周道斌
(郎溪縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,安徽宣城242100)
S203 公路位于宣城市郎溪縣境內(nèi),起點位于定埠黃泥墩(與江蘇省境內(nèi)S246 公路連接),沿途經(jīng)梅渚、郎溪縣開發(fā)區(qū)、郎溪縣城區(qū),跨新老郎川河進入十字鋪工業(yè)園區(qū),與X018 公路相交,跨宣廣高速、商合杭鐵路,經(jīng)楊家邊隧道,終點位于姚村鄉(xiāng),線路全長為54.103km。
該省道于2019年12月交工通車,實現(xiàn)了全線貫通。由于不同路段的車流量不同,部分車流量大的路段容易出現(xiàn)病害,此外,公路使用年限的增加,也會對路面造成一定的損害,若不及時有效地進行養(yǎng)護維修,則會縮短公路的使用壽命。如果養(yǎng)護修復(fù)工程中采用的材料、技術(shù)等不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),也會影響公路交通安全。
而就地冷再生技術(shù)是一種既節(jié)約能源又保護環(huán)境的公路養(yǎng)護技術(shù),該技術(shù)的施工組織較為簡單,對交通產(chǎn)生的干擾也較小,比較適合使用在大交通量、不間斷施工的項目中。此外,在維修過程中能對舊路面的材料重新利用,可有效減少對石料的浪費,也能降低對周圍環(huán)境產(chǎn)生的污染。
S203 建平大道的路面結(jié)構(gòu)是最為常見的公路結(jié)構(gòu),其路面適合使用就地冷再生施工技術(shù)進行養(yǎng)護維修。
S203 建平大道段投入營運幾年來,從未進行過大范圍的修補,其表面質(zhì)量較好,但整個路段出現(xiàn)了不同程度的裂紋、坑槽及沉陷等病害問題,對行車舒適性及路段使用都產(chǎn)生了一定的影響。
在對S203 建平大道路段進行養(yǎng)護的過程中,需要采取不同的施工技術(shù),在制定維修方案的過程中經(jīng)過對各種施工工藝進行對比,以及對該路段的實際情況及病害程度進行分析,同時出于節(jié)約施工成本、避免資源、縮短工期等方面的考慮,確定使用就地冷再生技術(shù)進行施工。在施工過程中,可以對路面進行銑刨、攤鋪、碾壓等作業(yè),并保證一次成型,這樣不會提高原路的標(biāo)高,若使用其他施工工藝開展施工,有可能提高原路的標(biāo)高,也會造成資源和資金的浪費。此外,采用該技術(shù)不會對道路兩側(cè)的環(huán)境產(chǎn)生較大的影響,能夠有效保護環(huán)境。結(jié)合該路段的實際情況,所制定的具體維修方案主要有以下幾點:
第一,在維修過程中,對原路面表面結(jié)構(gòu)進行銑刨處理,刨除15cm,銑刨工作結(jié)束后,再將刨除的瀝青運輸?shù)綖r青廠,進行瀝青拌和工作,充分發(fā)揮就地冷再生技術(shù)的作用。拌和再生的瀝青材料,不能再用于表層結(jié)構(gòu)的施工,只能用于底層結(jié)構(gòu)的施工。
第二,將原有的水泥進行刨除碎石處理,然后采用就地冷再生技術(shù)進行重新制作。
2.4.1 就地冷再生混凝土的組成
就地冷再生混凝土主要由經(jīng)破碎、清洗、分級的廢棄混凝土塊和新混凝土材料組成,添加水泥砂漿等進行攪拌。完成后經(jīng)現(xiàn)場采樣和檢測,達到施工需要,可用于S203 建平大道路段的養(yǎng)護施工。
2.4.2 水泥添加量的確定
確定水泥添加量的過程中,應(yīng)該根據(jù)其濕度條件、養(yǎng)護時間及浸水時間進行測試,通過數(shù)據(jù)對比,確定合適的水泥添加量,保證建筑材料的質(zhì)量,進而保證整體施工質(zhì)量。
在施工中使用的設(shè)備為就地冷再生機、水泥稀漿噴灑車、攤鋪機、水罐車、瀝青罐車等各1 臺,壓路機需要準(zhǔn)備3 臺。在施工前,應(yīng)提前將這些設(shè)備運到施工現(xiàn)場,利用就地冷再生技術(shù)進行施工。在施工過程中,要嚴(yán)格控制再生機的施工速度,速度要控制在每分鐘2.5~3m,還要隨時對再生料的濕度進行檢查,確保其濕度處于工程建設(shè)的要求范圍內(nèi)。另外,要對原料的含水量進行檢查,從而確定合適的噴水量,確保材料的含水量符合工程施工的要求標(biāo)準(zhǔn),進而保證整體施工質(zhì)量。
在公路工程中,應(yīng)做好攤鋪工作,攤鋪工作完成后,需要采用機械設(shè)備,對路面進行平整處理。在攤鋪過程中,需要重視攤鋪工作的速度以及再生機速度的一致性,則需要在攤鋪10m 后,對前面攤鋪完畢的路面進行質(zhì)量檢查,確保已攤鋪工作的質(zhì)量后,然后進行下一步的攤鋪。如果在鋪設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)公路工程中截面與設(shè)計規(guī)范不符,或部分混凝土產(chǎn)生了較大的分散性,則要對其表面進行修復(fù)處理,以保證道路結(jié)構(gòu)的質(zhì)量滿足工程要求。
在公路工程中,壓實施工過程的開展是極為重要的,應(yīng)該以靜壓的方法為主,且施工過程中不能存在漏壓的情況[1]。碾壓施工中碾壓設(shè)備應(yīng)勻速、緩慢地行駛。初壓階段,速度要控制在1.5~1.5km/h,碾壓次數(shù)4 遍;復(fù)壓階段,速度要控制在0.2~2.5km/h,復(fù)壓的次數(shù)為4 遍以上;終壓的速度與復(fù)壓的速度一致,確保路面表面的平整性達到施工要求,且路面上不能留有輪跡。
碾壓施工結(jié)束之后,要對路面表面的壓實度進行檢測,若各項檢測數(shù)據(jù)都符合施工建設(shè)的要求,就可以開展養(yǎng)護工作,養(yǎng)護時間應(yīng)該在七天以上,養(yǎng)護方式以覆蓋薄膜為主,在養(yǎng)護時間段要進行交通管制,所有車輛和行人都不可以在路面上行走。
就地冷再生技術(shù)主要是以一次性粉碎的方法,對原有路面上的混合料進行翻挖、銑刨、破碎,之后按照該技術(shù)的使用要求,在其中增加一定計量的再生劑或者水、水泥、骨料等材料,然后使用冷再生機將其規(guī)整到一定的厚度,對其進行碾壓成型,進而保證路基結(jié)構(gòu)層的質(zhì)量。
其一,使用就地冷再生技術(shù)能夠有效節(jié)約施工成本。該技術(shù)主要是對舊的鋪層材料進行重新加工,實現(xiàn)再利用,施工過程中能夠節(jié)約更多的建筑材料,在道路維修工程中能夠有效減少材料挖掘、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的開支,進而降低公路工程的施工成本。
其二,能夠減少對環(huán)境的污染及破壞。該技術(shù)能充分利用原有的材料,使舊材料成為新的施工建設(shè)材料,不用對其進行廢棄處理,能夠有效減少材料的使用量,能夠更好地保護環(huán)境。
其三,能提高公路工程的施工效率。就地冷再生技術(shù)能夠有效簡化施工工序,提高施工效率,進而縮短工期。使用該技術(shù)能同時對舊路面開展銑刨、破碎、拌和、攤鋪等作業(yè),進而提高公路施工效率。
其四,能夠有效降低對施工路段周圍環(huán)境及周圍居民出行的影響。該技術(shù)在施工中使用的機械設(shè)備都具有封閉式的自動控制系統(tǒng),能夠避免施工現(xiàn)場的粉塵隨意飄散,能夠保證施工路段周圍居民的身體健康,更有利于文明城市的建設(shè)。并且,就地冷再生技術(shù)的施工區(qū)域相對密集,所有機械組合都能在一條車道內(nèi)進行施工,不會對其他車道的正常運行產(chǎn)生影響。若施工場地處于交通量較大或者公路較窄的場所,該技術(shù)也可以進行開放性施工。
就地冷再生技術(shù)也存在一些缺點。
第一,路面水穩(wěn)定性較差,施工后要在路面上攤鋪一層熱拌瀝青混凝土罩層。
第二,施工效果一定程度上受舊路面材料質(zhì)量的影響,若是舊路面材料的質(zhì)量較差,會影響整體施工質(zhì)量。
第三,混合料配比設(shè)計較難把握。
第四,就地冷再生技術(shù)對施工環(huán)境的要求較高,比較適合在較為溫暖、干燥的環(huán)境中使用。對此,需要結(jié)合不同的施工要求和施工環(huán)境,合理選擇并使用就地冷再生技術(shù),以充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢,同時有效規(guī)避其不足。
應(yīng)用該技術(shù)開展施工之前應(yīng)該做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作,為后續(xù)施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。施工要對舊路路況進行實際勘探,也要對路表彎沉情況進行測試,通過測試確定其彎沉情況后,合理使用就地冷再生技術(shù),以有效提高路基的承載力。開展挖探作業(yè)時,在挖探過程中需要計算舊路路面結(jié)構(gòu)層的厚度,對材料質(zhì)量等進行一定的檢驗,還要對回彈模量值進行相應(yīng)的測試,這些數(shù)據(jù)對計算路面結(jié)構(gòu)有重要參考作用。在大規(guī)模養(yǎng)護維修的公路項目中,應(yīng)對其設(shè)計年限和年限內(nèi)的交通量進行計算,全面掌握路面結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確確定路面的厚度和強度,實現(xiàn)精準(zhǔn)施工。
在施工設(shè)計過程中要對舊路路段的結(jié)構(gòu)材料進行鉆芯取樣施工,還要對原有路面、基層厚度和施工材料的性能、質(zhì)量等進行檢測,在使用就地冷再生技術(shù)的過程中也要對舊路混合材料進行破碎取樣,并對樣品進行篩分,嚴(yán)格遵循該技術(shù)的使用規(guī)范,選擇合適的材料進行配比。另外,在配比過程中要按照級配的需求選擇適宜的方式進行配料,常用方法有圖解法、試算法等。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M行配合比設(shè)計,能為后續(xù)施工的開展奠定良好的基礎(chǔ),進而保證施工質(zhì)量。
公路工程的施工環(huán)境一般較為復(fù)雜,且施工工期也較長,要想有效提高施工效率同時保證施工質(zhì)量,就要對機械設(shè)備進行合理的選擇。采用就地冷再生施工技術(shù)時,應(yīng)該選用冷再生機、平地機、灑水車等。在合理配置機械設(shè)備之后,還要對設(shè)備進行調(diào)試與維修,保證其使用性能,為提高施工效率作保障。
冷再生結(jié)構(gòu)中選擇的骨料以及填料,通常選用破碎之后的原有瀝青面層、基層材料等。在材料選擇的過程中要對其用量進行有效控制,特殊情況下可以適當(dāng)增加骨料或者填料。通常情況下以硅酸鹽水泥為主要材料,水泥的初凝時間要超過4h,終凝時間控制在6h 左右,也可根據(jù)實際施工情況使用緩凝水泥。在水的選擇上,要選擇無有害物質(zhì)的水。
其一,在公路工程施工中使用就地冷再生技術(shù)時,對再生材料的拌和均勻度是影響施工質(zhì)量的重要因素。為此,在施工過程中要嚴(yán)格控制冷再生機拌和的形式和速度,速度應(yīng)控制在8m/min,這樣速度才能更好地保證拌和的均勻度[2]。另外,要對水泥的添加使用量進行合理控制,并做好拌和深度的測試工作。
其二,就地冷再生施工中的含水量也會影響路面的壓實質(zhì)量,對此,在施工過程中要嚴(yán)格控制再生材料的含水量,若含水量不符合施工建設(shè)的要求,應(yīng)該及時對其進行調(diào)節(jié),并結(jié)合相關(guān)試驗數(shù)據(jù)進行壓實施工,確保壓實度符合工程建設(shè)的質(zhì)量要求。
其三,就地冷再生技術(shù)施工的長度應(yīng)合理控制在120~150m 之間,在水泥初凝之前也應(yīng)該有效控制施工速度,為整體工程的建設(shè)質(zhì)量提供有力保障。
在應(yīng)用就地冷再生技術(shù)之前要全面了解原路面的實際情況,確保原路面的實際情況符合該技術(shù)的應(yīng)用條件。另外,在施工之前要對相應(yīng)的機械設(shè)備等進行檢驗,確保其運行狀態(tài)滿足施工需要[3]。在施工過程中要嚴(yán)格控制冷再生機的運行速度,在使用期間,要由專業(yè)的技術(shù)人員跟隨在冷再生機后面,確保能夠隨時對其速度和施工質(zhì)量進行檢驗,同時合理控制再生深度及水泥含量。若冷再生機在使用過程中出現(xiàn)故障,要及時上報,同時制定有效的應(yīng)對方案。在現(xiàn)場施工過程中也要對混合料中的含水量進行檢驗,若含水量較少就需要安排灑水車跟隨,以保證其含水量處于最佳狀態(tài)。再生機在施工過程中可以實現(xiàn)再生作業(yè)和初壓同時進行,初壓完成之后要利用平地機對高出的材料進行刮除,之后進行振動壓實,保障施工質(zhì)量,提高路面的堅實程度。
工程完工后要在現(xiàn)場進行取芯檢測,并對其強度進行重點檢測,確保工程建設(shè)質(zhì)量符合再生技術(shù)的要求標(biāo)準(zhǔn),從而保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
項目完工通車之后的三十天,要使用專業(yè)設(shè)備對彎道和瀝青路面的沉降數(shù)據(jù)進行檢測,在檢測過程中應(yīng)盡量使用新技術(shù)和新工藝,更好地保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。
綜上所述,利用就地冷再生技術(shù)對公路進行養(yǎng)護維修,不僅能提高施工效率、保證施工質(zhì)量,還能更好地節(jié)約能源、保護環(huán)境。為更好地發(fā)揮該技術(shù)在公路工程中的作用,在應(yīng)用該技術(shù)時,施工人員要遵循相關(guān)規(guī)范進行施工,同時,相關(guān)領(lǐng)域的科研人員要加強對該技術(shù)的研究,規(guī)范每一個施工細節(jié),以更好地加強公路工程的養(yǎng)護效果。