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)多年營運瀝青路面表化,也褪化為砂石路,這些砂石路面經(jīng)多年的養(yǎng)護建設,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,按試驗數(shù)據(jù)摻配一定的砂石材料致使達一合適的級配,再摻入適量的水泥、石灰等結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用及材料運費,最大限度地降低修路成本。
經(jīng)過室內(nèi)試驗和實體工程驗證,定量的水泥、石灰與舊基層砂石材料在適當?shù)暮肯掳韬暇鶆颍雺好軐嵾_到設計厚度經(jīng)養(yǎng)護后完全能滿足農(nóng)村公路路面基層強度要求,同時具有穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性都較好的特點。
二、實體工程概況
2004年6月,我們在當陳路k22+000―k25+200計3.2km農(nóng)村公路改造工程采用了現(xiàn)場再生法進行施工。該路段修建于70年代后期,原路面結構為20cm厚5%水泥穩(wěn)定砂礫石基層(實際厚度為22cm),3cm瀝青混合料主油層,1.5cm細粒式瀝青混合料面層排水系統(tǒng)較好,雖經(jīng)歷年養(yǎng)護,但由于嚴重超期服役,路面老化,路況下降需進行改造。經(jīng)調(diào)查,距該路段22km以外都有可利用砂礫料源,為節(jié)約投資擬進行路面基層再生。
三、室內(nèi)試驗及配比設計
基層再生利用必須建立在對舊路面進行充分調(diào)查的基礎上。我們現(xiàn)場取樣進行了室內(nèi)試驗。
1、原路面基層材料篩分試驗,經(jīng)檢測原路面基層材料粗集料多(見表1),細集料少,根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》關于級配的要求摻配細料進行調(diào)整,在實際施工中摻加了15%中粗砂。對較大的材料要進行剔除,在農(nóng)村公路施工往往無法達到規(guī)范標準最大粒徑53mm的要求,我們一般控制在80mm以內(nèi)。
表1:舊材料篩分試驗結果
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)整級配后的材料做7天無側限抗壓度驗確定水泥、石灰摻量。試驗結果見表2。
表2:7天無側限抗壓試驗
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以上結果表明,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)強度高,考慮到再生利用施工中不可避免的土粒會摻雜到基層中,因此選取4%水泥+5%石灰基層,根據(jù)交通量設計基層厚度22cm,油層為3cm瀝青混合料主油層+1.5cm細料式瀝青混合料罩面層。
基層材料再生試驗路的施工
(1)舊路材料的翻松及拌和
對采用再生工藝的舊路面(有利用價值的舊瀝青路面材料應集中再生利用),采用裝載機或輪胎式挖掘機按預定深度挖松。由于舊路經(jīng)多年運營,結構強度又遭破壞,大部分材料很容易翻松,完成后將這些材料按60-80m3每堆進行集并拌和,拌和時應嚴格控制水泥、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,落地開花”為度。剔出大于8cm的粒料。
?。?)路基及墊層的處理
對已挖了舊路材料的路段用裝載機清理平整,對排水系統(tǒng)進行整治,使之通暢。對路基全段采用振動壓路機碾壓3-4遍,在碾壓過程中,如出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象或局部軟弱點,采用晾曬或局部換填補強處理。
?。?)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進行現(xiàn)場布料,然后采用人工整平,采用YZ18B型振動壓路機碾壓,初壓后及時對不合格點進行修整,確保平整度及路拱符合要求。
?。?)油層鋪筑
基層施工完成后及時進行瀝青路面的鋪筑施工。瀝青路面的及時覆蓋,可封閉再生基層中現(xiàn)有水分,減少水分蒸發(fā)損失,減少因灑水養(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)定結合料的物理、化學反應加快,提高再生基層的早期強度。
四、試驗路段的評價
該路段改造于2004年6月15日開工,7月30日完工,7天后測出平均彎沉值69(/100mm),達到了設計彎沉值小于81的要求,運行至今良好。
采用再生工藝,由于減少了材料消耗及運輸環(huán)節(jié),降低了工程造價,按利用舊基層料80%計算,每公里可節(jié)省砂石料買方費10560元,節(jié)約材料運費24684元,減去由于級配
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