摘 要： 泡沫沥青冷再生技术是一种经济、简便、环保、节能的沥青路面养护施工工艺,将其应用于沥青路面养护施工,可达到良好的经济、社会与环境效益。因此,开展公路工程泡沫沥青冷再生施工技术研究具有重要的意义。在全面了解泡沫沥青冷再生技术特点的基础上,结合具体工程案例,对公路工程泡沫沥青冷再生施工技术要点与质量检测分析进行了探讨。
关键词： 公路工程; 泡沫沥青; 冷再生技术;
1 、泡沫沥青冷再生技术特点
泡沫沥青冷再生在施工中,需要采用专门的设备,通过设备处理旧沥青路面,主要工序为:铣刨—回收—破碎—筛分,随后在处理后的旧沥青路面材料内按比例掺加适量水、稳定剂、新集料和水泥等材料,并重新拌和、摊铺、碾压,从而提高路面的使用性能。相比热拌沥青混合料,泡沫沥青冷再生技术的应用特点如下。
1)泡沫沥青冷再生技术无需加热集料,可避免燃烧过程中产生有害气体,污染环境,因此,在环境保护方面,泡沫沥青冷再生混合料是一种经济环保型材料,更契合公路建设发展要求。
2)相比热拌沥青混合料,泡沫沥青混合料粗集料仅需部分裹覆泡沫沥青,沥青用量可节约5%～10%,在节约资源方面具有良好效果。
3)公路施工中采用泡沫沥青冷再生混合料,压实处理后,路面强度可迅速恢复,也就是说,泡沫沥青冷再生混合料具有较高早期强度,对交通影响小,可快速开放交通的优点。
4)相比其他材料,泡沫沥青冷再生混合料具有很多优点,例如稳定性好、抗疲劳性能强等;同时,可以减少和控制路面反射裂缝出现,有效控制路面病害发展。
2、 工程概况
某公路工程全长22.045 km,起讫桩号为K164+679-K186+724,属于双向四车道。路面结构总厚度82 cm,21.3(0.01 mm)为路面设计弯沉值。随着公路通行时间的不断增加,在行车荷载与自然因素的长期作用下,局部路段路面出现了不同程度的病害问题,如车辙、裂缝等。为恢复路面使用性能,提高路面服务质量,决定采用泡沫沥青冷再生技术进行路面施工。
3、 公路工程泡沫沥青冷再生施工技术要点
3.1、 拌和
泡沫沥青拌和前须详细检查沥青温度情况,保证满足规范规定。此外,出料前,还要完成试拌,保证合格后,才能进行继续施工。拌和时,保证沥青混合料配合比准确,在最佳含水量允许范围内合理控制混合料含水量,拌和后,保证混合料均匀、无离析等情况。
3.2、 运输
正式施工前须合理安排运输混合料的车辆,保证车辆数量充足,防止后期摊铺施工不连续,影响施工质量。根据本工程实际情况,为满足泡沫沥青再生混合料基层施工需要有4辆以上运输车在摊铺机前等待卸料,保证运输能力略高于拌和机产量。运输前,所有运输车辆及人员必须详细核对摊铺位置、运输路线、运输距离等条件。同时还要清理干净车辆内部,保证车厢清洁。在路基行驶时,运输车辆的车轮很可能粘附灰尘,这种情况下,为保证不污染作业面,在车辆进入施工作业区域前,须将灰尘清理干净。车辆在施工现场掉头时,须设有明显标示,并指派专人负责,严禁在完成施工的粘层油上进行车辆掉头。为避免运输过程中材料出现离析现象,可采用“前、后、中”顺序装料。此外,还需要将篷布覆盖运料车上,从而达到防雨、防尘的效果。
3.3、 摊铺
摊铺前,先将摊铺机行至施工作业面指定位置,随后根据工程实际情况,确定松铺系数与松铺厚度,其中松铺系数为1.33,松铺厚度为21 cm。根据工程实际情况,可采用2台摊铺机施工,并严控运行速度。在整个摊铺过程中,要做好摊铺厚度控制工作,不得超过允许范围。
3.4 、压实
泡沫沥青冷再生施工对压实度要求较高,必须保证压实度在98%以上,并随时做好压实度检测,如不符合要求,需要继续碾压,直至满足规范要求。根据施工要求,本工程可以分3阶段完成碾压施工。初压时,采用双钢轮压路机进行2～3遍静压,碾压速度为2～3 km/h;复压时,需采用2种压路机进行结合施工,前期采用双钢轮压路机按照“低频高振”施工方案进行施工,碾压遍数为2～3遍,碾压速度2～3 km/h,后期采用26 t胶轮压路机进行2～4遍静压,碾压速度为2.5～3.4 km/h;终压的目的为消除明显轮迹,因此,可采用双钢轮压路机进行1～2遍静压即可,碾压速度控制在2～3 km/h。在整个碾压阶段,严禁急转弯、急刹车,避免破坏基层。
3.5、 养生
待完成上述施工后,便进入了养护阶段,一般情况下,须封闭交通,养护时间在3 d以上,当满足下面条件时,可以提前结束养生:①泡沫沥青再生层钻芯取样所取芯样完整。②泡沫沥青再生层含水量在2%以内。结合试验段实际情况,3 d后可以取出完整芯样,满足上述条件之一,且压实度达到规范规定,可确定养护时间为3 d。
4 、公路工程泡沫沥青冷再生质量检测分析
本路段采用泡沫沥青冷再生技术养护施工后,针对工后不同时间段路面性能与破损情况进行了跟踪调查与分析,具体情况如下。
4.1 、路面破损
针对路面破损检测,本文以工后7 d、工后1年、工后2年为研究对象,根据长期观测分析,采用泡沫沥青冷再生施工后,工后7 d路面破损率为0,工后1年路面破损率为0.015%,路面破损率虽有所增加,但增幅很小。工后2年路面破损率为0.52%,破损率明显增大,究其原因在于单面层防水能力相对较差,路面自由水下渗至泡沫沥青混凝土结构层和沥青混凝土层之间将会产生滑动层,由于行车荷载的水平剪力影响,沥青混凝土面层将会出现滑移现象,这种情况下,路面部分位置极易产生拥包、坑槽等病害,并大幅增加路面破损概率。
4.2 、路面平整度
平整度是检验路面质量的重要指标,经泡沫沥青冷再生施工养护后,可得工后7 d路面平整度指数IRI为1.772 m/km,工后1年路面平整度指数IRI为1.925 m/km,工后2年路面平整度指数IRI为2.29 m/km,工后3年路面平整度指数IRI为1.394 m/km,由此可见,维修养护施工后,路面平整度变化幅度不大,表明路面结构具有良好的稳定性。根据上述分析,工后3年路面平整度水平有所提升,其原因在于工后2年时对本路段进行了单层沥青混凝土罩面处理,路面平整度可满足施工要求。
4.3 、路面车辙
通过跟踪检测分析,工后7 d平均车辙深度平均值为4.14 mm,工后1年平均值车辙深度平均值为6.83 mm,工后2年平均值车辙深度平均值为8.81 mm。由此可见,路面整体车辙变化幅度不大,具有良好的抗车辙能力。
4.4、 路面结构刚度
针对路面结构刚度情况,本文通过工前、工后对比分析,可得出以下结果:工前平均弯沉为34.73(0.01 m),工后7 d平均弯沉为18.57(0.01 m),工后1年平均弯沉为26.26(0.01 m),工后2年平均弯沉为22.35(0.01 m)。由此可见,通过泡沫沥青冷再生施工处理后,路面弯沉值下降显着,通过2年通车运行,路面弯沉值逐步趋于稳定,说明路面具有良好的刚度和耐久性。
5 、结语
沥青路面作为高等级公路常见路面结构类型,近年来,由于交通压力的不断增大,很大程度上影响了沥青路面的使用性能,给沥青路面带来了大量病害问题。为解决路面病害,必须重视路面养护施工。泡沫沥青冷再生技术在公路路面养护施工中的应用,可以重复利用旧沥青混合料,还能节约资源、保护环境,具有良好的经济效益与环境效益。
参考文献
[1] 高雪.旧沥青路面就地冷再生技术浅析[J].中小企业管理与科技,2013(2):99.
