旧沥青路面冷再生施工工艺
2015-07-15
旧沥青路面冷再生技术是指把旧沥青路面面层、基层加入一定规格、数量的集料、水泥后, 按设定的厚度, 用冷再生机械设备进行破碎、加水、拌和，并完成整形、碾压、后期养生等一系列流程后，使其达到新建路面基层或底基层技术要求的施工工艺。由于该技术具有能充分利用原材料，避免原结构废料的弃运，减少建筑垃圾，降低投资，缩短工期等优点，近几年在公路大中修及改建工程中得到了推广使用。本文通过对冷再生施工工艺流程中的各个环节及其施工效果进行分析，为进一步完善旧沥青路面冷再生施工工艺，提高再生质量，提出了一些措施。
1旧沥青路面弯沉检测
施工前应进行旧路面弯沉检测，一方面为了判断旧路地基承载能力，另一方面为了对再生施工后的效果与原路面进行对比分析。凭近几年在大中修工程中统计的数据对比得出，再生后的底基层弯沉值比旧路面弯沉值平均小30×10-2mm左右。从这一经验数据我们可以在以后的旧沥青路面冷再生施工中粗略的估计再生后的底基层承载能力。
2试验确定配合比
现场铣刨拌合几段未加入集料和水泥的旧路面，实验室分别均衡取料进行筛分试验。试验结果应满足：最大粒径不能超过40mm，粒径为4.75mm的通过率不小于40%，粒径为0.6mm的通过率不小于10%，粒径为0.075mm的通过率宜在3%~20%之间。如果旧料级配不能满足上述要求时，应加入一定规格、数量的新集料进行调配。对符合级配要求的混合料进行五个不同水泥剂量的击实试验，确定混合料的最大干密度、最佳含水量等数据，通过无侧限抗压强度试验确定满足设计强度要求所需的水泥剂量。
3试验段施工
配合比完成后，即可进行试验段施工；试验路段长度宜为100m~200m。试验段施工应包括以下内容：1）计算每平方米水泥用量，并确定水泥摆放的纵、横向间距；2）冷再生机的工作参数：铣刨、破碎的深度；行进的速度；刀具的转速等；3）再生机每行进1米的用水量及供水车的数量；4）压实工艺主要参数：机械组合；压路机的规格、碾压遍数、碾压速度；碾压时含水量的允许偏差；5）优化后的施工组织方案及工艺等。在以上内容中，尤其是确定铣刨、破碎的深度往往被忽视。通过现场施工中的量测得出，再生后的底基层厚度大于铣刨、破碎的深度。以铣刨、破碎深度20cm为例，实际量测的碾压成型后的冷再生底基层厚度为23cm。其原因是铣刨、破碎时加入了一定量的水泥。所以，试验段施工后必须总结出冷再生底基层厚度与铣刨、破碎的深度的比值。否则，将使再生混合料中的水泥剂量偏小。
4冷再生机施工
冷再生机往返的最佳长度为100m左右，故当水泥摊铺长度达到100m左右时, 冷再生机即可开始工作。工作时，发动冷再生机，根据试验段总结的数据调整下刀深度。当冷再生机原地铣刨深度达到设定的深度值时，再以7m/min~10m/min的速度匀速行驶,同时推动洒水车前进, 洒水车通过水管与冷再生机供水设备相连, 由电脑装置按大于最佳含水量1%~2%的含水量自动控制。拌合时每幅的纵缝和横缝均采用搭接施工，一般纵缝搭接10cm，横缝搭接100cm。拌合过程中试验人员要随时检测再生混合料的含水量，保证控制在碾压时含水量的允许偏差范围内。
然而，在实际施工中发现，铣刨、拌合后的混合料上部与下部水泥剂量差别特别大（上部剂量大，下部剂量小）；上部骨料粒径与下部骨料粒径也不均匀（上部粒径细，下部粒径粗）。这明显是拌合不均匀所致。为了改善再生混合料的均匀性，除了减缓行进速度，提高刀具转速，及时更换新的刀具外，最有效的方法是进行二次拌合。
5 整形
再生混合料拌合均匀后，用压路机进行初压，然后根据测量结果用平地机进行整平。根据旧沥青路面冷再生底基层施工的技术特点，经使用多种方法后的效果对比，笔者认为按以下方法初压、整平效果比较理想。由于再生机的构造特点，铣刨、拌合后的再生混合料顶面留有两道深深的再生机轮胎车辙。如果使用单钢轮振动压路机进行初压、整平，效果不好；因钢轮压路机与再生机轮胎压实的密实程度相差太大。经现场试验对比，利用大吨位的轮胎压路机进行初压、整平，效果比较理想。轮胎压路机对混合料具有“揉搓”作用，碾压后能暴露潜在的不平整，同时混合料的整体初压密实程度也比较均匀。
6 碾压成型
整形后，当再生混合料的含水量为最佳含水量（+1%~+2%）时，应立即用轻型压路机并配合50t以上振动压路机在结构层全宽范围内进行碾压。直线段和不设超高的平曲线段由两侧向中心碾压；设平曲线的超高段，由低处向高处碾压。碾压时，轮迹应重叠1/2轮宽，碾压速度前两遍宜采用1.5km/h~1.7km/h，以后宜采用2.0km/h~2.5km/h。碾压过程中，再生混合料表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，可及时补洒少量的水，但严禁洒水过量。如有“弹簧”、松散、起皮现象，应及时翻开加适量水泥重新拌合，使其达到质量要求。在施工过程中，必须保证再生混合料从加水拌合到碾压成型的时间不应超过水泥的初凝时间。
7 养生
每一段碾压完成并经压实度检查合格后，立即采用土工布覆盖洒水养生。养生期不应少于7天，养生期间应保持土工布吸水呈饱和状态，以防止冷再生底基层表面出现干湿循环、日照暴晒而干缩开裂。并且在养生期间，除洒水车外，应封闭交通；当不能封闭交通时，应限制重车通行，其它车辆车速不应超过30km/h。养生结束后即可进行下道工序施工。
通过以上对冷再生底基层的施工工艺分析表明，只有改善冷再生施工工艺，加强各个环节的控制，才能使旧沥青路面冷再生底基层的施工质量得到保证。
