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公路工程冷再生技术研究

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摘要:

从冷再生技术的概念和应用方法为切入点,简述冷再生技术的优点和在我国应用现状,并提出几点使用冷再生技术的注意事项。结论证实,冷再生技术在工程资金和砂石矿产资源上实现了双重的节约,并有着工程施工时长短、对交通运行影响小,对生态环境影响小和完工成型后公路质量高的特点,值得推广应用。

关键词:

公路工程;基层施工;冷再生技术

0引言

在公路路基的冷处理过程中,如果施工人员技术不过关或者操作不当,就很容易使公路表面出现龟裂和深坑,这不仅不利于道路和城市整体的美观,不利于对内对外展现良好的城市形象,甚至潜藏着交通事故的隐患。为了使公路工程实践更好地进行、道路交通更为顺畅,诸多公路工程基层施工的新型技术被推广使用。这其中,冷再生技术作为一项能够提升施工效率、节约施工成本、提高施工质量、减少施工污染的技术,逐渐地走入工程实践中来。

1冷再生技术的概念阐述

冷再生技术主要在道路翻修或改造中使用,它适用于路基破损的情况。具体来说,冷再生技术是指在现有路基中的旧铺层材料中加入一些骨料,并加入石灰、水泥、乳化泡沫沥青等添加剂以增强路面结构的稳定性,对其进行搅拌和压实成型,从而建造出新的公路基层。在具体的工程实践中,还需根据公路基层的性质确定所加入的骨料和添加剂的比例。在具体实践应用中,在旧铺层材料中加入添加新材料的顺序依次为骨料、水泥(有时土层的黏性指数比较大,可能需要用石灰代替水泥)和其他添加剂。首先由人工进行摊铺作业,把碎石、骨料、水泥等材料摊铺在拟施工路面上,派专人对摊铺的厚度进行抽查。以上步骤完成后,工程进入到机械作业阶段,即拌和作业阶段,此阶段中应对机械运作的速度和时长严格控制。每进行一次添加之后,都需要进行搅拌和压实整平,保证厚度的统一性和虚拌的均匀性,为下一阶段的虚拌均匀性打下基础。在施工过程中,需根据测算出的水泥初凝时间和机械运作的速度计算出试验段长度,并根据试验段长度确定最佳施工段长度、厚度和其他添加剂添加量,施工阶段结束后,需封闭交通28d。需要注意的是,在塑性指数不超过12的砂性土中可使用水泥作为稳定剂,而在塑性指数大于12小于20的黏性土中,则通常采用石灰等作为稳定剂。通常,冷再生技术在粒料含量大于30%、旧路结构超过5mm的路面中使用比较普遍。冷再生技术在欧美各国家中的较为普遍,基本上成为了欧美道路施工方在道路修缮时首选的技术,已经成为了一种最基本的翻修技术。而在我国虽然还未得到完全普及,但近年来,我国公路施工领域内冷再生技术的使用面也逐渐扩大。由于冷再生技术的可应用范围之广,决定了其完全普及势必会成为大势所趋。下面笔者介绍冷再生技术在使用上的优点和在我国应用现状。

2冷再生技术使用的优点和在我国应用现状

2.1使用冷再生技术的优势

冷再生技术的原理是当公路施工拟以破损路面为基层,在上面重新铺设新生路面时,有时会出现因旧路面的基础不能满足新建路面对基层的要求而加入一些添加材料的情况,以提升地基的刚性。其优点如下。

2.1.1节约成本

因在使用冷再生技术时,以一部分原有的旧铺层材料作为地基,不单节省了新材料的购买费用,还节省了对旧材料的挖掘和运输费用,从而达到节约控制成本的目的。一般来讲,使用冷再生技术在实际工程中对材料经费的节省最多可达到45%以上。

2.1.2工程期短

冷再生技术能够提高工程效率,以原有的旧铺层材料作为地基很大程度上简化了施工程序,缩短了施工时间。也可在路面的单侧加护栏进行施工,把对交通的影响降到最低。

2.1.3实现了资源的节约

冷再生技术对资源的节约主要体现在两方面:一是对施工材料的节约。冷再生技术对原有的旧铺层材料进行了有效利用,从而节省了砂石等材料;二是对土地的节约。试想如果原路面的旧铺层材料被丢弃,势必会占据相当大的一片土地,这也是对土地资源的浪费。

2.1.4施工过程中造成的污染少,相对环保

实施冷再生技术所使用的材料较为环保,扬尘较小,施工过程中噪音也较小。而且冷再生技术实现了对旧铺层材料的再利用,能有效避免造成废弃材料的堆砌;从减少新材料的开采角度考虑,冷再生技术也间接地保护了生态环境,实现了可持续发展。

2.1.5较好地保证了公路施工的质量

冷再生技术根据塑性指数不同的土层性质,分别选用水泥和石灰等作为添加剂,每一步骤之后都对材料进行均匀地压平成型,其完工路段混凝土结构刚性较强,可有效地延长路面的可使用年限。

2.2我国冷再生技术使用现状

在我国,冷再生技术的使用历史虽不如欧美国家长久,使用范围也不如欧美国家广泛,但此项技术一经采用,还是被不少业内人士所关注和研究。近几年,我国公路施工实践中已经对冷再生技术进行了初步尝试,在摸索中获得喜人成果的同时也存在着不少问题。

2.2.1使用冷再生技术前,未对原有路面的基层状况进行再度勘察

一般来讲,公路在被使用一段时间后总会和最初的混

凝土结构和铺层设计有着很大差别。况且,旧路的厚度也并不一定是均匀的,旧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无法保证。

2.2.2对损坏较严重的旧路面没有到位的维修措施或是不重视原有路基的修缮工作

如果原有混凝土结构损坏非常严重,就不能直接使用冷再生技术,而应该先用其他辅助技术对原公路路基进行修补,方可使用冷再生技术。

2.2.3对骨料等各种添加剂的配比设计取材太狭隘

冷再生技术中施工方通常是在就地勘察后得出最佳添加剂配比,一段路的水泥初凝时间和试验段时间并不能够完整地反映出整条公路的状况,因此在具体实践中容易出现偏差。冷再生技术的使用在我国实践应用中存在的问题也变相反映了冷再生技术不是一项绝对完美的技术,因此也需要业内专家和工程实践者不断地去完善它。

3使用冷再生技术应注意事项

3.1应严格对冷再生机械搅拌机的行进速度进行控制

一般情况下以不超过8m/min、不低于5m/min为宜。并要派专人对虚拌厚度进行跟踪检查,做好随时调整厚度的准备。这样做的目的是为了保证材料铺设的均匀性,从而避免产生潜在交通事故的隐患,保证施工的质量。

3.2材料的选取和比例应该适当

施工方必须根据整个路面的混凝土结构状况来界定最佳材料混入比例,以达到最大限度提升成型路面刚性的作用。例如在选取骨料时,应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。做到这一点才能保证成型路面的质量。

3.3要对搅拌用水的酸碱度加以控制

实践经验告诉我们,搅拌用水的最佳PH值应该为7左右。如果水过于碱性,就会降低成型路面的刚性。

3.4应该派专业人员对基层含水量进行跟踪测试

要时刻注意根据施工周围环境的空气温度和相对湿度

以及原有路面的含水量等实际情况随时增减含水量。当含水量过高或过低时,应根据既定的标准及时对用水量进行调节。这样做的目的是为了保证路面的压实度。

3.5控制基层施工长度

应注意基层施工长度不得超过150m、不得短于120m,并且要对施工的速度进行合理安排,确保冷再生作业能最大限度地提高工程质量。

3.6在实际施工中,务必要保证施工人员的安全

由于冷再生技术使用的便捷性,在实践中往往在道路的单侧施工,另一侧维持正常的交通。如果不对施工人员实行有必要的安全保护,发生意外的后果将不堪设想。因此,对施工现场必须要加防护栏,并竖红色警示标志牌。在施工人员中,要宣传安全意识,要求施工人员穿色彩鲜艳的警示服,并设立专门的安全小组对潜在施工危险进行控制。

4结语

随着我国逐步迈开城市化建设的步伐,公路工程施工路段将越来越多;随着人们对基础设施的质量要求意识不断提升,公路修缮工作也必将大范围展开。冷再生技术在工程资金和砂石矿产资源上实现了双重的节约,并有着工程施工时长短、对交通运行影响小,对生态环境影响小和完工成型后公路质量高的特点,据此,我们应该不断完善并推广此技术。

作者:张希来 单位:黄骅市交通运输局

参考文献:

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