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              沥青路面冷再生技术的原理、方案及施工策略

              来源:未知
               

               

              摘    要: 为了提高道路的使用寿命,减少沥青路面养护过程中的资金投入和对环境的影响。对沥青路面冷再生技术的原理进行了总结,提出了冷再生技术的主要特征,并结合工程实例,对某道路沥青路面进行冷再生技术的施工工艺和施工质量控制进行了分析。结果表明,冷再生技术的应用,可有效提高沥青路面的养护质量,值得在类似项目中推广和应用。
               
                关键词 :     冷再生技术;沥青路面;养护;
               
                1、 引 言
               
                在沥青路面施工中,如果结构设计不合理,或者在后续运营中长期受到自然环境因素、行车荷载等的影响,则当超过限定年限后,损坏速度不断加快,亟需采取有效的维修技术措施。在沥青路面维修中,如果采用翻修技术,则废弃沥青材料较多,造成环境污染以及资源浪费,而沥青路面冷再生技术能够有效解决上述弊端,因此被推广应用于沥青道路维修施工中。由此可见,对市政沥青道路维修施工中沥青冷再生技术的应用方式进行深入研究迫在眉睫。
               
                2 、沥青路面冷再生技术原理
               
                冷再生技术为先进技术类型,主要应用于道路和公路工程施工中。沥青混凝土路面的应用优势明显,包括平整度高、行车噪音小等,但是随着使用年限的增加,不可避免的会出现损耗问题,虽然沥青路面表面材料受到破坏,但是内在材料质量比较好,因此无需进行大规模翻修,导致成本增加、资源浪费。在对沥青路面进行整修时,可应用沥青冷再生技术,首先对整修的路面进行铣刨处理,然后对沥青混凝土进行破碎处理,确保在路面维修中能够紧密贴合,再加入原材料进行混合搅拌,达到路面、材料一体化效果,最后对整修路面进行压实处理。
               
                3 、冷再生技术的主要特征
               
                3.1 、资金投入低
               
                在道路维修施工中,需投入大量施工资源,包括人力、材料、机械设备租赁使用费等。通过应用沥青冷再生技术,能够有效减少材料投入量,降低施工成本。
               
                3.2 、施工工期短
               
                在冷再生技术的实际应用中,可利用路面现有铺层材料,无需采购材料、运输材料以及更换材料,另外,通过采用机械化施工技术,刨铣、破碎、拌和、摊铺等工序可一次性完成,有利于提高施工效率,缩短工期。
               
                3.3、 环境污染少
               
                在道路和公路工程维修施工过程中,容易对周边生态环境造成污染,在传统的维修施工中,对于无使用价值的材料一般直接丢弃,直接堆放在维修路段周边,不仅会污染环境,同时还会影响人们正常出行。通过应用沥青冷再生施工技术,可对路面施工材料进行回收和二次利用,降低环境污染。
               
                4 、工程实例
               
                某道路工程运营时间比较长,随着交通量的不断增加以及重型汽车增多,该道路工程路面已无法满足交通量实际需要,沥青材料老化,并出现各类病害。根据现场勘查,维修路段总长度为4.8 km, 路面宽度在18~20 m之间,维修路段基层为20 cm水泥稳定砂砾,面层为8~12 cm沥青混凝土。原路面出现坑槽、松散、沉陷等多种病害,而水泥稳定层砂砾基层没有受到破坏,主要问题在于路面损害严重。综合考虑维修路段实际情况,采用冷再生施工技术进行维修,对原沥青路面进行再生处理。
               
                5 、沥青路面基层冷再生施工技术方案分析
               
                维修路段道路再生层为乳化沥青碎石混合料柔性再生基层,添加剂采用7%(乳化沥青沥青含量30%)+1.5%水泥,在旧沥青混合料的基础上加入各种剂量水泥所形成的再生料不符合路面维修规范,对此,可加入50%新石料,形成水泥再生混合料。另外,在旧沥青混合料中加入乳化沥青以及少量水泥,能够改善混合料和易性,通过加入少量水泥调整级配,可提高路面结构早期强度。该路面厚度为10~12 cm, 如果减小再生层厚度,则高程低的一侧旧路翻拌比较薄,无法达到完全再生的维修效果,对此,将原路面厚度10~12 cm作为冷再生基层,在其表面铺设3~4 cm的改性沥青混凝土面层。最终确定,在该路段维修中,材料配合比方案为7%(基质沥青含量为30%乳化沥青)+1.5%水泥+15%2 cm级配新骨料+2.7%水。
               
                6、沥青路面基层冷再生施工
               
                6.1、 施工准备
               
                在对旧路面进行翻新施工前,准备施工材料,对施工人员做好技术交底工作,对机械设备使用性能进行检查,避免机械设备在运行过程中出现质量问题而延误工期。坚持预防为主和安全第一的原则,保证机械设备处于正常运行状态,避免违规操作,识别并控制施工现场各类风险因素,保证施工的顺利进行。
               
                6.2、 原路面铣刨
               
                对于该道路工程维修路段沥青混凝土面层,需进行整幅铣刨,然后再对路面杂草、垃圾以及石块进行全面清理,同时调整原路面横坡以及纵坡。为了保证道路工程维修效果,如果维修路段局部凹凸不平,或者有隆起部分,则需进行整平处理,将其改良成为平滑路面,在应用沥青冷再生施工技术前,还需对超过再生层厚度的坡度以及沉降层进行有效处理。
               
                6.3、 冷再生机组就位
               
                对施工路段撒布外加材料,准备冷再生机械设备,包括水车、冷再生机、铣刨机以及沥青罐车。将输油管、输水管进行准确连接。在机械设备连接完成后,对其使用性能进行检查,再进行道路维修施工。
               
                6.4、 再生
               
                当再生机到位后,综合考虑道路工程维修路段的行驶速度要求,对旧路面进行翻松和冷破碎处理,并加入稳定剂进行充分搅拌。在路面铣刨以及材料拌和过程中,应同时操作水车和再生机,确保水车处于空档状态,在水带作用下,与再生机进行连接,并对再生机注水,保证拌和所需水资源充足。在拌和过程中,再生机应保持匀速、缓慢行进状态,对于再生施工速度,应控制在4~10 m/min之间。在行驶过程中,禁止突然提速或者减速,同时保证行驶过程匀速和连续性,在施工现场安排专人检查再生机运行状态,对路面维修施工质量进行检查,及时发现问题并进行调整。
               
                6.5 、摊铺
               
                在沥青混合料摊铺施工过程中,应选择试验段进行试验分析,确定松铺厚度,选择带有摊铺装置的再生机,在沥青混合料摊铺施工过程中,保证摊铺均匀性。另外,对于沥青混合料含水量,应控制在1%~2%之间。如果维修施工中天气温度低于5 ℃,应暂停摊铺施工,并对已维修路段进行覆盖养护,避免对施工质量造成不良影响。
               
                6.6 、碾压
               
                在沥青混合料摊铺施工完成后,为了避免出现差异化现象,根据施工规范采用平地机进行整平处理。在路面压实施工中,可能会发生剪切断裂问题,对此,在摊铺施工前,应加强沥青混合料质量控制,为压实施工的顺利进行奠定基础。另外,在刮平操作中,应注意在新路面刮到位后再回位,同时控制混合物含水量。在路面摊铺施工完成后,即可进行一次性碾压处理,对于运行速度,应控制在3 km/h左右,在初压完成后,还需应用平地机进行整形处理,对于直线维修路段,需采用中心在后、两侧在前的刮平方式,而对于平曲维修路段,需采用由内向外的刮平方式,如果有需要,还需重新刮平一次。在碾压过程中,坚持先边缘后中心、先轻后重的碾压施工方式。对于超高路段,应采用由内向外的碾压方式。
               
                6.7、 接缝与调头处理
               
                在维修段路面横向接缝处理中,加强机械设备检查和维修管理,避免在施工过程中出现停机问题。如果发生停机问题,并且停机时间较长,则当再生机重启投入施工过程中,应将所有再生设备退至再生施工完成的路段1.5 m, 然后再重新进行材料撒布和施工。在纵向接缝处理中,如果纵向宽度在7 m以内,并且纵向重叠部分比较多,则无法进行半幅施工,对此,可采用全幅施工方式,严格控制重叠量,提高施工质量以及施工效率。通常情况下,对于重叠宽度,应控制在50~150 mm之间,而如果相邻两次作业间隔时间在12 h以上,则应适当增加重叠量。在调头处处理时,应确保机械设备处于已碾压完成的路面,然后再调头,并加强调头作业段保护管理。对于需调头的8~10 m稳定层上,应采用油毡纸或者塑料布进行覆盖,然后再铺厚度为10 cm的土,最后调头并清理。
               
                6.8 、养生及开放交通
               
                在上层结构铺筑施工前,必须做好养护管理。对于道路工程维修路段养生时间,应控制在7 d以上。如果施工区域交通封闭,应用自然养生方式,如果施工区域交通开放,则在冷再生压实施工完成24 h后再开放交通。在维修施工路段养生施工过程中,应注意禁止超载车辆、中型车辆通行。
               
                7 、总 结
               
                主要结合实例,对道路工程维修施工中沥青冷再生技术的应用要点进行了详细探究。在道路施工中,沥青路面应用优势明显,但是随着使用年限的增加,不可避免的会出现各类质量隐患,如果采用传统的翻修施工方式,会造成材料浪费,同时工期较长,施工成本高,对此,可应用沥青冷再生施工技术,在原有路面基础上进行维修施工,提高道路维修施工高效性。
               
                参考文献
               
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                [2]颜鹏程,金增华,卫文哲,等桥梁技术状况智能评定系统研究[J]公路交通科技(应用技术版),.2018,14(04):229-231.
               
                [3]王敬飞,亮,李明汇.高速公路桥梁预制场硬化层再利用技术研究[J]中外公路, 2018,38(05)-140-143.
               
               

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