论文部分内容阅读
摘要：水泥就地再生二灰土技术是指在施工现场通过掺加适量的水泥及一定规格的石料对旧路面二灰土结构层进行再生利用，形成新的半刚性基层。该方法既能提高原有二灰土层的承载能力，又能对原有材料进行充分利用，避免了对材料的浪费。本文针对设计要求，主要研究了适宜的水泥再生二灰土配合比设计；并对水泥就地再生二灰土的现场施工提出控制措施。
关键词：水泥就地再生；二灰土；配合比设计；施工工艺控制
中图分类号：TQ172 文献标识码：A
概述
中国的高速公路建设从起步至现在已有二十多年的时间，随着时间的推移及车流量的不断增加，越来越多的高速公路开始进入大修期或扩建期。高速公路的维修及扩建会产生大量的废弃材料。为了有效的保护环境，减少材料浪费，我们需要大力推广路面再生技术，水泥就地再生二灰土技术可以有效利用旧路面二灰土结构层，避免了对材料的浪费。
水泥再生二灰土配合比设计
水泥再生二灰土的原料主要有水泥、旧二灰土及碎石，添加碎石是为了在保证强度的前提下，降低水泥剂量。
2.1 原材料性质分析
（1）水泥试验结果
其主要指标试验结果见表1。
表1水泥指标
种类 抗折强度（Mpa） 抗压强度（Mpa） 凝结时间
3d 3d 初 凝 终 凝
P·0 42.5 4.1 19.7 185min 255min
试验结果表明，该水泥3d强度满足GB175—2007《通用硅酸盐水泥》关于水泥强度等级的技术要求；水泥的初凝、终凝时间都满足JTG F41—2008《公路沥青路面再生技术规范》技术要求。
旧二灰土试验结果
其主要指标试验结果见表2。
表2旧二灰土指标
液限 塑性指数 有机质含量 硫酸盐含量
35.1% 9 0.8% 0.04%
试验结果表明，该二灰土适合使用水泥进行稳定。
2.2 混合料配合比设计
（1）混合料级配设计计算结果见表3及图1。
表3水泥再生二灰土混合料级配设计表
筛孔
尺寸
(mm) 各材料所占百分比（%） 合成级配
（%） 要求级配范围
（%）
碎石 旧二灰土
30.0 70.0
配合前各材料通过率（％）
37.5 100.0 70.0 100.0 100
4.75 0.0 65.8 65.8 50～100
0.6 0.0 62.4 62.4 17～100
0.075 0.0 28.2 28.2 0～30
图1水泥再生二灰土混合料级配曲线
（2）混合料最佳含水量、最大干密度的确定
配合比设计采用重型击实方法，采用5%、6%、7%三种水泥剂量，确定的混合料最佳含水量、最大干密度结果见表4。
表4水泥再生二灰土混合料击实结果
试验类型 重型击实试验
水泥：（碎石：旧二灰土） 5：（30：70） 6：（30：70） 7：（30：70）
最佳含水量（%） 12.9 13.2 13.4
最大干密度（g/cm3） 1.842 1.861 1.879
（3）7d无侧限抗压强度试验
将不同水泥剂量混合料在重型击实试验方法确定的最佳含水量和最大干密度下，用静压成型圆柱形试件，静压成型试件的压实度为最大干密度的96%，尺寸为Φ15cm×15cm，按标准试验方法进行无侧限抗压强度试验，结果如表5。
表5水泥再生二灰土混合料7d无侧限抗压强度
成型方式 静压成型
水泥：（碎石：旧二灰土） 5：（30：70） 6：（30：70） 7：（30：70）
平均7d无侧限抗压强度（MPa） 1.8 2.3 2.9
偏差系数CV (%) 12.3 10.2 10.3
95%保证率的值Rc0.95（MPa） 1.4 1.9 2.4
（4）确定试验室配合比
根据试件的无侧限抗压强度试验结果：
比较95%保证率的值Rc0.95和设计强度值Rd，水泥剂量取6.0%，7.0%时，静压成型试件的95%保证率的值Rc0.95均满足底基层设计强度值Rd≥1.5MPa，即满足要求。
从工程经济性和现场拌和、施工工艺考虑，路面底基层水泥再生二灰土混合料的水泥剂量确定为水泥：（碎石：旧二灰土）=6：（30：70）。
（5）结论
水泥再生二灰土混合料的目标配合比设计结果见表6。
表6水泥再生二灰土混合料配合比设计结果
项目 部位 水泥：（碎石：旧二灰土） 最佳含水量（%） 最大干密度（g/cm3）
参数 底基层 6：（30：70） 13.2 1.861
施工工艺及控制方法
3.1一般规定
水泥就地再生二灰土施工前应对二灰土层进行含水量检测，对含水量较大的位置可自然晾干，待水分挥发后在进行施工。施工时，必须严密组织，采用流水作业法施工，尽可能缩短从加水到碾压终了的延迟时间。
3.2施工准备
施工前应先清除二灰土层顶面杂物，并对弹软处进行处理。根据再生深度、宽度、干密度等计算每平方米新石料、水泥等用量。对于高速公路施工，水泥就地再生二灰土施工需投入必要的機械设备。配套的机械设备数量应根据工程规模、施工进度等要求确定。就地再生机应满足以下要求：①再生设备的性能应不低于维特根WR2000；②再生设备工作装置的切削深度可精确控制,工作宽度不应小于2.0m。
3.3就地冷再生施工
（1） 旧路面拌合及整平
在作业段内，根据配合比设计要求的碎石掺配比例撒布碎石，并采用平地机进行整平，使碎石用量符合配合比设计要求。使用冷再生机将碎石与二灰土拌匀，再用平地机进行整平。
根据水泥用量计算结果，在作业区长度范围内标示出每袋水泥的纵向间距，并将水泥当日直接送到摊铺路段撒布，用刮板将水泥均匀摊开，注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥含量宜在配合比设计值基础上增加0.5%。
在施工起点处将所需水罐车、冷再生机顺次摆放，并连接相应的管路。启动再生设备，按照设定再生深度对二灰土层进行再生。采用再生机进行拌和，拌合遍数不宜少于2遍。拌和后的再生混合料须满足下列要求：①二灰土块应尽可能粉碎，土块最大尺寸不应大于15mm；②碎石应分布均匀。
混合料拌和均匀后，应立即用平地机初步整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。
（2）碾压
水泥就地再生二灰土层应按照初压、复压和终压的方式进行碾压。经过拌和、整形的水泥再生二灰土混合料，宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的密实度。可在碾压结束前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求。
（3）接缝处理
水泥就地再生二灰土的施工必须接缝紧密、连接平顺，不得产生明显的接缝离析。接缝施工应用3m直尺检查，确保平整度符合要求。
（4）养护及交通管制
水泥就地再生二灰土层每一段碾压完成并经压实度检查合格后即开始养生。宜采用塑料薄膜、透水土工布洒水等方法进行养生。如采用塑料薄膜苫盖的方法进行养生，应在当天施工后，立即洒水（必须是喷雾状洒水）后进行苫盖养生。如采用透水土工布洒水养生方法，应在当天施工后，立即苫盖并洒水养生，且在整个养生期间保持土工布的潮湿状态。养生结束后，将覆盖物清除干净。水泥就地再生二灰土养生期不少于7d。在养生期间，除洒水车外，应封闭交通。对于水泥就地再生二灰土层，养护期结束后，也应视天气情况，安排一定次数的洒水作业。养护后10～20d内，应尽快安排上面基层的施工，避免因长期暴晒造成开裂。
结束语
水泥就地冷再生二灰土技术将沥青路面的旧料加以再生利用，既节约大量的筑路材料，充分利用旧路材料，恢复和提高旧路强度，还有利于节约能源，避免环境污染，降低工程造价，值得推广应用。
参考文献：
[1]张 平,冯志敏. 二灰土冷再生技术在改建工程中的应用[J].公路交通与建设论坛,2010,301～302.
[2]中华人民共和国交通部.JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.
[3]中华人民共和国交通部.JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范[S].北京:人民交通出版社,2008.
关键词：水泥就地再生；二灰土；配合比设计；施工工艺控制
中图分类号：TQ172 文献标识码：A
概述
中国的高速公路建设从起步至现在已有二十多年的时间，随着时间的推移及车流量的不断增加，越来越多的高速公路开始进入大修期或扩建期。高速公路的维修及扩建会产生大量的废弃材料。为了有效的保护环境，减少材料浪费，我们需要大力推广路面再生技术，水泥就地再生二灰土技术可以有效利用旧路面二灰土结构层，避免了对材料的浪费。
水泥再生二灰土配合比设计
水泥再生二灰土的原料主要有水泥、旧二灰土及碎石，添加碎石是为了在保证强度的前提下，降低水泥剂量。
2.1 原材料性质分析
（1）水泥试验结果
其主要指标试验结果见表1。
表1水泥指标
种类 抗折强度（Mpa） 抗压强度（Mpa） 凝结时间
3d 3d 初 凝 终 凝
P·0 42.5 4.1 19.7 185min 255min
试验结果表明，该水泥3d强度满足GB175—2007《通用硅酸盐水泥》关于水泥强度等级的技术要求；水泥的初凝、终凝时间都满足JTG F41—2008《公路沥青路面再生技术规范》技术要求。
旧二灰土试验结果
其主要指标试验结果见表2。
表2旧二灰土指标
液限 塑性指数 有机质含量 硫酸盐含量
35.1% 9 0.8% 0.04%
试验结果表明，该二灰土适合使用水泥进行稳定。
2.2 混合料配合比设计
（1）混合料级配设计计算结果见表3及图1。
表3水泥再生二灰土混合料级配设计表
筛孔
尺寸
(mm) 各材料所占百分比（%） 合成级配
（%） 要求级配范围
（%）
碎石 旧二灰土
30.0 70.0
配合前各材料通过率（％）
37.5 100.0 70.0 100.0 100
4.75 0.0 65.8 65.8 50～100
0.6 0.0 62.4 62.4 17～100
0.075 0.0 28.2 28.2 0～30
图1水泥再生二灰土混合料级配曲线
（2）混合料最佳含水量、最大干密度的确定
配合比设计采用重型击实方法，采用5%、6%、7%三种水泥剂量，确定的混合料最佳含水量、最大干密度结果见表4。
表4水泥再生二灰土混合料击实结果
试验类型 重型击实试验
水泥：（碎石：旧二灰土） 5：（30：70） 6：（30：70） 7：（30：70）
最佳含水量（%） 12.9 13.2 13.4
最大干密度（g/cm3） 1.842 1.861 1.879
（3）7d无侧限抗压强度试验
将不同水泥剂量混合料在重型击实试验方法确定的最佳含水量和最大干密度下，用静压成型圆柱形试件，静压成型试件的压实度为最大干密度的96%，尺寸为Φ15cm×15cm，按标准试验方法进行无侧限抗压强度试验，结果如表5。
表5水泥再生二灰土混合料7d无侧限抗压强度
成型方式 静压成型
水泥：（碎石：旧二灰土） 5：（30：70） 6：（30：70） 7：（30：70）
平均7d无侧限抗压强度（MPa） 1.8 2.3 2.9
偏差系数CV (%) 12.3 10.2 10.3
95%保证率的值Rc0.95（MPa） 1.4 1.9 2.4
（4）确定试验室配合比
根据试件的无侧限抗压强度试验结果：
比较95%保证率的值Rc0.95和设计强度值Rd，水泥剂量取6.0%，7.0%时，静压成型试件的95%保证率的值Rc0.95均满足底基层设计强度值Rd≥1.5MPa，即满足要求。
从工程经济性和现场拌和、施工工艺考虑，路面底基层水泥再生二灰土混合料的水泥剂量确定为水泥：（碎石：旧二灰土）=6：（30：70）。
（5）结论
水泥再生二灰土混合料的目标配合比设计结果见表6。
表6水泥再生二灰土混合料配合比设计结果
项目 部位 水泥：（碎石：旧二灰土） 最佳含水量（%） 最大干密度（g/cm3）
参数 底基层 6：（30：70） 13.2 1.861
施工工艺及控制方法
3.1一般规定
水泥就地再生二灰土施工前应对二灰土层进行含水量检测，对含水量较大的位置可自然晾干，待水分挥发后在进行施工。施工时，必须严密组织，采用流水作业法施工，尽可能缩短从加水到碾压终了的延迟时间。
3.2施工准备
施工前应先清除二灰土层顶面杂物，并对弹软处进行处理。根据再生深度、宽度、干密度等计算每平方米新石料、水泥等用量。对于高速公路施工，水泥就地再生二灰土施工需投入必要的機械设备。配套的机械设备数量应根据工程规模、施工进度等要求确定。就地再生机应满足以下要求：①再生设备的性能应不低于维特根WR2000；②再生设备工作装置的切削深度可精确控制,工作宽度不应小于2.0m。
3.3就地冷再生施工
（1） 旧路面拌合及整平
在作业段内，根据配合比设计要求的碎石掺配比例撒布碎石，并采用平地机进行整平，使碎石用量符合配合比设计要求。使用冷再生机将碎石与二灰土拌匀，再用平地机进行整平。
根据水泥用量计算结果，在作业区长度范围内标示出每袋水泥的纵向间距，并将水泥当日直接送到摊铺路段撒布，用刮板将水泥均匀摊开，注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥含量宜在配合比设计值基础上增加0.5%。
在施工起点处将所需水罐车、冷再生机顺次摆放，并连接相应的管路。启动再生设备，按照设定再生深度对二灰土层进行再生。采用再生机进行拌和，拌合遍数不宜少于2遍。拌和后的再生混合料须满足下列要求：①二灰土块应尽可能粉碎，土块最大尺寸不应大于15mm；②碎石应分布均匀。
混合料拌和均匀后，应立即用平地机初步整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。
（2）碾压
水泥就地再生二灰土层应按照初压、复压和终压的方式进行碾压。经过拌和、整形的水泥再生二灰土混合料，宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的密实度。可在碾压结束前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求。
（3）接缝处理
水泥就地再生二灰土的施工必须接缝紧密、连接平顺，不得产生明显的接缝离析。接缝施工应用3m直尺检查，确保平整度符合要求。
（4）养护及交通管制
水泥就地再生二灰土层每一段碾压完成并经压实度检查合格后即开始养生。宜采用塑料薄膜、透水土工布洒水等方法进行养生。如采用塑料薄膜苫盖的方法进行养生，应在当天施工后，立即洒水（必须是喷雾状洒水）后进行苫盖养生。如采用透水土工布洒水养生方法，应在当天施工后，立即苫盖并洒水养生，且在整个养生期间保持土工布的潮湿状态。养生结束后，将覆盖物清除干净。水泥就地再生二灰土养生期不少于7d。在养生期间，除洒水车外，应封闭交通。对于水泥就地再生二灰土层，养护期结束后，也应视天气情况，安排一定次数的洒水作业。养护后10～20d内，应尽快安排上面基层的施工，避免因长期暴晒造成开裂。
结束语
水泥就地冷再生二灰土技术将沥青路面的旧料加以再生利用，既节约大量的筑路材料，充分利用旧路材料，恢复和提高旧路强度，还有利于节约能源，避免环境污染，降低工程造价，值得推广应用。
参考文献：
[1]张 平,冯志敏. 二灰土冷再生技术在改建工程中的应用[J].公路交通与建设论坛,2010,301～302.
[2]中华人民共和国交通部.JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.
[3]中华人民共和国交通部.JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范[S].北京:人民交通出版社,2008.