基于就地冷再生技术的公路养护施工技术探讨.pdf

基于就地冷再生技术的公路养护施工技术探讨芦德鹏(甘肃省武威公路事业发展中心古浪公路段甘肃 武威)收稿日期:作者简介:芦德鹏()男甘肃古浪人本科工程师主要研究方向:公路养护与公路维修工程摘 要:为探讨基于就地冷再生技术的公路养护施工技术采用实际案例结合理论实践的方法立足公路养护中应用就地冷再生技术的价值分析其具体的应用要点并提出提升就地冷再生技术在公路养护中应用效果的措施分析结果表明就地冷再生技术是一种先进的公路养护技术可大幅度提升公路养护的效率降低对公路交通造成的影响而且具有很高的机械化和自动化水平符合现代化养护的发展要求值得大范围推广和应用关键词:就地冷再生技术公路养护水泥撒布碾压整形中图分类号:文献标志码:文章编号:():/引 言公路养护具有很强的复杂性和技术性对养护技术有很高的要求在科学技术飞速发展的大环境下大量先进的机械设备、技术被广泛应用到公路养护中大大提升了公路养护的效率和质量 就地冷再生技术就是一种新型的功能养护技术经过翻挖回收、破碎处理、筛分后加入适量的稳定剂在常温状态下进行拌和可形成再生混合料重新摊铺碾压后即可完成对存在病害路面的养护 传统养护方式为场拌沥青养护将沥青路面材料回收后运输到拌和场进行集中拌和拌和好的混合料再运输到施工现场进行摊铺、碾压耗时比较长且成本高 就地冷再生技术的出现有效解决了传统公路养护技术存在的弊端既能简化养护工序降低养护成本还能提升资源利用率具有良好的发展前景 工程概述某公路工程养护处治路段 年 月建成通车运营 年来以日常维修保养为主未进行过路面修复养护处治目前原有公路路面早已达到设计使用寿命同时随着沿线经济社会的快速发展路段内交通量于近年来急剧增加且大货车占比较大原有路面龟裂、块状裂缝等病害已广泛分布且增长快速道路通行条件和服务水平在不断降低 同时路面病害的快速增加也增大了日常养护的投入和管理难度 因此亟需对其进行结构性修复养护以恢复路面技术状况 为降低对公路通车量造成的影响尽快投入使用在养护中采用了就地冷再生技术取得了良好效果值得类似工程参考借鉴 公路养护中应用就地冷再生技术的价值 沥青混合料老化分析沥青混合料长期使用中受到路面行车荷载影响会产生压应力、拉应力和剪应力而且路面长期暴露在自然环境下不可避免受到阳光、空气、温度、风和水等因素影响致使沥青混合料的骨料和沥青材料性质变化沥青混合料的品质性能随之下降 目前沥青混合料路面受损类型主要有结构性损坏和功能性损坏前者是路面结构某部分受损导致路面承受预定荷载能力下降后者则是由于路面抗滑性能下降平整度不符合要求导致某些功能丧失影响到路面行车舒适性和安全性 旧沥青路面再生可能性旧沥青路面使用时间逐步推移导致路面油分含量下降沥青质增加 由于沥青材料是多种材质构成的混合物包括胶质、油分和沥青质等 结合这一特性沥青混合料中加入某些组分重新搅拌混合后即可成为新的沥青混合物重新具备沥青路面应有的技术特性 就地冷再生技术应用价值现如今就地冷再生技术已经被广泛应用到我国公路养护中来主要通过先进的泡沫沥青就地冷再生设备对发生病害和破碎的公路路面进行冷铣刨再将水泥、水、泡沫沥青等原材料按照一定的比例混合后进行充分搅拌均匀摊铺后碾压最后进行常规的养护 将就地冷再生技术应用到公路养护中具有非常重要的应用价值主要体现在以下两个方面)缩短公路养护时间提升原公路路面的质量 传统公路养护多采取全面施工的形式但公路路面出现严重的破坏后仅凭简单的修补难以取得良好的效果需对整个路面进行重新整修不但耗时长而且影响交通 就地冷再生技术可有效解决这一问题可进行现场修整、摊铺、碾压最多一周时间就能开放交通 而且就地冷再生技术还能很好地应用在局部路段养护中开展有针对性的养护不影响到另一条车道的正常通车对交通造成的影响比较小 此外在就地冷再生施工使用的材料质量都比较高可显著提升原路面的质量延长使用寿命)低碳环保节约资源 在公路养护中应用就地冷再生技术时必须要对原路面全面清除只是在原路面的基础上进行小范围的清理、铣刨再摊铺碾压 主要材料为旧路面原有的材料新材料的使用量比较少这和当前低碳环保、节约资源的发展理念相互契合 可以说就地冷再生技术能够实现变废为宝并改善公路的性能提升车辆行驶的安全性和舒适性 就地冷再生技术在公路养护中应用要点 做好施工前的准备工作某工程养护工程量大为提升养护效率需要切实做好施工前的准备工作 检查需要养护路段路基沉陷、松散等病害的实际情况清除路面上的杂物标记好沿线桥涵构造物的位置 按照养护设计要求进行测量放线明确就地冷再生施工的范围和边线同时还要做好公路坡度的调整和优化工作利用经纬仪、全站仪等智能化设备对施工标准进行测量放线 对就地冷再生机械设备的运行情况进行全面检查并组织技术人员、管理人员、施工人员开展现场交底工作严格按照测量放线的结果和设计数据对原路面的开挖和回填过程进行控制 此外在正式施工前还需要对水泥、新集料、水等施工原材料的质量进行计量检测 选择合适的机械设备虽然就地冷再生技术在施工效率、质量等方面有显著优势但需要投入很多机械设备按照需要养护公路的现场情况选择合适的绩效设备 某工程就地冷再生施工中用到的机械设备如表 所示表 就地冷再生施工机械设备配置表序号机具名称名称/型号数量备注维特根就地冷再生机 台(套)水泥/水泥浆洒布车 台单钢轮振动压路机 台胶轮压路机 台自找平平地机 台洒水车 辆 装载机 台 需要注意的是试验检测设备结合现有检测机构实际情况参照现行相关施工和再生规范进行配置 合理撒布和添加水泥在公路养护中应用就地冷再生技术时需要严格按照铣刨料的最大干密度、铣刨的厚度以及稳定剂的种类和添加量精确计算出单位面积内的原材料使用量 所使用的水泥要保持相对干燥按照掺加比均匀撒布 本工程在水泥撒布中采用专用的水泥撒布车按照设计要求和配合比进行撒布在具体施工中还需按照当天的气候条件、风力大小等合理调整水泥的使用量但调整量要控制在计算量的 以内由于沥青路面多是双层旧料是粗细料按照一定配比混合形成所以应该在旧料中加入新的石料调整级配满足材料质量要求 对于粒径轧碎旧沥青材料抽提分析确定具体沥青含量、矿料级配明确旧沥青材料延度、针入度、黏度、软化点等加入新材料类型和总量结合新石料原材料筛分分析确定最佳配合比 新旧沥青配比确定后基于马歇尔试验法来确定混合料中的新沥青用量 对于再生剂的选择其主要材料是增黏树脂合成原料为 丁二烯和丙烯酸酯系列物依据一定配比将其置于 环境下共聚然后同轻质油分混溶在一起 结合相关研究结果了解到在混合料中加入适量具有降低黏度的油分再生剂则是软化旧沥青以此来提升沥青改性作用 加入再生剂主要是为了重新协调配制组分改善沥青混合料性能 需要注意的是对于再生剂的加入量应提前试验确定多方对比来选择最佳用量 依据普通量混合料的配比确定方法确定新旧料配比预估新沥青用量按照 比率或增或减沥青用量最终确定出最佳的沥青用量 把控就地冷再生施工细节当撒布的长度达到 以上后及时开展就地冷再生作业冷再生机的行驶速度要结合路面破损的实际情况以及就地冷再生的深度进行合理调整控制在 /以降低铣刨后原材料级配的波动范围 针对病害严重的地段就地冷再机的行驶速度要进一步降低但需要提升铣刨机转速 为及时掌握就地冷再生施工质量在就地冷再生机后方应派遣专人“尾随”检测检测的内容包括再生混合料的级配、再生的深度、水泥含量、含水量、新集料的均匀性等 若出现问题立即停止施工找到问题出现的原因并全面处理后方可继续施工 尤其是在就地冷再生深度检测时要以原路面为参考将钢钎插入到混合料内部检测混合料的深度 若为提升施工速度采用了单机多刀的就地冷再生技术需要控制好搭接的宽度 就地冷再生机后方还需至少有 人对边线进行处理清理飞溅的杂物细铣削下的废料以免和新铺设混合料混为一体影响最终的质量 每次就地冷再生施工的长度要以保证后续作业能够正常开展为宜在施工允许的情况下尽量提升再生长度以减少横向裂缝本工程将就地冷再生施工的长度控制在 既满足了后续施工的要求又减少了横向解封顺利完成了公路养护任务 每段就地冷再生施工后停机冷却后检查铣刨刀架、刀头等若发现损坏和破坏及时维修或者更换根据施工需要灵活选择不同的旧沥青路面就地冷再生工艺具体如下)表面再生法 采用表面再生法需要使用专门机械设备辅助作业现场通过红外线加热旧沥青混合料到一定温度然后铣刨、破碎处理后加入一定的新材料充分拌和然后摊铺和碾压操作流程简单可以满足老化不严重的路面工程)厂拌冷再生法 选择厂拌冷再生法对旧沥青路面处理先铣刨、翻松后将材料运输到拌和厂处理加入新骨料、粘结剂、再生剂充分混合搅拌然后运输到现场摊铺、碾压夯实 准备阶段对旧沥青材料加工处理充分破碎与新沥青材料充分接触融合便于再生路面成型 基层处理前 先在路面上铺洒一层乳化沥青避免杂质污染为后续施工活动开展奠定基础 厂拌冷再生施工环节要注意乳化剂的选择阳离子乳化剂具有极强的粘附石料作用所以值得广泛推广应用 混合料拌和期间无论是间歇式滚筒拌和设备还是普通拌和设备都可以满足拌和效果但要控制具体拌和时间避免过度拌和影响到材料均匀性 摊铺和压实环节适宜刚开始破乳时期碾压从周围朝着中间碾压 后期养护阶段则要规避雨季或是高温季节在表面上覆盖一层塑料薄膜或是洒水养护降低路面裂缝出现几率 严控碾压和整形质量根据路面宽度、压路机的轮宽等因素确定合理的碾压方案确保每一块都能压实而且碾压的次数也是一样的特别是在路面的两边要多碾压二三次 现场冷再生后要有一台带振动的轧机进行初压初压要以低频、高幅度的碾压碾压次数要确保在原位冷再生层下/的厚度范围内的压实度满足要求并对压路机的转速进行控制 在碾压结束后及时用平地机对其进行整形在进行道路的平直部分的整形过程中平地机要从道路的两边逐渐向中间平整 曲线部分的成形要从内部刮到外面如果平整程度不高可以加大修整次数 对于局部低洼地段采用齿耙将表面 以上的表面耙松再用新拌好的混合料进行平整 超出设计标高的部位直接从路面上刮出避免造成薄层贴补整个施工期间必须严格控制交通禁止车辆和行人进入施工区域成型后如在最佳含水率范围之内应立即使用光轮压路机进行碾压以低频率高振幅方式进行碾压然后以低频率低振幅进行碾压 直线路段从路肩位置开始逐步向道路中心碾压保证压路机轮迹能够至少重叠/且后轮必须超过两段的接缝 当后轮碾压完路面全宽后完成以便碾压通常情况下就地冷再生混合料需要碾压 遍才能达到设计要求前两遍在碾压时碾压速度要控制在 /此后可提升到 /在进行终压操作时要选择 以上的胶轮压路机进行碾压至少要碾压 遍以消除路面上的轮迹在就地冷再生摊铺层碾压时压路机严禁在已经碾压完成或者是正在碾压的路段上进行调头、急转弯、急刹车等操作以免在车轮压力的作用下引起就地冷再生表面破坏碾压全过程需要保证表面处于湿润状态若水分蒸发速度过快需要适当补洒少量水 如果在碾压操作中遇到了“弹簧”、松散、起皮等现象要翻拌晾晒或者加入适量的水泥后再继续碾压以保证压实度能够达到设计要求(下转第 页)监控系统可以实现对工程建设现场的全天候监控和管理保障现场人员和资产安全 在巡视过程中将相关问题以图像和文字信息形式记录下来为后续的安全分析和处理提供依据该项目还采用了安防监控技术 项目采用的安防监控技术能够实现对工程建设现场的全天候监控和管理通过布设视频监控设备实时监视各项活动有效保障现场人员和资产的安全 监控系统将现场画面上传到云端通过智能算法处理对现场人员和设备的分辨率可以实现对异常行为的自动识别和报警让管理员通过远程接收直播画面及时采取措施保障建设人员和物资的安全 此外无人机巡检是一种高效、精准、立体的监管手段能够快速监测建设现场的状况发现问题及时处理降低安全隐患的风险 在巡视过程中无人机将相关问题以图像和文字信息形式记录下来为后续的安全分析和处理提供依据 应用巡检任务数据智能化分析技术有效实现巡检数据量化处理、模型分析、指标评价等 结论与展望通过对智能建造技术在工程建设管理中应用策略的研究得出了智能化建设方案、多领域合作、信息化建设、智能化设备等策略并通过案例分析和实践总结提出了完善标准规范、提高技术应用能力、加强管理机构等应对策略 随着智能化建设的不断推进未来还有很多关键技术和问题需要不断研究和解决如智能建造技术在不同地区、不同场景下的应用智能化设备、材料、工艺的研发和推广等 因此智能建造技术在工程建设管理中的应用策略的研究还需要进一步深入:参 考 文 献:赵立阁.工程建设管理中智能建造技术发展及应用.工程技术():杜秉旋颜特亮.探讨智能建造技术在工程建设管理中的应用.丝路视野():王淑桃.工程建设管理中智能建造技术的创新应用.建筑经济():杨晓毅赛菡.建筑工程建设智慧化管理探索与思考.施工技术():杨晓龙.有关建筑工程管理方法及其智能化技术运用研究.门窗():王会咪.基于 物联网的智能建造综合管理系统研究.工程技术():叶光强.智慧建造在建筑工程安全施工管理中的应用.工程技术():牛清波.信息智能化在智慧工程建设项目管理中的应用.建筑技术开发():(上接第 页)做好接缝的处理在应用就地冷再生技术进行公路养护中接缝是客观存在的无法从根本上得到有效规避但采取科学的方法和措施可降低接缝造成的影响 常见的接缝有两种一种是纵向接缝另一种是横向接缝纵向接缝的处理:在就地冷再生施工中若路面上纵向重叠比较多且重叠宽度多在 再生混合料铺筑厚度越大材料粒度越粗重叠量越大 相邻两次作业间隔的时间超过 重叠量也要增大 在纵向接缝搭接位置需要根据就地冷再生基层施工完成的时间合理调整水泥稀浆的喷入量并且纵向结合留设位置要尽量避开慢行、重型车辆的轮迹横向接缝处理:针对就地冷再生施工中出现的横向结合必须认真对待尽量保证施工的连续性避免中途停止 若因一些不可抗力形成的停机问题要控制停机时间在水泥初凝的时间内 如果超过了水泥初凝时间则再次施工时需要将整个就地冷再生机后退到再生过的路段 左右的距离重新施工 就地冷再生技术应用效果的提升措施 合理划分施工拌和断面 在进行施工拌和断面划分时需要结合就地冷再生道路的宽度、再生机械设备和平地机的型号以及现场施工人员对就地冷再生施工技术的熟练情况进行合理划分 规范要求拌和断面在 /段但在实际施工中若按照/段来划分会出现铣刨、拌和、平整、碾压时间超过水泥初凝时间的问题影响施工质量 可结合现场实际情况和技术工艺适当缩短分段长度以便在水泥初凝时间内完成各大工序 合理配置压实设备压实是提升就地冷再生技术在公路养护中应用效果的关键需要结合现场施工的实际情况试验路段确定的数据选择合适的碾压设备并确定好碾压时间、碾压速度、碾压遍数 紧凑的施工工序某工程施工拌和断面按照/段进行划分就地冷再生施工 后就要开始平地机整平处理先整平出 后紧跟压路机碾压 中间接茬位置需要增加碾压遍此种施工方法可有效提升压路机的使用效率节约等待整平而无法碾压的时间缩短断面整体施工时间以保证整个施工工序在水泥初凝时间内完成 结束语结合实际案例分析了就地冷再生技术在公路养护中应用结果表明公路养护难度大影响养护质量和效果的因素多 在公路养护中合理应用就地冷再生技术可有效提升公路养护的速度降低材料运输条件、天气条件、交通条件对公路养护造成的影响 而且可实现旧路面旧材料的重复利用有利于节约能源和资源满足现代化公路养护的要求:参 考 文 献:马福庆.就地冷再生技术在公路养护维修中的应用.居业():黄佩.公路沥青混凝土路面施工中就地冷再生施工技术的应用研究.运输经理世界():闫好海.就地冷再生技术在公路沥青路面养护工程中的具体应用研究.科技视界():续勤.水泥就地冷再生基层技术在公路养护、维修工程中的应用.运输经理世界():宋宇恒.就地冷再生技术在公路沥青路面养护中的应用.科技资讯():杨振海徐亚蔡海泉等.就地冷再生技术在高速公路养护工程中的应用研究.城市道桥与防洪():李巧红.就地冷再生技术在公路沥青路面养护大中修工程中的应用.交通世界():