路拌水泥冷再生基层定额编制研究
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路拌水泥冷再生基层定额编制研究
摘要通过对我省多个养护工程项目中路拌水泥冷再生基层施工的调查研究,系统的介绍了路拌水泥冷再生基层定额的编制思路和方法,编制了路拌水泥冷再生基层定额,填补了目前公路工程定额中的缺项。
关键词水泥冷再生;基层;定额编制
0前言
目前,旧路再生技术发展日新月异,其利用旧路废料再生、节省资源、减少环境污染等方面有着显著的优势,其能够更加经济、有效的提高原有公路使用质量,现阶段在公路养护工程中被广泛采用。特别是路面水泥冷再生基层技术在我省近年来的公路养护施工中大量使用,并取得了良好效果。但是,由于该定额在目前的公路工程定额中尚属缺项,因此给编制工程造价带来了困难。本文根据对我省多个养护工程项目的实地调查,对路面水泥冷再生定额的编制进行了系统的研究。
1路拌水泥冷再生基层技术与施工工艺
1.1路拌水泥冷再生基层技术
路拌水泥现场冷再生是指利用旧路面材料(包括面层材料和部分基层材料)进行破碎加工,需要时加入部分新骨料或细集料,按比例加入一定量的添加剂(水泥、石灰、粉煤灰)和适量的水,在自然的环境温度下连续地完成材料的铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型的作业过程,重新形成具有所需承载能力的结构层的一种工艺方法。
在旧路维修改造工程中大力推广应用现场冷再生基层、底基层技术,有以下优点:
1)简化施工工序。不需要再对旧路面基层进行特殊的挖掘和回填等处理,保证了结构的整体性,对旧路路基(下承层)的影响和破坏很小。
2)节约材料。所有旧路面材料和破碎的路基材料全部现场利用,从而大大减少了新材料的用量。
3)提高旧路性能。该方法可以提高基层承载力,这一点对低等级公路的提级改造尤其具有特殊意义。
4)节约工期。铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺可一次完成,施工工序的简化使得工期缩短。
5)保护环境。因为旧料的利用大大减少了新材料的用量,也不存在废弃旧料的运输和堆放问题。现代再生机械所具有的封闭式自动控制添加系统,防止了粉尘的飞扬,从根本上满足了环境保护的要求。
6)适用范围广。适用于所有需要提级的旧路改建工程,及高等级公路和部分城市道路的维修改造。
总而言之,冷再生技术必然会提高投资效益。根据相关经验,与在旧路面上加铺新材料的维修改造方法相比,该方法约可降低成本40%左右。
1.2路拌水泥冷再生基层施工工艺
路面现场冷再生的工作原理是在原有旧路结构层的基础上,利用再生机组在自然常温下一次性地完成现有旧路(面层和基层)的铣刨、破碎、新材料的添加、新旧材料的拌和、摊铺、找平和碾压等工序,从而生产出新基层的工艺过程,最终形成一种特殊级配的道路基层(或底基层)。其工艺流程为:
准备工作→施工放样→水泥、碎石的摊铺→再生破碎拌合→再生层整形→接缝处理→再生层养护及交通管制。
1.2.1准备工作
1)铺层调查。采用挖探或仪器测试,获取路面结构信息。
2)配方设计。旧沥青路面材料取样进行抽提,测定旧料级配。对旧沥青路面材料性能进行评价,确定旧料与新料的比例,设定配方和级配。
3)原路面整修。冷再生基层施工前必须对原路局部坑槽、翻浆路段及路肩下沉部位提前用天然砂砾或级配砂(砾)石土换填、补料、碾压修整。
4)材料的准备。水泥提前运至路边分段集中堆放,就近找好水源。
1.2.2施工放样
在路面上沿路线设计线型和宽度,按计算好的水泥及碎石用量以每一定量水泥所需的长度用白灰按半幅撒出方格。
1.2.3水泥的摊铺
先将水泥按计算好的数量转卸至画好的方格内,以人工摊铺水泥,将水泥均匀布满方格,确保水泥布撒均匀,厚度一致。通过我省目前采用该工艺的工程项目调查,其水泥用量一般控制在5%(重量百分比)左右。
1.2.4再生层破碎拌合
在工程中采用德国BOMAG MPH1212型或维特根WR2500S路面就地冷再生设备。冷再生机配一辆容量8000L工作水车紧跟作业,另准备1-2辆洒水车配合保证拌和用水,拌和用水按试验得到的最佳含水量控制。一般情况下,通过我省目前采用该工艺的工程项目调查,其最佳含水量在10%左右。考虑到水泥的初凝时间以及各道工序的衔接,以100m~150m长度作为破碎施工长度。
1.2.5再生层初压整形
半幅路段拌和完毕后,先用20t以上振动羊足碾稳压2~3遍,用平地机初步整平。
1.2.6再生层复压
再生层整形完成后应及时复压。碾压顺序为:使用20t光轮振动压路机振压3遍,再用18~21t光轮压路机静压1~2遍,保证表面平整湿润。碾压后要保证外观平整,压实度必须满足规范要求。从冷再生机加水翻拌到碾压终了必须控制在4h之内。
1.2.7再生层终压
再生层复压结束后,立即用26t胶轮压路机终压3~5遍进行收面。表面干燥时需适当洒水保湿。
1.2.8接缝处理
良好的重叠接缝对再生层的最终性能有重要影响,两工作段的横向接缝和两半幅的纵向接缝均采用搭接的形式,纵向前半幅施工时在中线处应宽出0.25m,避免相邻作业面间存在未再生的夹带。
1.2.9再生层养护及交通管制
再生层养生采取洒水保湿或地膜覆盖的方法,养生期不少于7d,养生期内禁止车辆通行。即使养生7d后也应禁止大吨位车辆通行。开放交通初期,应限制行车速度。
2路拌水泥冷再生基层定额编制
2.1依托工程
通过调查陕西省四条公路大修工程中路拌水泥冷再生工料机消耗情况,其冷再生基层施工情况见表1。
通过对以上项目实际调查,我们对路拌水泥冷再生基层定额的人工、材料、
机械消耗量做了系统的计算分析。
2.2路拌水泥冷再生基层定额编制研究
2.2.1人工消耗量分析
1)S201路面大修工程。根据实际调查情况考虑按每工班36人计算人工消耗,按其从9月5日至9月8日期间完成的工作量,日平均完成铺筑1330m2~2310m2,耗时640分~870分,可得出人工消耗量平均为:33.9工日/1000m2。
2)G210绥德县城过境段。根据实际调查情况,按每工班37人计算人工消耗,根据实际调查数据可知:铺筑1400m2~3710m2,总耗时630分~760分,可得出人工消耗量平均为:18.1工日/1000m2。
3)G307子洲-吴堡段大修工程。该项目工班劳力组合按每工班40人取定,通过施工现场一段时间内的施工记录可知,其每天平均完成冷再生面积3035m2,每天工作时间平均11个小时取定。因此,可得其人工消耗量为:18.1工日/1000m2。
4)G108路面大修工程。根据现场实际调查情况工班劳力组合共计50人。实际施工过程中,路面宽度按照7m计算,每完成100m水泥冷再生需要2.5h,因此可得其人工消耗量为:22.3工日/1000m2。
综合分析以上四项工程,可得1000m2路拌水泥冷再生基层消耗人工:22.3工日。
2.2.2材料消耗量分析
1)S201路面大修工程。
①水泥。该项目水泥设计剂量为5%,再生基层设计厚度为18cm,经对该项目水泥实际消耗调查资料得出,铺筑1330m2~2310m2,水泥消耗34吨~65吨,通过以上数据可得出水泥消耗量平均为:
28.168吨/1000m2。
②碎石。该项目根据设计资料及实际施工情况,再生拌合时需先行均匀摊铺碎石料厚度5cm,根据实际调查数据铺筑1330m2~2310m2,碎石消耗78m3~118m3,碎石消耗量平均为:54.20 m3/1000m2。
③再生机刀头。该项目根据实际调查数据,铺筑1330m2~2310m2,刀头更换个30个~35个,铣刨机刀头消耗量平均为:18.9个/1000m2。
2)G210绥德县城过境段。