,均匀性较差,且受刮风等天气状况影响较大,三个标段的施工对比,建议以后的施工改进水泥撒布方式,最好使用稀浆撒布系统。
  5.4 根据实际施工中测得的室内无侧限抗压强度,发现数据离散性大导致代表值偏小,分析其原因,与老路材料变异性较大有关,与碎石和水泥撒布的均匀性不佳也有关系,同时与现场取样和室内试验操作的准确性也有关系。室内无侧限抗压强度作为控制水泥稳定再生混合料质量的一个重要指标,其合理取值十分关键。虽然沥青材料中的沥青使再生基层具有了一定的柔性,但是沥青材料的存在也对再生混合料的强度产生了负面影响。参考以上理论,并结合配合比设计和试验段中室内无侧限抗压强度试验结果,建议取平均值与代表值的平均值作为室内无侧限抗压强度指标。
  参考文献:
  [1]刘亚飞,张海迪.试析道路基层冷再生施工工艺及应用的探析[J],江西建材,2015, 01,(01):21-276.
  作者简介:
  乔烈艳(1976-11)女,汉、籍贯:安徽蚌埠,学历:本科,职称:工程师

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