冷再生水稳基层与泡沫沥青下面层结合施工工艺探究
导读：
【摘 要】本文以洛阳市开元大道大修工程为例,详细阐述了冷再生技术在旧沥青路面上的应用和研究,总结了沥青路面冷再生的施工工艺和施工质量控制要点,对在道路改扩建及养护维修工程中应用冷再生技术起到参考和推动作用。
【关键词】 旧路改造;就地冷再生;厂拌泡沫沥青再生;施工工艺
1. 前言
冷再生水泥稳定碎石基层是指原路面基层使用专用再生机按照设计的速度和厚度进行粉碎处理,同时加入一定规格和数量的集料、混合料。按照一定的配合比拌合后进行整行碾压,使其达到路面基层需求的承载力的施工工艺。
厂拌泡沫沥青冷再生就是旧沥青路面材料经过铣刨,运送至指定的场地,根据需要添加材料,通过固定的再生设备加入泡沫沥青,在常温下拌合形成的新的再生混合料,运送至道路施工现场使用摊铺设备进行摊铺、压实成型后成为路面一个结构层次的全套工艺。
冷再生作为新工艺,在洛阳市首次推行施工,由于施工试验较少,为了保证工程质量,摊铺沥青时先进行100m试验段,通过旧路材料的筛分和击实试验,对压实度、强度、取芯等指标进行检查,确定了试验段的再生机理,含水量控制以及水泥、沥青的含量,碾压参数和机械组合,用过对对沥青发泡设备的调试;对沥青不同加热温度的发泡效果对比以及通过干湿劈裂试验确定再生泡沫沥青混合料的配合比、沥青及水泥的最佳含量等各项试验参数确定后再进行大面积施工。
2. 项目简介
开元大道东段大修工程位于洛阳市龙门大道以东,西起龙门大道,东与二广高速相连,道路红线宽度60米,其中快车道为双向六车道,宽度24米,全长2.75Km,是一条东西向主干道。
由于其位于城乡结合部,又是一条东西交通主干道,车流量量较大,尤其是重载车过往频繁,快车道路面破损比较严重。为满足交通运行的需要,决定对快车道进行大修改造。
3. 旧路状况
3.1 路面结构。开元大道2005年修建通车,快车道路面结构为:3cm细粒沥青混凝土+5cm中粒沥青混凝土+6cm粗粒沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石+30cm石灰土,结构层厚度64cm。路面宽度24m。
3.2 路况调查。由于开元大道东段地处城乡结合部,车流量大,并且重车超载现象突出。行车道不同程度地出现网裂、龟裂等病害,旧路弯沉值实测为64(0.01mm),已远远大于该路原始设计弯沉值要求。施工前对照设计资料,我们对再生路段的所有病害进行调查,调查包括路面车道组成、宽度、路面损坏状和道路排水情况后发现: (1)路面大量的损坏主要表现为横向裂缝、龟裂和局部沉陷。(2)局部沥青面层细集料剥落,面层粗糙,平整度差,行驶舒适度差。
3.3 病害坑开挖取样与试验。对病害坑开挖取样与试验,一是进一步了解路面结构的情况和损坏程度,二是确定路面不同铣刨深度的回弹弯沉值,以便进行改造道路结构设计。另外,对不同病害坑铣刨的材料到实验室做筛分为基层和面层的再生提供配合比数据通过对全线病害坑的开挖逐个调查发现,原道路绝大部分石灰土底基层结构完好,不需要进行处理,局部损坏严重的,用C10砼进行补强处理至灰土底基层顶标高。
综合以上三部分的调查,根据旧路面结构、材料、路面强度和病害的种类,认为该路面具备冷再生条件,适宜进行基层和下面层的冷再生。
4. 再生方案
4.1 对原有道路病害进行调查,对病害的形状及范围进行标识;根据开挖病害坑的损坏程度,采用局部的补强措施处理病害坑;用沥青铣刨机对全线快车道旧沥青路面进行铣刨,把铣刨的旧沥青路面混合料运回指定地点以备再生利用。
4.2 通过实验室对旧路铣刨材料级配筛分组成分析,对快车道中间四车道17m就地再生水泥稳定碎石基层(见表1)。
4.3 利用旧沥青路面铣刨料,用一系列试验在指定场地厂拌再生泡沫沥青混合料,对快车道全幅24米做再生泡沫沥青混凝土下面层。 [page]
4.4 养生后摊铺稀浆封层0.8cm;摊铺5cmAC~16F改性沥青上面层。
5. 再生基层及面层施工工艺及质量控制
5.1 就地再生水泥稳定碎石
5.1.1 拌合前准备。就地再生水泥稳定碎石采用Wirtgenwr220冷再生机,该机最大工作宽度220cm,最大拌合深度40cm,能保持连续作业,生产效率高,能够精确控制再生的厚度,工作深度一旦设定,则转子的切削深度将由传感器及控制系统保证,从而获得精确的冷再生厚度。
由于开元大道地处交通繁重位置,按照市委市政府的要求,交通不断行,施工采用半封闭施工,根据设计文件,对快车道六车道中间四车道进行半幅8.5米施工,根据设备的生产力,每天完成2000m2,在施工过程中充分考虑水泥的初凝时间,事先把每天完成的工程量划线分段。
5.1.2 布设摊铺新骨料及水泥。根据事先铣刨的旧水稳料送至实验室做的筛分结果(见表1),认为原路面基层骨料偏少,由现场设计代表、监理共同确定再生水稳最大干密度为2.28g/cm3,新加2～4 cm碎石20%,再生厚度22cm(原厚度15cm),按照设计文件,考虑施工时水泥损失,确定水泥投放量为7%,现场经厚度计算,每横向1.0m(纵向重叠10 cm左右)、纵向8.5m范围内先摊铺6cm厚2～4 cm碎石,再投放水泥量为600Kg,水泥采用袋装水泥,投放的碎石及水泥采用人工均匀摊平。
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