公路工程冷再生技術研究

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摘要:

從冷再生技術的概念和應用方法為切入點,簡述冷再生技術的優點和在我國應用現狀,并提出幾點使用冷再生技術的注意事項。結論證實,冷再生技術在工程資金和砂石礦產資源上實現了雙重的節約,并有著工程施工時長短、對交通運行影響小,對生態環境影響小和完工成型后公路質量高的特點,值得推廣應用。

關鍵詞:

公路工程;基層施工;冷再生技術

0引言

在公路路基的冷處理過程中,如果施工人員技術不過關或者操作不當,就很容易使公路表面出現龜裂和深坑,這不僅不利于道路和城市整體的美觀,不利于對內對外展現良好的城市形象,甚至潛藏著交通事故的隱患。為了使公路工程實踐更好地進行、道路交通更為順暢,諸多公路工程基層施工的新型技術被推廣使用。這其中,冷再生技術作為一項能夠提升施工效率、節約施工成本、提高施工質量、減少施工污染的技術,逐漸地走入工程實踐中來。

1冷再生技術的概念闡述

冷再生技術主要在道路翻修或改造中使用,它適用于路基破損的情況。具體來說,冷再生技術是指在現有路基中的舊鋪層材料中加入一些骨料,并加入石灰、水泥、乳化泡沫瀝青等添加劑以增強路面結構的穩定性,對其進行攪拌和壓實成型,從而建造出新的公路基層。在具體的工程實踐中,還需根據公路基層的性質確定所加入的骨料和添加劑的比例。在具體實踐應用中,在舊鋪層材料中加入添加新材料的順序依次為骨料、水泥(有時土層的黏性指數比較大,可能需要用石灰代替水泥)和其他添加劑。首先由人工進行攤鋪作業,把碎石、骨料、水泥等材料攤鋪在擬施工路面上,派專人對攤鋪的厚度進行抽查。以上步驟完成后,工程進入到機械作業階段,即拌和作業階段,此階段中應對機械運作的速度和時長嚴格控制。每進行一次添加之后,都需要進行攪拌和壓實整平,保證厚度的統一性和虛拌的均勻性,為下一階段的虛拌均勻性打下基礎。在施工過程中,需根據測算出的水泥初凝時間和機械運作的速度計算出試驗段長度,并根據試驗段長度確定最佳施工段長度、厚度和其他添加劑添加量,施工階段結束后,需封閉交通28d。需要注意的是,在塑性指數不超過12的砂性土中可使用水泥作為穩定劑,而在塑性指數大于12小于20的黏性土中,則通常采用石灰等作為穩定劑。通常,冷再生技術在粒料含量大于30%、舊路結構超過5mm的路面中使用比較普遍。冷再生技術在歐美各國家中的較為普遍,基本上成為了歐美道路施工方在道路修繕時首選的技術,已經成為了一種最基本的翻修技術。而在我國雖然還未得到完全普及,但近年來,我國公路施工領域內冷再生技術的使用面也逐漸擴大。由于冷再生技術的可應用范圍之廣,決定了其完全普及勢必會成為大勢所趨。下面筆者介紹冷再生技術在使用上的優點和在我國應用現狀。

2冷再生技術使用的優點和在我國應用現狀

2.1使用冷再生技術的優勢

冷再生技術的原理是當公路施工擬以破損路面為基層,在上面重新鋪設新生路面時,有時會出現因舊路面的基礎不能滿足新建路面對基層的要求而加入一些添加材料的情況,以提升地基的剛性。其優點如下。

2.1.1節約成本

因在使用冷再生技術時,以一部分原有的舊鋪層材料作為地基,不單節省了新材料的購買費用,還節省了對舊材料的挖掘和運輸費用,從而達到節約控制成本的目的。一般來講,使用冷再生技術在實際工程中對材料經費的節省最多可達到45%以上。

2.1.2工程期短

冷再生技術能夠提高工程效率,以原有的舊鋪層材料作為地基很大程度上簡化了施工程序,縮短了施工時間。也可在路面的單側加護欄進行施工,把對交通的影響降到最低。

2.1.3實現了資源的節約

冷再生技術對資源的節約主要體現在兩方面:一是對施工材料的節約。冷再生技術對原有的舊鋪層材料進行了有效利用,從而節省了砂石等材料;二是對土地的節約。試想如果原路面的舊鋪層材料被丟棄,勢必會占據相當大的一片土地,這也是對土地資源的浪費。

2.1.4施工過程中造成的污染少,相對環保

實施冷再生技術所使用的材料較為環保,揚塵較小,施工過程中噪音也較小。而且冷再生技術實現了對舊鋪層材料的再利用,能有效避免造成廢棄材料的堆砌;從減少新材料的開采角度考慮,冷再生技術也間接地保護了生態環境,實現了可持續發展。

2.1.5較好地保證了公路施工的質量

冷再生技術根據塑性指數不同的土層性質,分別選用水泥和石灰等作為添加劑,每一步驟之后都對材料進行均勻地壓平成型,其完工路段混凝土結構剛性較強,可有效地延長路面的可使用年限。

2.2我國冷再生技術使用現狀

在我國,冷再生技術的使用歷史雖不如歐美國家長久,使用范圍也不如歐美國家廣泛,但此項技術一經采用,還是被不少業內人士所關注和研究。近幾年,我國公路施工實踐中已經對冷再生技術進行了初步嘗試,在摸索中獲得喜人成果的同時也存在著不少問題。

2.2.1使用冷再生技術前,未對原有路面的基層狀況進行再度勘察

一般來講,公路在被使用一段時間后總會和最初的混

凝土結構和鋪層設計有著很大差別。況且,舊路的厚度也并不一定是均勻的,舊路的添加材料比例也不一定是合理的,如果不加以勘探和了解,施工的安全和完工路面的安全就無法保證。

2.2.2對損壞較嚴重的舊路面沒有到位的維修措施或是不重視原有路基的修繕工作

如果原有混凝土結構損壞非常嚴重,就不能直接使用冷再生技術,而應該先用其他輔助技術對原公路路基進行修補,方可使用冷再生技術。

2.2.3對骨料等各種添加劑的配比設計取材太狹隘

冷再生技術中施工方通常是在就地勘察后得出最佳添加劑配比,一段路的水泥初凝時間和試驗段時間并不能夠完整地反映出整條公路的狀況,因此在具體實踐中容易出現偏差。冷再生技術的使用在我國實踐應用中存在的問題也變相反映了冷再生技術不是一項絕對完美的技術,因此也需要業內專家和工程實踐者不斷地去完善它。

3使用冷再生技術應注意事項

3.1應嚴格對冷再生機械攪拌機的行進速度進行控制

一般情況下以不超過8m/min、不低于5m/min為宜。并要派專人對虛拌厚度進行跟蹤檢查,做好隨時調整厚度的準備。這樣做的目的是為了保證材料鋪設的均勻性,從而避免產生潛在交通事故的隱患,保證施工的質量。

3.2材料的選取和比例應該適當

施工方必須根據整個路面的混凝土結構狀況來界定最佳材料混入比例,以達到最大限度提升成型路面剛性的作用。例如在選取骨料時,應注意骨料最好要大于5mm,在材料配比中至少要占到四成以上的重量。做到這一點才能保證成型路面的質量。

3.3要對攪拌用水的酸堿度加以控制

實踐經驗告訴我們,攪拌用水的最佳PH值應該為7左右。如果水過于堿性,就會降低成型路面的剛性。

3.4應該派專業人員對基層含水量進行跟蹤測試

要時刻注意根據施工周圍環境的空氣溫度和相對濕度

以及原有路面的含水量等實際情況隨時增減含水量。當含水量過高或過低時,應根據既定的標準及時對用水量進行調節。這樣做的目的是為了保證路面的壓實度。

3.5控制基層施工長度

應注意基層施工長度不得超過150m、不得短于120m,并且要對施工的速度進行合理安排,確保冷再生作業能最大限度地提高工程質量。

3.6在實際施工中,務必要保證施工人員的安全

由于冷再生技術使用的便捷性,在實踐中往往在道路的單側施工,另一側維持正常的交通。如果不對施工人員實行有必要的安全保護,發生意外的后果將不堪設想。因此,對施工現場必須要加防護欄,并豎紅色警示標志牌。在施工人員中,要宣傳安全意識,要求施工人員穿色彩鮮艷的警示服,并設立專門的安全小組對潛在施工危險進行控制。

4結語

隨著我國逐步邁開城市化建設的步伐,公路工程施工路段將越來越多;隨著人們對基礎設施的質量要求意識不斷提升,公路修繕工作也必將大范圍展開。冷再生技術在工程資金和砂石礦產資源上實現了雙重的節約,并有著工程施工時長短、對交通運行影響小,對生態環境影響小和完工成型后公路質量高的特點,據此,我們應該不斷完善并推廣此技術。

作者:張希來 單位:黃驊市交通運輸局

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