某大修工程改造陳友軍1黃杰2(鹽城市交通工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司)摘要:本文結(jié)合工作經(jīng)歷,將某大修工程中新材料新工藝的一些應(yīng)用作個(gè)介紹。關(guān)鍵詞:大修再生技術(shù)中圖分類號(hào):T372+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):Abstract: This paper works experience, a new material repair engineering of new technology ofthe some application to do a presentationKey Words: overhaul, renewable technology近年本地區(qū)一些大修工程,對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足要求的,結(jié)合路面破損狀況,其破損評(píng)價(jià)為“良”以上的,對(duì)原路面挖補(bǔ)進(jìn)行病害修補(bǔ)后,加鋪補(bǔ)強(qiáng)層再施工路面瀝青面層,可以解決問題,達(dá)到公路正常運(yùn)營狀態(tài)的要求。對(duì)本項(xiàng)目,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足要求,結(jié)合路面破損狀況,其破損評(píng)價(jià)為“差”,病害總體程度嚴(yán)重,為較徹底解決病害問題,科學(xué)謹(jǐn)慎地采用一些新材料新工藝,為今后本地區(qū)類似的大修工程積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)1.項(xiàng)目概述本項(xiàng)目位于鹽城市境內(nèi),路線起于兩條公路平面交叉處,起點(diǎn)樁號(hào)KO+000,項(xiàng)目終點(diǎn)位于K10+150處,項(xiàng)目段里程長度為10.150公里。路基寬12m,路面寬驪m,為瀝青路面。該項(xiàng)目段上次改造完成使用年限已近7年,由于老路改造時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不高,僅采用二灰碎石補(bǔ)強(qiáng)后加鋪單層瀝青面層,原路面結(jié)構(gòu)為:舊路面+18cm二灰碎石基層+5cmAC-20瀝青混合料+4cmAC-13瀝青混合料。隨著交通量的增加,以及重載貨車的通行,導(dǎo)致路面出現(xiàn)了大量病害,病害以縱橫向裂縫、龜裂、松散等為主。通過對(duì)老路使用狀況的調(diào)査評(píng)價(jià),該路段已不能滿足當(dāng)前交通量需要和交通運(yùn)輸?shù)囊?已不能保證干線公路經(jīng)常處于正常的運(yùn)營狀態(tài),急需改造。2調(diào)查、評(píng)價(jià)本次主要是針對(duì)公路技術(shù)狀況的調(diào)査,調(diào)査內(nèi)容:對(duì)路面、路基、橋隧構(gòu)造物、沿線設(shè)施等四個(gè)方面的調(diào)査,重點(diǎn)是路面損壞狀況、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面平整度、鉆芯取樣的調(diào)査,以及公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)情況等。通過調(diào)查,依據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH20-2007),本路段公路技術(shù)狀況指數(shù)(MQI)總體評(píng)價(jià)為“差”。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)為“差”。鉆芯取樣揭示:大部分芯樣基層松散。3.改造方案3.1養(yǎng)護(hù)對(duì)策根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2iH中國煤化工為二CNMHG級(jí)公路,項(xiàng)目段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)為“差”,路面狀況評(píng)價(jià)為“差”,綜合確定本段采取大修補(bǔ)強(qiáng)措施以提高其承載力。32面層方案3.2.1瀝青路面材料的選擇目前我地區(qū)干線公路面層大都采用普通瀝青混凝土,僅在高等級(jí)公路上面層采用改性瀝青混凝土。改性瀝青混凝土在價(jià)格上比普通瀝青混凝土髙,經(jīng)綜合比較,本次改造工程路面上面層采用普通瀝青混凝土。根據(jù)本項(xiàng)目段瀝青路面結(jié)構(gòu)及其老路路面出現(xiàn)的病害情況,并考慮提高原瀝青面層舊料的利用價(jià)值,結(jié)合海母(HiRM)再生技術(shù)及工藝研究成果,本次大修路面下面層采用海母(HiRM20)再生下面層。3.22基層材料的選擇目前本地區(qū)廣泛使用的基層材料主要為半剛性材料,如二灰碎石、水泥穩(wěn)定碎石。水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度髙,施工控制嚴(yán)格,目前在我市高等級(jí)公路中應(yīng)用較多,但易出現(xiàn)早期裂縫;二灰碎石價(jià)格便宜、工藝成熟,根據(jù)最近幾年在大中修調(diào)査情況來看,二灰碎石普遍存在成型差、強(qiáng)度低,導(dǎo)致路面出現(xiàn)反射裂縫較多,日常維護(hù)量較大。綜上,本次大修基層材料采用水泥穩(wěn)定碎石3.3改造方案3.3.1總體改造原則總體改造原則:1)本次改造維持原平面線形不變,平面對(duì)原有道路的平面線形進(jìn)行擬合。縱面在擬合原有縱面線形的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量調(diào)整成滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的要求,本項(xiàng)目段設(shè)計(jì)速度60km/h,按照路面加鋪厚度進(jìn)行控制,在滿足線形指標(biāo)的前提下,盡可能擬合老路縱向,以減少調(diào)平層工程數(shù)量2)大修方案應(yīng)結(jié)合自然條件、筑路材料以及本地區(qū)已有的成功經(jīng)驗(yàn),方案應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理,并能滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)的使用要求,同時(shí)適當(dāng)考慮新材料、新工藝在本項(xiàng)目的應(yīng)用。3)改造過程中對(duì)沿線附屬工程應(yīng)予以修葺完善,在滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的原則下盡量利用原有設(shè)施。4)科學(xué)合理的進(jìn)行施工組織,充分考慮周邊路網(wǎng)進(jìn)行交通管制和分流,結(jié)合項(xiàng)目道路的現(xiàn)狀和交通組成進(jìn)行全幅斷車施工3.3.2總體改造方案根據(jù)公路技術(shù)狀況總體評(píng)價(jià)、路面損壞評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)、鉆芯取樣、瀝青路面結(jié)構(gòu)及其岀現(xiàn)的病害情況,并考慮提高瀝青面層舊料的利用價(jià)值,結(jié)合海母(HiRM)再生技術(shù)及工藝研究成果,采取針對(duì)性的措施以維持目前道路的通行能力和服務(wù)等級(jí)。本次采取如下改造方案:銑刨舊瀝青面層,(銑刨時(shí)不得銑入原二灰穩(wěn)定碎石基層舊料),集中回收到瀝青拌和場(chǎng)。就地進(jìn)行水硬性膠結(jié)料冷再生20cm處理后,施工18cm水泥穩(wěn)定碎石、瀝青封層,面層為8cm(HiRM20)再生下面層+4cmAC-13瀝青混合料上面層。3.3.3老路基層冷再生作底基層中國煤化工CNMHG道路冷再生是指充分利用現(xiàn)有瀝青道路舊鋪層材料(面層與基層)必要時(shí)加入部分新骨料,并按比例加入一定量的添加劑(水泥、泡沫瀝青、乳化瀝青、石灰、粉煤灰等)在自然環(huán)境溫度下就地連續(xù)地完成材料的銑刨、破碎、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型,從而修筑出具有所需性能質(zhì)量的新基層的作業(yè)過程。道路冷再生技術(shù)不僅適用于高等級(jí)公路的維修與改造,也適用于一般道路及鄉(xiāng)間公路的維修與改造。此技術(shù)在歐美等國家已得到了較為普遍的應(yīng)用,并常常作為路面維修的首選方案,隨我國98年引進(jìn)第一臺(tái)就地冷再生機(jī)后,近幾年來,就地冷再生技術(shù)在我國受到了業(yè)內(nèi)人士普遍的關(guān)注與認(rèn)同,推廣普及速度很快,例如遼寧、吉林及河北等地區(qū)已經(jīng)應(yīng)用相當(dāng)普遍,并且取得了良好的效果本項(xiàng)目段為原路面二灰碎石基層冷再生作底基層,將原瀝青面層銑刨(回收銑刨料,海母HiRM再生技術(shù)再生瀝青面層)后,原地冷再生20cm作底基層。3.3.4老路瀝青面層再生海母(HiRM)再生技術(shù)是指舊路面銑刨料+新礦料+水+海母(HiRM)再生膠結(jié)料→海母(HiRM再生混合料(采用熱拌工藝進(jìn)行冷拌和)→瀝青中、下面層或水泥路面“白加黑”聯(lián)結(jié)層(采用瀝青攤鋪和壓實(shí)工藝)→提升路用性能。海母(HiRM再生混合料滿足瀝青中下面層混合料技術(shù)規(guī)范要求,具有突岀的抗車轍性能(≥9000次/mm,軸向徐變?yōu)?0.4~0.5)%*h,遠(yuǎn)優(yōu)于熱拌瀝青混合料,也優(yōu)于SMA混合料)。海母(HiRM再生混合料具有較高的承載能力(動(dòng)態(tài)模量可達(dá)到5000W°a以上)、收縮系藪小(不及半剛性基層的50%)、良好的低溫抗裂性和柔韌性,特種微膨脹乳化瀝青在海母(HiRM再生面層中起到預(yù)應(yīng)力效應(yīng),可有效抑制基層反射裂縫。常溫拌和,與熱拌瀝青混合料相比,每噸瀝青混合料拌和中可節(jié)省燃油消耗6~6.5kg。常溫拌和,整個(gè)施工過程只有運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)機(jī)械存在廢氣排放,可減少排放80%以上,其中海母(HiRM)再生混合料生產(chǎn)為零排放、零污染本項(xiàng)目段銑刨舊瀝青面層后,進(jìn)行8cm(HiRM-20)再生,作為本項(xiàng)目段瀝青面層下面層3.3.5技術(shù)分析針對(duì)本項(xiàng)目特點(diǎn),本項(xiàng)目段瀝青路面大修結(jié)構(gòu)方案,可較徹底修復(fù)舊路面大面積病害,恢復(fù)和提高路面結(jié)構(gòu)承載能力,具有突岀的抗車轍性能海母(HiRM20再生下面層混合料(DS≥6000次/m),充分發(fā)揮海母(HiRM-20)再生下面層抑制就地冷再生底基層可能出現(xiàn)裂縫的反射,可達(dá)到路面大修結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命。同時(shí),可提高瀝青面層舊料的利用價(jià)值。4.施工施工前,根據(jù)規(guī)范等試驗(yàn)檢測(cè)、技術(shù)要求對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢査,合格后采用。完成路面底基層、路面基層、路面面層各結(jié)構(gòu)層配合比設(shè)計(jì),進(jìn)行路面底基層冷再生試驗(yàn)段工作,路面面層海母再生混合料試鋪工作,取得試驗(yàn)段工作資料,解決試鋪過程中岀現(xiàn)的一些問題,為全路段實(shí)施確定施工方案。施工過程為1)銑刨原瀝青面層,收集舊料備用2)進(jìn)行銑刨后原地面水硬性膠結(jié)料冷再生,厚度20cm,作為底基層。3)施工18cm水泥穩(wěn)定碎石,作為基層4)利用銑刨的原瀝青面層舊料,進(jìn)行8cm(HiRM-20再混仝料施廠作為瀝青面層下面層。施工AC-13瀝青混合料,作為瀝青中國煤化工CNMHG5總結(jié)本項(xiàng)目段通過老路調(diào)查、評(píng)價(jià),充分考慮新材料新技術(shù)的采用,對(duì)本項(xiàng)目段釆用科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)有效的大修措施,以達(dá)到路面大修結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命,恢復(fù)公路正常運(yùn)營狀態(tài),同時(shí)可提高瀝青面層舊料的利用價(jià)值。今年通過施工實(shí)施,本項(xiàng)目已投入運(yùn)營,在下階段應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行跟蹤觀察,以驗(yàn)證實(shí)際使用效果,為今后類似大修工程積累相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)中國煤化工CNMHG