一、基層材料再生的基本原理
目前農(nóng)村公路大都是砂石路面和部分瀝青處路面,經(jīng)多年?duì)I運(yùn)瀝青路面表化,也褪化為砂石路,這些砂石路面經(jīng)多年的養(yǎng)護(hù)建設(shè),也具有一定的路面厚度。在排水良好的前提下,將原路面翻松,按試驗(yàn)數(shù)據(jù)摻配一定的砂石材料致使達(dá)一合適的級(jí)配,再摻入適量的水泥、石灰等結(jié)合料拌和碾壓成型后就能成為很好的半剛性基層材料,該方法可減少購買石料的費(fèi)用及材料運(yùn)費(fèi),最大限度地降低修路成本。
經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)和實(shí)體工程驗(yàn)證,定量的水泥、石灰與舊基層砂石材料在適當(dāng)?shù)暮肯掳韬暇鶆?,碾壓密?shí)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度經(jīng)養(yǎng)護(hù)后完全能滿足農(nóng)村公路路面基層強(qiáng)度要求,同時(shí)具有穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性都較好的特點(diǎn)。
二、實(shí)體工程概況
2004年6月,我們?cè)诋?dāng)陳路k22+000―k25+200計(jì)3.2km農(nóng)村公路改造工程采用了現(xiàn)場(chǎng)再生法進(jìn)行施工。該路段修建于70年代后期,原路面結(jié)構(gòu)為20cm厚5%水泥穩(wěn)定砂礫石基層(實(shí)際厚度為22cm),3cm瀝青混合料主油層,1.5cm細(xì)粒式瀝青混合料面層排水系統(tǒng)較好,雖經(jīng)歷年養(yǎng)護(hù),但由于嚴(yán)重超期服役,路面老化,路況下降需進(jìn)行改造。經(jīng)調(diào)查,距該路段22km以外都有可利用砂礫料源,為節(jié)約投資擬進(jìn)行路面基層再生。
三、室內(nèi)試驗(yàn)及配比設(shè)計(jì)
基層再生利用必須建立在對(duì)舊路面進(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上。我們現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)。
1、原路面基層材料篩分試驗(yàn),經(jīng)檢測(cè)原路面基層材料粗集料多(見表1),細(xì)集料少,根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于級(jí)配的要求摻配細(xì)料進(jìn)行調(diào)整,在實(shí)際施工中摻加了15%中粗砂。對(duì)較大的材料要進(jìn)行剔除,在農(nóng)村公路施工往往無法達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)最大粒徑53mm的要求,我們一般控制在80mm以內(nèi)。
表1:舊材料篩分試驗(yàn)結(jié)果
方篩孔尺寸(mm) 40 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
通過百分率(%) 87 82 66 50 17 15 9 5
2、利用調(diào)整級(jí)配后的材料做7天無側(cè)限抗壓度驗(yàn)確定水泥、石灰摻量。試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2:7天無側(cè)限抗壓試驗(yàn)
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以上結(jié)果表明,采用舊基層材料就地再生的課題方案是可行的,其強(qiáng)度能滿足規(guī)范要求。摻配同劑量的石灰、水泥舊基層材料比天然礫料(瓦河料場(chǎng))強(qiáng)度高,考慮到再生利用施工中不可避免的土粒會(huì)摻雜到基層中,因此選取4%水泥+5%石灰基層,根據(jù)交通量設(shè)計(jì)基層厚度22cm,油層為3cm瀝青混合料主油層+1.5cm細(xì)料式瀝青混合料罩面層。
基層材料再生試驗(yàn)路的施工
?。?)舊路材料的翻松及拌和
對(duì)采用再生工藝的舊路面(有利用價(jià)值的舊瀝青路面材料應(yīng)集中再生利用),采用裝載機(jī)或輪胎式挖掘機(jī)按預(yù)定深度挖松。由于舊路經(jīng)多年運(yùn)營(yíng),結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又遭破壞,大部分材料很容易翻松,完成后將這些材料按60-80m3每堆進(jìn)行集并拌和,拌和時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水泥、石灰的劑量以及含水量,要求拌和均勻,顏色一致且以“手捍成團(tuán),落地開花”為度。剔出大于8cm的粒料。
?。?)路基及墊層的處理
對(duì)已挖了舊路材料的路段用裝載機(jī)清理平整,對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行整治,使之通暢。對(duì)路基全段采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓3-4遍,在碾壓過程中,如出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象或局部軟弱點(diǎn),采用晾曬或局部換填補(bǔ)強(qiáng)處理。
(3)再生基層的鋪筑
由于舊路材料挖出后是在原地集并拌和的,可利用拌和的裝載機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布料,然后采用人工整平,采用YZ18B型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,初壓后及時(shí)對(duì)不合格點(diǎn)進(jìn)行修整,確保平整度及路拱符合要求。
(4)油層鋪筑
基層施工完成后及時(shí)進(jìn)行瀝青路面的鋪筑施工。瀝青路面的及時(shí)覆蓋,可封閉再生基層中現(xiàn)有水分,減少水分蒸發(fā)損失,減少因?yàn)⑺B(yǎng)生使基層表面干濕交替造成的收縮裂紋,油層鋪筑后還可吸收輻射太陽能,阻隔水化熱向外傳遞損失,提高再生基層的溫度,促使穩(wěn)定結(jié)合料的物理、化學(xué)反應(yīng)加快,提高再生基層的早期強(qiáng)度。
四、試驗(yàn)路段的評(píng)價(jià)
該路段改造于2004年6月15日開工,7月30日完工,7天后測(cè)出平均彎沉值69(/100mm),達(dá)到了設(shè)計(jì)彎沉值小于81的要求,運(yùn)行至今良好。
采用再生工藝,由于減少了材料消耗及運(yùn)輸環(huán)節(jié),降低了工程造價(jià),按利用舊基層料80%計(jì)算,每公里可節(jié)省砂石料買方費(fèi)10560元,節(jié)約材料運(yùn)費(fèi)24684元,減去由于級(jí)配
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