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公路沥青路面水稳碎石基层就地再生技术及其应用

时间:2024-08-31

徐亲亲

摘要:公路沥青路面水稳碎石基层技术凭借其自身整体强度高、板体性强等方面的优势,已被广泛应用于各类路桥工程。但常规施工在基层铺筑之后,常会出现干缩裂缝、养生期长等类问题。随着公路工程建筑材料的持续改进,现代化施工技术已经解决了水稳碎石施工技术在施工过程中存在的各种问题。因此,文章通过探讨路面再生技术的选用方法,结合关键技术的施工原理,具体分析了沥青路面再生施工技术的具体应用,使其满足路用功能各种需求的同时,避免废料污染环境。

关键词:公路;沥青路面;再生技术

引言:

公路工程质量的优劣直接影响着整体管理的使用效果,而且还与人们的行车安全密切相关。因此,为了保证公路工程的施工质量,除了施工环节的合理管控之外,还应做好公路后期的养护工作。因此类似于沥青路面水稳基层方面的质量问题,则可通过基层材料的取样分析,合理选用再生技术进行沥青路面各方面的病害处理。本文主要探讨就地再生技术的相关应用,具体分析如下。

一、簡述沥青路面再生技术

沥青路面再生技术,主要是针对已经达不到使用要求的原沥青路面材料进行有效处理的一种技术方案。该技术能够充分利用原来路面的废旧沥青材料,有效减少对石料的开采或降低废料污染,进而达到保护植被与生态环境的目的。因此在对公路维修养护之前,首先应充分了解公路产生病害的原因、路基结构、沥青路面基层厚度以及材料类型等内容,以便于沥青水稳基层再生设计过程中,能够紧跟相关的公路设计要求,认真落实相关的沥青路面再生维修养护工作。在避免安全事故发生的同时,在施工过程中清理路面并做好放线工作,选用相关的再生设备回收沥青路面的剩余材料,送到指定区域备用。

沥青路面经过长时间的自然条件作用以及沥青与矿料之间的相关作用,路用性能逐渐弱化、沥青老化之后,改变了相关的化学组成及性质,主要表现为延度降低,软化点升高、脆点降低等。对于全深式就地冷再生来说,该技术的施工深度为30-50公分左右,而浅层就地冷再生则针对10公分左右的沥青层病害进行修复。因此,浅层就地冷再生主要有这些方面的优势:100%使用原路面材料,而且沥青在低温施工过程中,以最低的施工成本,高效完成施工任务并且能起到节能环保作用。

沥青路面再生技术在实际应用过程中,应根据再生材料拌制、运输以及使用过程中可能会受到的相关影响,分析沥青路的老化程度。相关的胶体结构随着沥青的老化,也会发生不同程度的改变,降低了沥青流变性质的复合流动度,使沥青的非牛顿性更加明显。

由于水泥稳定碎石基层的初期强度会随着时间的增加而增加,形成高强度、抗冻且防水性较强的板体。因此,在应用水稳基层就地再生技术时,首先应根据沥青路面再生技术的相关要求,结合沥青再生材料相关性能的测试指标,选择符合设计要求的施工工艺,才能高效确立旧料再生的施工方案。

二、路面再生技术的选择原理

在选择再生方式之前,应综合分析旧路面的相关性能,结合工程实际需要以问卷表格的方式初步选定相关的再生方式,遵循3E原则,在做好沥青路面水稳基层的实际调研与相关材料的取样测定之后,可根据再生方式的限制条件制定可行性较强的再生方案[1]。充分考虑原公路的技术现状、产生路面病害的具体原因以及交通量,认真分析再生技术的经济性及相关政策,以选择符合工程要求且成本效益最好的再生方案,具体可参考下图:

沥青路面再生技术的选择流程图

三、沥青路面就地再生技术的应用分析

(一)就地热再生施工

由于现场热再生技术对交通几乎不够成影响,而且可以快速完成路面的养护与维修等方面的施工工作。所以,选择就地热再生技术时,首先应在开工之前,调查施工现场的周边环境并有效隔离树木或加油站,使其免受施工污染的影响。经过严格的原路面检查,判断所需修复的路面满足再生条件的施工要求。同时,做好原路面及其特殊部位(如井盖、伸缩缝等)的预处理工作。由工程监理陪同检查施工所需的沥青、再生剂以及相关矿料,提前做好粗集料的筛除工作,并检查再生剂的杂质含量及工程预用设备是否能够正常工作[2]。

在施工之前首先应选好试验施工路段(该测试路段不得小于200米),并调试好相关的热再生设备,根据该路段的具体施工情况,比如沥青路面水稳基层厚度超过5厘米时,若原路面采取上拌下灌的施工方式,则可先铣刨上部面层,并确定就地热再生施工流程的各个方面控制参数,然后根据工程的相关指标要求,合理调整再生剂的用量,力求施工配合比及工艺流程能够得到管理人员或业主的认可,然后再开展施工工作。值得注意的是,虽然施工过程中不需要迁移旧材料,能节约一定的时间成本,但该技术仅对6厘米左右的路面适用,而且改良型结构的路面修整与厚度不一致的路面亦不适用该技术。

(二)冷再生施工技术

前期准备:若维修段路面的原始标高符合改造设计的相关要求,基层冷再生施工人员应做好该路段的清洁处理,避免杂物混入混合料中影响冷再生施工效果;若路面原始标高满足改造设计的相关要求,则应调整好路面标高并清理干净之后才能进行相关的施工作业。根据沥青路面的修复设计,分析沥青路面厚度,综合考虑水稳基层的处理长度及材料性质等因素,合理选用冷再生技术的施工方案。若水稳基层线行良好,不需要调节坡度,就可以采用全深式就地冷再生技术。合理选用外加材料并将其均匀铺设在妥善处理过后的路面上,然后调整路面平整度并有效改善再生材料的级配,使路基的有效厚度符合要求。

冷再生施工:选取长度在200m以上的路段进行再生施工试验,根据现有路面材料的技术指标要求(如再生混合材料的级配、原路段材料的膨胀系数、合理安排施工机械、确定工艺等),严格落实整平、压实、测量、养护等每个环节的施工工作。

沥青路面就地冷再生施工技术流程图

整平:在进行沥青路面再生层的坡度调整时,必须使其满足设计要求。路面再生层经过计算再生碎石数量、明确水稳基层原有厚度之后,再进行密度与材料用量的计算,得出精准的水泥用量之后,合理选用再生设备的规格,并完成相应的摊铺工作。并按要求及时采用相关设备将其统一整平,有效消除之前路面各种痕迹。紧接着开始进行路面压实工作,在混料摊铺均匀之后,用轻型压路机进行2~3 遍的静压碾压,其后再采用振压,使路基处于稳定状态。然后根据再生基层的各个高程控制点标高及坡度,进行有效测量,并及时调整施工过程中的各种指标参数,使其满足设计要求,实行动态测量信息反馈,力求高效施工[3]。

复压:一定时间后沥青路面再生基层符合相关要求时,应选用规格适宜的胶轮压路机做好路基复压工作。复压5~6 遍之后,可以采用低吨位的钢轮补充碾压设备,使细料在路基表面集中,以便于后续的沥青路面表层修复施工,确保防水效果达到最佳标准。

养护:在水稳基层施工或养护环节,应提前封闭相关路段的交通活动。通常情况下,再生基層的养护时间在2~5d左右,而且路面养护期间,应时常检测再生基层中混料含水量等技术指标,确保各项指标符合设计要求,才能实施后续的上层结构施工。

(三)沥青路面再生技术的质量控制

沥青路面采用冷再生施工技术进行维修改造时,首先应在正式施工之前,做好再生路段的施工试验工作,确保原有路面材料的各项技术指标是否符合设计要求,进一步明确再生施工过程中各个环节的质量控制节点。在拌合施工之前,应根据原有路段的沥青路面结构及性能存在的相关差异,合理调整相关材料的配合比及路面基层的拌合深度,确保混料中的水泥用量能够得到精准控制,使基层结构的其他性能不因为公路的再生修复而受到影响。采用冷再生技术进行沥青路面维修施工过程中,应严格把控水稳基层的含水量,并时刻关注天气变化,避免在雨中执行路基的冷再生施工工作。路面基层施工完毕之后,应做好新型再生路面基层施工的质量检测,使其符合相关规范的规定与指标要求[4]。

三、结束语

总之,为了保证水稳基层就地再生施工效果,首先应根据沥青路面再生技术的适应范围结合施工现场的具体情况,做好前期准备工作,严格控制各个施工环节的材料用量及水稳基层中可再生材料的应用配比,同时做好工程质量管控工作,使沥青路面的整修及养护工作得到高效落实。

参考文献:

[1]张伟. 沥青路面水稳碎石基层就地再生技术应用研究[J]. 技术与市场, 2020, v.27;No.314(02):114-115.

[2]木沙·如孜. 水稳砂砾沥青路面就地冷再生材料性能试验研究[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2020, v.16;No.188(08):88-90.

[3]张晓平. 分析公路沥青混凝土路面应用冷再生的施工技术[J]. 黑龙江交通科技, 2020, v.43;No.315(05):51-52.

[4]龚河超. 道路路面基层再生水稳混合料施工技术探讨[J]. 中国设备工程, 2020, 000(004):236-237.

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