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摘要:本文主要介绍了以水泥为再生剂的沥青路面就地冷再生技术在公路施工中的应用,以及施工工艺、质量控制。
关键词:就地冷再生技术;施工工艺;质量控制
1.概述
就地冷再生技术是沥青路面冷再生技术的一种新技术,它是利用现有沥青道路旧层材料(面层与基层)加入部分的骨料,并按一定比例加入一定量的添加剂(水泥、水泥稀浆、石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青等)在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型,从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程,该技术对构造物无破坏,可节约自然资源、减少环境污染、适用范围广、延长路面寿命、降低工程造价等优点。在公路大修及改造工程中的应用前景越来越广阔。
下面就干线公路旧沥青路面大修工程中,以水泥为再生剂介绍就地冷再生技术在施工中的工艺与质量控制。
2.施工前准备工作
2.1施工前,先对旧路面病害路段不良部位进行换填处理。作到表面平整、密实、无松散弹簧现象,其平整度、宽度、横坡度、压实度指标均符合规范要求。
2.2配合比确定:现场取样进行试验,确定新的配合比,配合比为:水泥:新添料:铣刨旧路(基、面层)料=5:35:60.施工中根据试验结果对设计配合比进行调整。
2.3人员配置:现场管理人员2人,技术负责1人,试验检测3人,工人20 人左右。
2.4机械配置:WR2500维特根冷再生机一台。PY—180平地机一台,6000L洒水车≥3台,CA30凸轮振动压路机一台,20T压路机2台,小型压路机1台,装载机1台,自卸车≥3台。 其中冷再生机为该施工工艺的关键设备。
3.施工工艺
3.1 工艺流程如下图
3.2摊铺新添加料和水泥
根据设计确定的再生厚度及添加骨料用量摊铺骨料,小型压路机稳压1-2遍,使添加料表面平整密实便于布水泥,然后人工摊铺袋装水泥,为了保证水泥用量的准确性,先根据旧沥青混凝土再生混合料的压实厚度,预定的干密度和结合料计量,计算每平方米旧沥青混凝土再生混合料需要的水泥用量,并计算每袋水泥的摊铺面积,撒布石灰方格布置水泥,用木耙将水泥均匀铺平,撒布水泥应厚度均匀,否则容易造成局部的质量隐患。水泥撒布好后在冷再生机未工作前不得有任何机械车辆等在上面扰动,防止水泥的均匀性被破坏。
3.3铣刨拌和机械为再生机,最大拌和深度500mm,行进速度为5m∕min,控制破碎最大粒径不大于 30mm。由于碾压工作必须在水泥的初凝之前完成,单幅拌合长度宜控制在200m以内,拌合两幅后进行稳压1-2遍,人工配合平地机整平。铣刨时由再生机电脑控制加水量与再生机相连的洒水车通过软管向再生机供水。
施工中要严格控制冷再生机的行走速度,应由专人指挥,保持一定的线形,在进行第二幅施工时,搭接宽度20cm。再生机两侧施工人员应随时检查拌和料的均匀程度和拌和后的虚方厚度,及时弥补和调整机械拌和的深度。对骨料产生局部离析的现象,用人工及时翻拌均匀,防止骨料或细料扎堆现象,确保拌和深度达到设计厚度。
3.4碾压及养生
振动压路机低振幅,高频率碾压2遍,20t压路机碾压3-4遍(各种压路机碾压遍数以试验段总结的碾压遍数为准)。碾压方向应与路中心线平行,其顺序是:直线段由边到中,超高段由内侧到外侧,依次连续均匀进行碾压,碾压时,后轮应重叠1/2轮宽,后轮必须经过两段的接缝处。碾压后表面要平整、湿润、无明显轮迹,检测压实度直至达到设计要求。
养生工作用专用洒水车来完成,洒水量及频率以保证其表面湿润为准,禁止使用自流式洒水车,养生期间限制车辆通行,养生期满后可适当开放交通,
使冷再生结构表面由行车的作用而露出大粒径的骨料切除与沥青砼面层的黏结。
3.5注意事项
沥青路面就地冷再生施工为流水作业法施工,各工序要紧密衔接,尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。大面积施工前应先进行试验段施工,试验段长度不小于200m,根据试验段确定的参数及压实工艺配备足够数量的压路机进行碾压,初压时混合料的含水率应比最佳含水率大1%-2%。碾压过程中,冷再生层表面应保持潮湿状态,養生期内禁止除洒水车辆以外的其他车辆通行。施工中如不能完全封闭,应安排专人指挥交通,单边通行。
4.质量控制
4.1 材料技术要求
(1)再生稳定剂
水泥:沥青路面材料再生所需要添加的水泥材料使用普通硅酸盐水泥,技术指标应满足下表的规定要求
水泥种类 技术指标 规范要求
32.5级普通硅酸盐水泥 初凝时间 宜4小时以上
终凝时间 宜6小时以上
安全性(沸煮法) 必须合格
抗压强度(Mpa) 3d ≥11.0
28d ≥32.5
抗折强度 3d ≥2.5
水泥技术指标
(2)碎石的压碎值应不大于35%,针片状含量不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液、塑型指数试验,要求液限小于28%,塑性指数小于9.0,碎石必
须要求采用二级破碎加工。
(3)水泥再生基层混合料级配组成见下表。
水泥再生基层稳定碎石集料级配(方孔筛)
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)
37.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.075
90-100 66-100 54-100 39-100 28-84 20-70 14-57 8-47 0-30
强度满足7天浸水无侧限抗压强度代表值R0.95应大于2.5Mpa且小于4.5Mpa,压实度要求不小于98%
4.2 检查项目
水泥稳定旧沥青路面材料检查项目,质量标准和检查方法如下表
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法
1 压实度(%) ≥98 按JTG∕1-2004附录B和JTJ059-95要求检查每200m每车道2处
2 平整度(mm) ≤8 3m直尺,每200m测2处×10尺
3 纵断高程(mm) ±10 水准仪,每200m测4个断面
4 宽 度 (mm) 不小于设计值 尺量,每200m测4处
5 厚 度 (mm) -8 按JTGF80∕1-2004附录H和JTG059-95要求检查,每200m每车道1点
6 横 破 (%) ±0.3 水准仪,每200m测4个断面
7 强 度 (Mpa) ≥2.5 按JTGF80∕1-2004附录检查
4.3质量控制指标
根据施工现场的工艺操作情况,结合水泥稳定粒料基层和底基层检测规范要求,并考虑到试验检测方法的可行性和通用性,冷再生工程实施中的质量控制检测指标有压实度和7天无侧限抗压强度
(1)压实度
压实是保证路面结构层强度和稳定性的有效手段,压实度也是路基路面施工中最为常用的质量控制指标之一,冷再生路面混合料用于路面基层时,必须要在最佳含水量附近进行充分地压实,可保证再生混合料的强度,而在确定最大干密度标准时应考虑旧路面材料的离散性比较大,应加大试验样本数量,或者根据不同的粗集料含量确定相应的最大干密度标准曲线。
(2) 7天无侧限抗压强度
由于采用水泥作为冷再生混合料的稳定剂,使得冷再生混合料具有半刚性基层材料的一些特性,因此参考现行基层施工技术规范的要求,采用7天无侧限抗压强度,作为质量控制指标之一,但同时由于再生混合料中含有大量的旧沥青结合料,妨碍了水泥和石料之间的强度形成,因此这类混合料的强度不宜要求过高。 在一般的无机结合料稳定基层中,基层的厚度对路面的整体结构强度影响较大,在质量检验评定标准中所占权重也较大,但就地冷在生工艺中,由于冷在生机可以精确的控制对旧路面的铣刨拌和深度,所以厚度这一指标在冷再生施工中基本可以取得保证,其它检测指标,参照旧路面基层施工技术规范要求.
5.结语
综上所述,采用沥青路面就地冷再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧掺和比例,重新生成高级路面的基层,既提高了路面整体强度,又减少了对沿线构造物的破坏,节约资源、减少污染、缩短工期、降低成本。利用沥青路面就地冷再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。被称为“绿色”技术。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。2390
关键词:就地冷再生技术;施工工艺;质量控制
1.概述
就地冷再生技术是沥青路面冷再生技术的一种新技术,它是利用现有沥青道路旧层材料(面层与基层)加入部分的骨料,并按一定比例加入一定量的添加剂(水泥、水泥稀浆、石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青等)在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型,从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程,该技术对构造物无破坏,可节约自然资源、减少环境污染、适用范围广、延长路面寿命、降低工程造价等优点。在公路大修及改造工程中的应用前景越来越广阔。
下面就干线公路旧沥青路面大修工程中,以水泥为再生剂介绍就地冷再生技术在施工中的工艺与质量控制。
2.施工前准备工作
2.1施工前,先对旧路面病害路段不良部位进行换填处理。作到表面平整、密实、无松散弹簧现象,其平整度、宽度、横坡度、压实度指标均符合规范要求。
2.2配合比确定:现场取样进行试验,确定新的配合比,配合比为:水泥:新添料:铣刨旧路(基、面层)料=5:35:60.施工中根据试验结果对设计配合比进行调整。
2.3人员配置:现场管理人员2人,技术负责1人,试验检测3人,工人20 人左右。
2.4机械配置:WR2500维特根冷再生机一台。PY—180平地机一台,6000L洒水车≥3台,CA30凸轮振动压路机一台,20T压路机2台,小型压路机1台,装载机1台,自卸车≥3台。 其中冷再生机为该施工工艺的关键设备。
3.施工工艺
3.1 工艺流程如下图
3.2摊铺新添加料和水泥
根据设计确定的再生厚度及添加骨料用量摊铺骨料,小型压路机稳压1-2遍,使添加料表面平整密实便于布水泥,然后人工摊铺袋装水泥,为了保证水泥用量的准确性,先根据旧沥青混凝土再生混合料的压实厚度,预定的干密度和结合料计量,计算每平方米旧沥青混凝土再生混合料需要的水泥用量,并计算每袋水泥的摊铺面积,撒布石灰方格布置水泥,用木耙将水泥均匀铺平,撒布水泥应厚度均匀,否则容易造成局部的质量隐患。水泥撒布好后在冷再生机未工作前不得有任何机械车辆等在上面扰动,防止水泥的均匀性被破坏。
3.3铣刨拌和机械为再生机,最大拌和深度500mm,行进速度为5m∕min,控制破碎最大粒径不大于 30mm。由于碾压工作必须在水泥的初凝之前完成,单幅拌合长度宜控制在200m以内,拌合两幅后进行稳压1-2遍,人工配合平地机整平。铣刨时由再生机电脑控制加水量与再生机相连的洒水车通过软管向再生机供水。
施工中要严格控制冷再生机的行走速度,应由专人指挥,保持一定的线形,在进行第二幅施工时,搭接宽度20cm。再生机两侧施工人员应随时检查拌和料的均匀程度和拌和后的虚方厚度,及时弥补和调整机械拌和的深度。对骨料产生局部离析的现象,用人工及时翻拌均匀,防止骨料或细料扎堆现象,确保拌和深度达到设计厚度。
3.4碾压及养生
振动压路机低振幅,高频率碾压2遍,20t压路机碾压3-4遍(各种压路机碾压遍数以试验段总结的碾压遍数为准)。碾压方向应与路中心线平行,其顺序是:直线段由边到中,超高段由内侧到外侧,依次连续均匀进行碾压,碾压时,后轮应重叠1/2轮宽,后轮必须经过两段的接缝处。碾压后表面要平整、湿润、无明显轮迹,检测压实度直至达到设计要求。
养生工作用专用洒水车来完成,洒水量及频率以保证其表面湿润为准,禁止使用自流式洒水车,养生期间限制车辆通行,养生期满后可适当开放交通,
使冷再生结构表面由行车的作用而露出大粒径的骨料切除与沥青砼面层的黏结。
3.5注意事项
沥青路面就地冷再生施工为流水作业法施工,各工序要紧密衔接,尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。大面积施工前应先进行试验段施工,试验段长度不小于200m,根据试验段确定的参数及压实工艺配备足够数量的压路机进行碾压,初压时混合料的含水率应比最佳含水率大1%-2%。碾压过程中,冷再生层表面应保持潮湿状态,養生期内禁止除洒水车辆以外的其他车辆通行。施工中如不能完全封闭,应安排专人指挥交通,单边通行。
4.质量控制
4.1 材料技术要求
(1)再生稳定剂
水泥:沥青路面材料再生所需要添加的水泥材料使用普通硅酸盐水泥,技术指标应满足下表的规定要求
水泥种类 技术指标 规范要求
32.5级普通硅酸盐水泥 初凝时间 宜4小时以上
终凝时间 宜6小时以上
安全性(沸煮法) 必须合格
抗压强度(Mpa) 3d ≥11.0
28d ≥32.5
抗折强度 3d ≥2.5
水泥技术指标
(2)碎石的压碎值应不大于35%,针片状含量不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液、塑型指数试验,要求液限小于28%,塑性指数小于9.0,碎石必
须要求采用二级破碎加工。
(3)水泥再生基层混合料级配组成见下表。
水泥再生基层稳定碎石集料级配(方孔筛)
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)
37.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.075
90-100 66-100 54-100 39-100 28-84 20-70 14-57 8-47 0-30
强度满足7天浸水无侧限抗压强度代表值R0.95应大于2.5Mpa且小于4.5Mpa,压实度要求不小于98%
4.2 检查项目
水泥稳定旧沥青路面材料检查项目,质量标准和检查方法如下表
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法
1 压实度(%) ≥98 按JTG∕1-2004附录B和JTJ059-95要求检查每200m每车道2处
2 平整度(mm) ≤8 3m直尺,每200m测2处×10尺
3 纵断高程(mm) ±10 水准仪,每200m测4个断面
4 宽 度 (mm) 不小于设计值 尺量,每200m测4处
5 厚 度 (mm) -8 按JTGF80∕1-2004附录H和JTG059-95要求检查,每200m每车道1点
6 横 破 (%) ±0.3 水准仪,每200m测4个断面
7 强 度 (Mpa) ≥2.5 按JTGF80∕1-2004附录检查
4.3质量控制指标
根据施工现场的工艺操作情况,结合水泥稳定粒料基层和底基层检测规范要求,并考虑到试验检测方法的可行性和通用性,冷再生工程实施中的质量控制检测指标有压实度和7天无侧限抗压强度
(1)压实度
压实是保证路面结构层强度和稳定性的有效手段,压实度也是路基路面施工中最为常用的质量控制指标之一,冷再生路面混合料用于路面基层时,必须要在最佳含水量附近进行充分地压实,可保证再生混合料的强度,而在确定最大干密度标准时应考虑旧路面材料的离散性比较大,应加大试验样本数量,或者根据不同的粗集料含量确定相应的最大干密度标准曲线。
(2) 7天无侧限抗压强度
由于采用水泥作为冷再生混合料的稳定剂,使得冷再生混合料具有半刚性基层材料的一些特性,因此参考现行基层施工技术规范的要求,采用7天无侧限抗压强度,作为质量控制指标之一,但同时由于再生混合料中含有大量的旧沥青结合料,妨碍了水泥和石料之间的强度形成,因此这类混合料的强度不宜要求过高。 在一般的无机结合料稳定基层中,基层的厚度对路面的整体结构强度影响较大,在质量检验评定标准中所占权重也较大,但就地冷在生工艺中,由于冷在生机可以精确的控制对旧路面的铣刨拌和深度,所以厚度这一指标在冷再生施工中基本可以取得保证,其它检测指标,参照旧路面基层施工技术规范要求.
5.结语
综上所述,采用沥青路面就地冷再生技术,可以充分利用旧料,通过选择适当的配比及新旧掺和比例,重新生成高级路面的基层,既提高了路面整体强度,又减少了对沿线构造物的破坏,节约资源、减少污染、缩短工期、降低成本。利用沥青路面就地冷再生技术可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。被称为“绿色”技术。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。2390