二级公路泡沫沥青现场冷再生施工工艺探讨.doc

二级公路泡沫沥青现场冷再生施工工艺探讨舒琦峰摘要采用泡沫沥青对沥青路面进行现场冷再生是当代公路施工中新兴起的一门技术它具有节省能源减少污染提高质量等诸多优势泡沫沥青再生技术的研究推广和相关专用设备的开发对降低建设成本保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义该文针对泡沫沥青的特点从泡沫沥青混合料的设计方法施工流程来综合探讨一下泡沫沥青现场冷再生施工工艺关键词泡沫沥青现场冷再生施工工艺泡沫沥青就地冷再生法是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料面层与基层必要时加入部分新骨料并按比例加入一定量的添加剂水泥水泥稀浆泡沫沥青乳化沥青石灰粉煤灰等在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨破碎拌和摊铺及压实成型从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程泡沫沥青混凝土作为对旧有路面修复的一种技术现在正越来越多地被使用现在我们结合泡沫沥青的优点通过对泡沫沥青再生材料配合比设计及就地冷再生施工工艺流程两方面的研究来综合探讨一下泡沫沥青现场冷再生的施工工艺一泡沫沥青的特点1施工质量有保障全厚式技术进行更深的稳定处理可达30cm此外就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况进行设计选择不同的添加剂配比准确可以保证再生材料的优秀品质和施工质量形成施工成型厚而均匀的粘结层从而保证了维修后道路的使用期限使再生后的沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当同时由于对旧材料进行重复利用施工过程中路面的几何线形及厚度能得到很好地保持2施工效率高节约时间道路就地冷再生机械施工一次性可以完成铣刨破碎添加拌和及摊铺从而简化了施工程序缩短施工工期并且道路碾压后几乎立即能够开放交通3施工成本低旧料利用率高与热拌沥青相比节约能源石料不需加热道路就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输废置和新材料的购置节约能源从而导致成本大幅度下降与在旧铺层上加铺新料的维修方法相比可有效节约成本4抗干扰性强泡沫沥青混凝土可在各种天气条件下进行施工如冷天和小雨都不影响其使用性冷再生施工的特点是大型机械密集施工将因施工而造成的交通干扰降到了最低该机械具有封闭式自动控制添加系统可以防止粉尘飞扬有利于文明施工由于冷再生施工只是集中在一定特定的区域整个冷再生机械组合可以处于同一条车道内不影响另一条车道车辆通行可进行开放式施工特别适用于交通量较大或路宽较窄情况下的道路的施工5环保性能好有利于节约用料保护环境使用传统的道路维修方法沥青路面废弃量十分巨大对环境造成污染大量新材料的开采也会造成资源减少和环境的破坏采用冷再生技术则可完全避免上述问题由于旧料得以充分再生利用从而大大减少了新筑路材料的开采量也不存在旧料的运输与存放问题是一项绿色环保技术它不仅可以节约大量投资更有利于环境保护因此被人们称之为绿色施工技术二泡沫沥青混合料的设计1原材料试验在泡沫沥青稳定再生层施工前需用对原就路面进行取样可以利用WR2500S就地冷再生机在原旧路上铣刨有代表性的样品用再生机进行取样不仅能够获得有关结构层次和路面材料有用的视觉理解而且提供了提取样品进行试验室测试的机会通过这些样品可对原路面结构层的材料质量进行评价同时这些样品也可以用于配合比设计测试结构将有助于确定路面材料最有效的再生处理方式2材料要求21泡沫沥青稳定再生层单个颗粒的最大粒径不应超过315mm泡沫沥青稳定再生层的颗粒组成应在表21所列级配范围内待稳定材料的塑性指数不应超过10塑性指数大于10的待稳定材料宜加入石灰或加入水泥和石灰的混合活性填料22在25稳定材料时要求用来发泡的基质沥青的膨胀率和半率期最小接受值分别为10倍和8秒不满足此要求的沥青应放弃使用应采用洁净水用于泡沫沥青稳定再生施工对水质有疑问时应进行检验23使用的粗细集料及石灰质量要求应满足国家有关规定单一粗细集料质量要求不能满足要求但是集料混合料性能满足要求的可以使用石灰在野外堆放时间较长时应覆盖防潮24水泥作为再生活性填料时可以采用普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥水泥的初凝时间3h以上和终凝时间较长宜在6h以上的水泥不应使用快硬水泥早强水泥以及已受潮变质的水泥水泥应疏松干燥无聚团结块受潮变质3准备试样并进行配合比设计在进行配合比设计的时候首先要进行基质沥青的基本指标检测和发泡性能检测沥青基本指标检测完成以后按照规定步骤进行发泡特性的确定将代表试样完全风干测定旧混合料完全风干后的含水量根据旧混合料和新加料的级配确定合成级配绘制级配曲线使设计合成级配在相应的级配范围内设计的合成级配宜接近表中级配范围的中值当反复调整不能满意时应更换新加料设计4最大干密度和最佳含水量的确定泡沫沥青稳定基层时添加少量的水泥或者石灰与泡沫沥青配合使用在施工中普遍使用水泥材料在配制试样时水泥剂量为15根据设计配合比确定的新旧料比例进行配料配料时大于315毫米的材料进行替代按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程方法确定混合料的最大干密度和最佳含水量5稳定材料的准备将要求数量的材料放置到合适的拌缸内并计算试样干质量和活性填料用量确定最适宜拌合用水量将试样材料活性填料水在拌缸内一起拌合至均匀后确定泡沫沥青用量然后确定泡沫沥青试验机的喷入时间将机械式拌合机与发泡设备对接在一起以便泡沫沥青可直接喷入拌锅中开启搅拌机在向拌锅内喷射泡沫沥青之前至少拌合10秒并在喷射泡沫沥青后持续拌合30秒将拌制好的泡沫沥青稳定材料转移至容器内并立即密封以防止水分损失6最后根据相关技术标准并根据各沥青用量下的干湿劈裂强度以及残留强度比综合确定最佳泡沫沥青用量三泡沫沥青现场冷再生施工流程1封闭交通准备原道路施工条件开始准备原路面时完全封闭交通禁止一切车辆通行整个施工及养护过程中对再生路段要完全封闭交通未进行再生路段应设置警示牌清除原道路表面的石块垃圾井盖等杂物清除积水原道路的横坡纵坡线进行调整使原来局部隆起或凹陷之类的不平整变的平滑达到设计要求超过再生层厚度的大的沉降或坡度变化必须在再生前单独处理2按照要求准备新加料外加新料的厚度必须小于再生厚度根据原道路再生深度内的平均密度每车料的质量或体积等条件计算材料用量并确定摆放间距在同一料场供料的路段内由远到近将料按上述计算距离卸置于原路面的中间卸料距离应严格掌握避免有的路段料不够或过多将新加料均匀地摊铺在旧路面上检查新加料质量是否均匀3保证冷再生机组就位做好摆放和摊铺水泥冷再生机组就位并做好摆放和摊铺水泥工作计算出的每袋水泥的纵横间距在原路面上做好安放标记应将水泥当日直接送到摊铺路段卸在做标记的地点并检查有无遗漏和多余运水泥的车应有防雨设备用刮板将水泥均匀摊开并注意使每袋水泥的摊铺面积相等水泥摊铺完后表面应没有空白位置也没有水泥过分集中的地点4冷再生机铣刨与拌和冷再生机推动稀浆车或水车在原路面上行进冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整使得铣刨后料的级配波动范围不大网裂严重地段应采用较慢速度应根据道路两侧设置的水平控制桩定期核查再生深度是否正确再生机后应有专人跟随随时检查再生深度和含水量并配合再生机操作员进行调整在施工过程中对混合料的级配再生深度水的喷入量有任何疑问时应停止施工等问题解决后再继续施工每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜应认真组织施工使再生的长度尽可能长些以减少横向接缝5碾压整形根据路宽压路机的轮宽和轮距的不同制订碾压方案应使各部分碾压到的次数尽量相同路面的两侧应多压在再生机后应紧跟一台双钢轮压路机进行初压在初压完成后应立即用平地机整形在直线段平地机由两侧向路中心进行刮平在平曲线段平地机由内侧向外侧进行刮平在整形过程中严禁任何车辆通行并保持无明显的粗细集料离析现象碾压过程中再生层的表面应始终保持湿润如出现松散起皮等现象应及时翻开重新拌和或用其他方法处理使其达到质量要求6接缝和调头处的处理接缝的处理主要有两种一是纵向接缝的处理纵向重叠较多时不宜半幅施工应考虑全幅施工以减少重叠量提高施工效率在纵向接缝上根据已建再生层的完成时间改变水的喷入量纵向接缝的位置应尽量避开慢行重型车辆的轮迹位置二是横向接缝的处理施工中应尽量减少停机现象只要再生机停止均形成横向接缝应对所形成的横向接缝认真处理在停机处再生机再次施工时必须将整个再生机后退至再生过的材料15米的距离再生机开始工作时操作员应开足马力快速达到正常的施工速度禁止再生机以过慢的速度进行施工7施工后养护工作每一段碾压完成并经压实度检查合格后应立即开始养护养生期间不需要洒水在养生期间的泡沫沥青稳定再生层上可以开放交通但应限制车速及重车通行泡沫沥青冷再生沥青混合料基层铺筑完成后使混合料中的水分进一步蒸发在养生过程中应及时检测路面中的含水量当再生基层含水量小于2时可铺筑上面的结构层或者养生期间再生层可以取出完整的芯样也可以铺筑上面的结构层四结语泡沫沥青就地冷再生作为一种新兴的施工技术与传统筑路方法相比就地冷再生技术可缩短工期提高作业效率完全利用废旧材料大大节省施工成本对交通的干扰最小等优势在我国公路事业飞速发展的今天进一步加强研究路面就地冷再生技术对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义参考文献1拾方冶马卫民沥青路面再生技术手册人民交通出版社20062吕伟民孙大权沥青混合料设计手册人民交通出版社20073美国沥青再生协会美国沥青再生指南人民交通出版社2006