1、施工背景
省道313線老路面寬9m、路基寬11m,面層為8cm瀝青混合料、基層為16cm石灰穩(wěn)定土。經(jīng)計(jì)算,原路面實(shí)測(cè)彎沉的平均值L0=100.12(0.01mm),實(shí)測(cè)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差S=32.66(0.01mm),路段計(jì)算彎沉值為149.11(0.01mm)。判斷舊路承載能力仍較完好,可直接取冷再生機(jī)拌和的料加入水泥拌和后進(jìn)行冷再生。
1.1制定配比方案
2008年3月20日,在省道313改建工程路面某處分別挖試坑,將舊路面材料下挖25cm并取樣進(jìn)行試驗(yàn)分析。依據(jù)有關(guān)公路工程規(guī)程,對(duì)舊路面材料、添加劑、水、再生混合料等進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),通過(guò)配合比設(shè)計(jì),從中選出滿足規(guī)范要求的最佳方案;同時(shí),通過(guò)舊路材料篩分試驗(yàn)及對(duì)混合料的抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和回彈模量進(jìn)行分析,確定最佳推薦級(jí)配和最佳水泥用量。原材料主要包括舊路材料、32.5級(jí)礦渣硅酸鹽水泥及飲用水,舊路材料及水泥的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
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| 表1:舊路材料篩分結(jié)果 |
通過(guò)對(duì)再生混合料的室內(nèi)設(shè)計(jì)及試驗(yàn),在保證符合要求的前提下,可以確定各種材料的使用量。
1.2水泥再生混合料試驗(yàn)
試驗(yàn)表明,水泥劑量小于4.8%時(shí),再生料的抗壓強(qiáng)度不能滿足要求。水泥劑量為5%、5.2%、5.5%時(shí),將3種目標(biāo)配合比分段應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng),以700m為一試驗(yàn)段,7天后取芯檢驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表2。
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| 表2:不同級(jí)配再生混合料試驗(yàn)結(jié)果 |
根據(jù)取樣結(jié)果,每組試驗(yàn)水泥劑量、級(jí)配曲線均滿足規(guī)范的有關(guān)要求。為保證質(zhì)量,根據(jù)業(yè)主及監(jiān)理的要求,項(xiàng)目生產(chǎn)配合比按水泥劑量5.5%,碎石20%,冷再生料80%進(jìn)行施工。
2、施工工序
(1)銑刨路面。
冷再生施工前對(duì)舊路面實(shí)施清理,清除路面垃圾,由測(cè)量人員標(biāo)線,銑刨寬度為8m,銑刨過(guò)程中隨時(shí)檢查銑刨深度,以保證破碎的混合料級(jí)配合理。
(2)撒布水泥。
每一個(gè)工作段銑刨完畢后,用平地機(jī)配合推土機(jī)將破碎的混合料按要求攤鋪在全寬范圍,并人工均勻攤鋪20%的碎石。攤鋪后用30t振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍,使碎石嵌人混合料內(nèi)。然后按設(shè)計(jì)水泥劑量計(jì)算每平方米攤鋪水泥用量,現(xiàn)場(chǎng)打格人工攤鋪水泥,確保水泥攤鋪量均勻。每個(gè)工作段采用流水作業(yè),縱向攤鋪水泥。
(3)冷再生拌和。
用冷再生機(jī)再次拌和,每刀拌和重疊30cm。由測(cè)量人員給定縱斷標(biāo)高和橫坡。首先用推土機(jī)粗平并均勻排壓,然后用平地機(jī)找中平,細(xì)平至高程橫坡,平整度符合設(shè)計(jì)要求。
(4)碾壓。
再生施工完成后安排壓路機(jī)沿冷再生機(jī)施工中心位置靜壓一遍。靜壓結(jié)束后用平地機(jī)進(jìn)行整平,以消除再生機(jī)的輪印,刮平再生層使材料分布均勻,提高壓實(shí)效果。平地機(jī)的切削深度由深至淺,一個(gè)再生寬度一般通過(guò)整平2~3遍即可滿足要求。
整平結(jié)束后,壓路機(jī)用低頻高幅振動(dòng)對(duì)每一個(gè)再生寬度壓實(shí)一遍,隨后用灑水車在再生層表面灑一遍水,使表面潤(rùn)濕。然后壓路機(jī)用高頻低幅振動(dòng)對(duì)每一個(gè)再生寬度壓實(shí)2~3遍。復(fù)壓結(jié)束后安排灑水車在再生層表面再灑一遍水,使再生層表面濕潤(rùn)。然后用輪胎壓路機(jī)對(duì)每一個(gè)再生寬度壓實(shí)2~3遍。
(5)養(yǎng)生、接縫和調(diào)頭處的處理。
碾壓完畢、檢驗(yàn)合格后,覆蓋草簾,潮濕養(yǎng)生不小于7天,養(yǎng)生期間中斷交通。施工的兩工作段銜接處采用搭接,前一段拌和整形后,留1~3m不進(jìn)行碾壓;后一段施工時(shí),前段留下的未壓部分再加部分水泥重新拌和,并與后一段一起碾壓。
3、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
(1)提高了原有道路性能。利用冷再生技術(shù)能將二灰碎石底基層強(qiáng)度提高,彎沉值減至原來(lái)的50%左右,基層的整體性有所提高。
(2)降低了施工成本。根據(jù)國(guó)外資料和國(guó)內(nèi)已有的成功實(shí)例,與傳統(tǒng)方法相比,冷再生技術(shù)的運(yùn)用可降低成本30%~50%。
(3)節(jié)約能源。原路面材料的重復(fù)(循環(huán))利用,減少了能源的消耗,能較大程度地節(jié)約資源。
(4)縮短施工時(shí)間。不需要用其他機(jī)械對(duì)二灰碎石底基層進(jìn)行翻挖、破碎,同時(shí)由于不存在舊料的運(yùn)輸問(wèn)題,節(jié)約了施工時(shí)問(wèn)。
路面冷再生技術(shù)在舊路改造中的應(yīng)用在德州尚屬初期,本文僅結(jié)合工程實(shí)踐作了初步探討,對(duì)冷再生基層長(zhǎng)期受力變形特性還有待進(jìn)一步研究,相信這項(xiàng)新技術(shù)會(huì)日臻完善,大規(guī)模應(yīng)用推廣。
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