泡沫沥青柔性基层与刚性基层方案效果比对

时间:2022-08-24 10:58:03

泡沫沥青柔性基层与刚性基层方案效果比对

摘要:结合自己的经验,对泡沫沥青就地冷再生施工技术的发展以及在实践过程中与传统刚性基层工程效果比较进行了详细的阐述。

关键词:泡沫沥青柔性基层刚性基层

中图分类号:TV442文献标识码: A

在公路养护大中修工程中,因施工路段的地段、行车作用、天气等因素不同,运行多年后各个路段坏损形式、损坏程度都有所不同,因此在确定改造方案的时侯,就需要因地而异,因时而异。冷再生技术做为一种新兴的技术,在国际上以其独特的施工工艺特点,使得公路改造工艺发生了重大变革,突破了传统,采用了先进的就地施工技术,为公路工程的改扩建、大中修乃至日常养护开辟了一个新的通道。

泡沫沥青冷再生是冷再生技术施工中的一项,就是将热沥青和水在专用的发泡装置内混合、膨胀,形成的含有大量均匀分散气泡的沥青材料,经施工后形成新的基层,将之前的半刚性基层转换为半柔性基层,称为柔性基层。该技术更加优化了传统结构层的组合,经运营测试表现出良好的性能。

大家都知道,沥青路面在使用若干年后,其整体性能已不能满足路用要求,在改造大修工程中常以废料丢弃,沥青路面冷再生技术解决了这一难题,不仅环境得到了保护,而且还节约了财力和物力,这项技术在我国也得到了广泛的推广。许多省份开展了围绕以水泥稳定再生和泡沫沥青冷再生技术为主的应用研究。例如,在无锡锡宅路,采用了泡沫沥青配合比是2.5%泡沫沥青、1.5%水泥、70%的铣刨料、28.5%石屑,再加铺5cm面层的路面维修方案,很多项目的应用均取得了良好的经济效益和社会效益,特别是取得了非常好的环保效益。

2003 年,我所在单位在我省率先引进第一台冷再生设备,参与了太原市滨河西路的路面改造项目。2009 年在太原至古交路面改造过程中,首次尝试使用泡沫沥青就地冷再生施工技术,完成了7万余平方米的路面改造任务,其质量、进度均得到了业主的肯定。2010年8月在国道108线介休穆家堡至义棠段完成了3.3km泡沫沥青路面改造工程,均取得了良好效果。

施工案例介绍:

一、2009年太原至古交路面改造工程中,部分路段设计采用l2cm厚泡沫沥青就地冷再生面层改造技术,其试验路段为: K3+640---K6+200段, Kl4+200---Kl4+500, K37+145---K44+340, K42+200 ---K42+300,总计长度 7.l39km,改造面积72530 m2。

改造前路况:

太原至古交二级公路属山岭重丘公路,首先对K3+640―K6+200段原有路面结构进行钻芯取样,摸底调查,其路面结构依次为 5-7厘米厚沥青砼 15-20厘米水泥稳定碎石或砂砾。该路段纵坡较大,弯多、陡滑,路基较不稳定,整体路况较差,但原路面基层级配较好。纵横向裂缝较多,局部重车道有龟裂,裂块明显,路面有划痕、泛油。K37+145―K44+340旧路面结构依次为7--12厘米厚沥青砼( 12厘面层为养护加固加铺段)20厘米水泥稳定砂砾。此段纵坡不大,路基较稳定,整体路况表面较好,重车道纵横缝较多,多数无支缝,部分缝壁较轻微散落,路面中央不规则裂缝较多,重车道有龟裂,裂块明显,路面有划痕、泛油,其中部分路段有坑槽及翻浆现象,原路面基层级为水稳砂砾,级配较差,石质不好,部分基层无板结。该段落就地泡沫沥青砼路面改造厚度为12厘米。

原设计改造方式为:20cm水泥稳定碎石基层洒透层油后,铺筑9cm厚沥青砼面层。变更柔性基层加固改造方式后为:l2cm泡沫沥青就地冷再生柔性基层洒透层油后,铺筑5cm厚沥青砼面层。

以上段落采用l2cm厚泡沫沥青就地冷再生面层改造加固后,铺筑5cm厘米厚沥青砼上面层2009年10月通车营运,至今已有 4 年时间,经观察路况基本完好无明显的反射裂纹与坑槽,与刚性基层路段面层比较无明显差别。

太古线柔性基层改造段与原设计路面改造段对比表

二、2010年8月完成的国道108介休穆家堡至义棠段K749+091―K752+400采用泡沫沥青冷再生路面改造施工技术,全长3.309km。当时按省公路局研究定性为试验推广段。

试验路旧路状况及沿线基本情况:

该段双向四车道,旧路路基宽24.5m。原路面结构为30cm石灰土底基层+20cm水泥稳定砂砾基层+10cm沥青砼面层。路面使用状况:整体路况表面一般,但原基层级配较好,路面局部不规则裂缝较多,重车道有龟网裂,裂块较为明显,该路段交通量较大,双向重车较多,多为3轴以,5轴煤运车较为集中,属特重交通。

原设计改造方式依次为:20cm水泥稳定碎石底基层+30cm水泥稳定碎石基层+7cm沥青砼下面层+5cm改性沥青砼上面层。柔性基层加固改造方式依次为15cm泡沫沥青就地冷再生柔性基层(加铺3cm石屑以改善柔性层的级配)+7cm沥青砼下面层+5cm改性沥青砼上面层。

该路段2010年8月经加固改造后至今将近4年的时间,经观察路面状况良好,结构稳定,路面无任何车辙、裂纹更无裂缝或坑槽,且平整度较好,无任何养护补修痕迹。与常规挖槽加固改造法路段比较,常规刚性基层加固路段多处已养护灌缝,主要为横缝,局部有养护补修或大面积铣刨重新铺筑路面痕迹,而试验段则未发现任何异常。

路面改造前效果

做泡沫沥青后道路现状

穆家堡至义棠段柔性基层与原设计路面对比表

社会、经济效益和工程造价方面的比较

穆家堡段投资对比表

由以上方案费用对比表可清晰反映,单层泡沫沥青柔性基层与水泥稳碎石基层相比增加24.36元,整体基层结构减少了17.64元,整体结构层减少了40.27元。实施方案由于直接利用旧路基层、底基层,既减少了挖除旧路面、矮挡墙和弃废料的工程内容费用,又快捷,高效,环保,其优势是非常具有吸引力的。

泡沫沥青柔性基层作为一种新兴的施工技术,将会以其独特的优势牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比,可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料,大大节省施工成本,对交通的干扰最小。上述两个案例,结合近年来我省公路改建工程在交通无法封闭进行施工的特点,为旧路更新改造探索出了又一条新途径、新路子,积累了新经验。

作者简介:白红银,男,工程师,山西省太谷县人才中心030800毕业于长沙理工大学大学本科

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