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恒裕工程冷再生技术相关问题探讨

    冷再生一般是把原路面的旧面层、基层用专用路面再生机,按照一定的厚度进行粉碎处理,同时加入一定规格和数量的集料、粘合剂(水泥等),按一定配合比拌和之后进行整型、碾压,使其恢复达到路面基层或底基层的施工工艺,本文就此进行探讨。冷再生技术无论在环保方面,还是社会经济效益方面都具有显著的优点。它不仅可以节约能源和资源,降低材料、人工费,节省运输费,对于施工又可以延长施工季节,几乎不受阴湿或低温季节影响,并且对于施工人员,改善了施工条件,减少了环境污染,有益于环境保护,因此近些年被广泛采用。
  一、冷再生技术原理
  路面再生技术就是充分利用现有路面的旧材料,对需要维修养护的旧路面进行翻新改造,从而恢复其使用功能。利用专用路面再生机械将旧沥青路面及部分基层材料原地拌和后,掺加适量结合料,使其成为新路的基层或底基层,以达到对旧沥青路面的利用,达到简化施工程序、降低工程造价之目的。
  沥青混凝土路面再生技术按照掺加结合料的不同分为两种:(1)将旧面层的结合料、旧集料进行再生,组配成合格的再生沥青混合料重新铺筑路面使用,叫做再生利用。(2)在旧路面层破碎后仅需掺加少量的结合料或矿料后使用,叫做重复利用。目前,国内就地冷再生一般为掺加少量的水泥或石灰等无机结合料,冷再生由专门的再生机械完成,其核心为一装备有大量硬质合金刀具的工作转子。转子旋转时,铣刨现有铺装材料并将新旧材料拌和再生。再铣刨的同时,来自由再生机推动前行的水罐车的水通过软管输送给再生机,并由其喷洒系统喷入其拌和罩壳内。加入的水经过微机控制洒水系统的精确计量,然后被充分地拌和到材料中,以便获得压实所需要的最佳含水量。以水泥为粘结料的就地冷再生目前最为常见,再生过程中,水泥与现有铺装材料被充分均匀地拌和再一起。压实后,材料中的颗粒被粘结到一起,形成一个贫水泥的稳定基层,结果使得在不必要添加新骨料的同时,现有新结构层的承载力显著提高。

  二、冷再生的工艺流程
  冷再生的工艺过程,与常规沥青混合料并没有本质区别,仅仅是多了一道旧路面的铣刨、破碎的过程,因此,就地冷再生施工专用再生机械的核心也就是一个装有若干个硬质合金刀具的切削转子。就地冷再生所需要的机械主要包括冷再生主机、专用配套机械和通用配套机械三大类。冷再生主机主要有带烫平板的小型再生机、中型再生机、大型再生机和不带烫平板的再生机;专用配套机械主要为水泥稀浆搅拌输送车;通用配套机械主要为路面铣刨机、平地机、压路机、乳化沥青运输罐车、新骨料运输卡车、水罐车、液态沥青保温罐车卡车及水泥―乳化沥青―水联合运输罐车等。
  冷再生添加剂主要有乳化沥青、泡沫沥青,另外,还可以添加水泥、水泥稀浆、石灰、粉煤灰等。目前,常使用的添加剂以乳化沥青和水泥为主,可单独使用乳化沥青,也可二者结合使用。二者结合使用能提高基层的初期强度和水稳性。
  冷再生混合料的设计通常是在选定再生旧料、新矿质集料和添加剂后,一般首先确定添加剂的大致用量,然后,按不同拌和用水量、压实含水量确定符合裹覆性的含水量范围和最佳稳定度的含水量。最后,变化添加剂的用量,按马歇尔稳定度、流值、空隙率等指标确定添加剂的最佳含量,同时测定回弹模量、抗压强度、水稳性等。
  三、冷再生施工
  1、施工准备。(1)旧路面缺陷修复。应对旧路结构进行现场调查,全面了解旧路面缺陷。对于局部翻浆、路肩下沉、路面偏拱路段及旧路坑槽路段宜采用换填砂砾并夯实碾压进行彻底处理。对旧路结构层厚度不足路段,应加铺砂砾以保证再生层厚度。(2)旧路面混合料分析。为确保沥青路面就地冷再生底基层混合料的质量,应加大旧路材料的检验频率,由试验人员就地均衡取料,通过对拌和料的筛分及击实试验,确定粒料的最大干密度、最佳含水量,确定掺加的水泥剂量。108国道繁峙―原平段二级公路改建工程沥青路面就地冷再生底基层经试验水泥用量为4 %,施工过程中按5 %控制。(3)水泥摊铺。水泥摊铺在纵向每隔10 m放出施工控制线,钉上钢筋桩并挂线,利于冷再生机边线控制。水泥摊铺宜划方格摊铺,挂线施工,确保水泥撒布均匀。
  2、冷再生施工过程质量控制。严格按掺加量(掺4%水泥)采用方格网法进行布灰,并进行人工摊铺找平,一定要均匀。为确保工程质量,应先做试验段施工。经过对试验段的施工检测确定冷再生机的加水量和搅拌后混和料的压实系数、施工工艺和机械组合。并且按照试件的7天无侧限抗压强度适当调整含灰量。施工过程中,在平地机整平之前,应用静压均匀压实全幅的再生材料,防止产生差异压实。静压后再按照设计高程进行整平压实。为确保冷再生基层的平整度,当碾压一遍后,施工人员应及时检测平整度,并用平地机刮平,对于低洼处应翻松约10 cm,适当补充混和料后再整平碾压。冷再生基层在养生期间严禁车辆在其面上通行。冷再生基层成型后,应保持表面潮湿,洒水养生时间不低于7天。在干燥的天气时,必须采取用土工布覆盖的方法来保持其表面湿润。施工过程中的检测控制是非常重要的环节,除了对原材料进行检测外,对冷再生基层的混和料应严格检测其含水量、级配、干密度、水泥含量等,成型后进行密实度、厚度、宽度、强度等指标必须按照规范规定频率进行检测试验。

  四、验收控制和试验
  1、再生层有关的材料强度。材料强度可采取间接法测定,即对取自于再生机后面的混合料试样进行各种试验;或者采用直接法测定,即钻芯取样测定实际强度。由于在完工和钻芯之间有段难以避免的时间延长,而采用再生机后的材料试样进行室内试验,其结果相对较快。
  2、压实后材料的干密度。由于再生后材料的组成和颗粒尺寸往往存在变异性,最大干密度因而存在变异性,那么以最大干密度的百分比作为现场密实度的测量是十分困难的。在短的路段内,最大干密度变化5%是正常的,应该确定每个测试点具体的最大干密度。这需要在现场实验室付出大量的工作。
  3、完工层的厚度。完工层的厚度可通过在再生层上开挖小测试孔来检查(如在完工后立即进行比较理想)。另外,可等材料达到一定的强度后,从再生层钻取150mm直径的芯样来测定厚度,这通常需要在28d后进行。
  五、冷再生技术存在的问题和发展方向
  虽然冷再生机技术可以全部利用旧沥青层,但从根本上说,这种利用只是简单的利用,并没有充分利用旧沥青材料,因此,泡沫沥青改性及提高混合料的性能,使再生回收沥青混合料达到作为磨耗层的标准是今后努力的方向。
  总的说来,从节约能源和运输费用角度来看,采用泡沫沥青进行现场冷再生是目前沥青路面回收再利用比较合适的工艺方式。作为一项创新型实用技术,沥青路面冷再生极大程度地改变了我国沿用多年的传统的沥青路面维修方法。采用沥青路面冷再生技术,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时有利于处理废料、保护环境。由于经济与环保的要求,尽可能多地利用现有路面材料进行公路养护维修和改造,是符合可持续发展要求的。在我国沥青路面维修养护工程量不断增加的今天,使用冷再生技术具有重要价值。


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