建设工程—沥青水泥稳定就地冷再生基层施工工法工艺.docx

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1、沥青路面水泥稳定就地冷再生基层施工工法1 .前言近年来，随着城市化进程的步伐逐渐加快，车流量等因素的增大，城市道路的新建、改扩建等工程也在加大，90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、中修期，若每年有12%的沥青路面需要翻修，按照传统的维修方法，旧沥青废弃量将达到每年220万吨之巨，如能加以利用，每年可节省材料费3.5亿人民币。因此，沥青路面再生技术的研究、推广和相关专用设备的开发，对降低建设成本、保护生态环境以及对我们国家的公路建设都有极大的意义。沥青路面水泥稳定就地冷再生基层施工工法主要解决的是沥青路面上基层损坏的问题，它主要利用旧路沥青混凝土及上基层经破碎后加入水泥均匀拌合，而后在最佳含

2、水量条件下碾压而获得的半刚性结构。该工艺以成本低、效率高、质量好、高环保等优点受到了业内的关注和青睐，大通县极乐乡旧油路改造工程项目采用此种工法进行路面改造，并进行总结与推广。2 .工法特点该工艺和公路传统的维修施工方法相比，道路水泥就地冷再生技术具有以下优点：2.1 成本低由于水泥就地冷再生全部利用了旧的铺层材料，从而减少了公路维修时旧铺层材料的挖除、运输、废置的费用，大大降低了成本。采用道路水泥就地冷再生与传统方式相比，根据再生厚度的不同，一般可以降低成本20%40%,厚度越深，降低成本越多。2.2 进度快、效率高水泥就地冷再生机械施工一次性可以完成添加、铳刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型，

3、从而简化了施工程序，缩短了施工工期。2.3 质量好、易控制水泥就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况进行设计，选择不同的添加剂,配比准确，可以保证再生材料的优秀品质和施工质量，形成施工成型厚而均匀基层，从而保证了维修后道路的使用期限。2.4 高环保使用传统的公路维修方法，开挖的沥青路面、基层材料废弃量十分巨大，对环境造成污染，同时购置大量新材料的开采也会造成资源减少和环境破坏。采用水泥就地冷再生技术则可完全使用原有材料，避免上述问题。它不仅可以节约大量投资，更有利于环境保护，因此被人们称之为“绿色”施工工艺。3 .适用范围3.1 此工法适用于各等级、高速沥青混凝土公路经过多年的运行后,

4、由于当初设计能力偏低或超负荷运载等出现的不同程度损坏的养护和维修。3.2 路面面层就地冷再生技术，其适用条件是：路面结构强度符合承载要求和道路排水设施完好。3.3 对于道路结构层变形或受到破坏的工况，冷再生前就应首先对路面结构层进行补强处理。3.4 路面面层就地冷再生维修适用的路面厚度约为620mm04 .工艺原理沥青路面水泥稳定就地冷再生基层施工技术就是在常温状态下利用冷再生机将旧沥青路面和部分基层铳刨、破碎，本次铳刨设备采用维特根WR250冷再生机，铳刨宽2.45m,再生钱刨厚度20cm,行进速度6mmin-8mmin,各取中部和边部样品Iokg,通过对基层钱刨料进行筛分试验，可知本工程铳

5、刨料的筛分级配均在级配范围内，满足规范要求，因此无需添加新骨料。然后对原路基层料每50m用再生机钱刨取样，通过击实试验确定标准击实，并确定了最佳含水量7.5%,最大干密度2.17gc,实际施工中采用5.5%的水泥剂量，再由混合料的7d无侧限抗压强度，最终确定水泥:钱刨料=5.5:100。最后碾压成型作为新的基层的一种施工工艺。5 .施工工艺流程及操作要点5.1 施工流程：水泥就地冷再生施工流程宜按照图5.1-1所示的顺序进行。图5.1-1水泥就地冷再生施工工艺流程图52施工工艺5.2.1深层病害处理根据旧沥青路面实测弯沉值结果，对于弯沉值的突变点、可疑点，应到现场做进一步核实。查看道路的病害情

6、况：根据道路病害的大小、严重程度，分段、分幅进行归类划分，若坑槽较深、路面沉陷、弹簧、翻浆等病害严重，需对路面下基层进行挖除处理，然后上基层进行冷再生处理；对于高出原路面设计标高5cm以上的拥包、波浪、车撤等部位要进行钱刨或挖除；低于原路设计标高的路段可用钱刨料或加新骨料进行修整，使原路面基本平。522封闭交通施工前需将交通封闭，并将原路面清扫干净，避免有杂质混入混合料中，影响冷再生混合料路面底基层质量。在道路的两侧放置一系列的标桩（杆）作为基线，用来恢复道路的中心线。5.2.3施工前准备和组织1 .钱刨料分析在正式开工之前一般应选择100300m的路段作为试验段，现场试验技术人员对破碎的混合

7、料做筛分试验，确定是否符合设计要求。根据新设计路面结构，钱刨旧沥青面层后，对旧水泥稳定砂砾基层材料进行取样，为更好地接近现场再生料的特性，本次铳制设备采用维特根WR250冷再生机，钱刨宽度2.4检查再生混合料的级配5m,设定再生钱刨厚度20cm,再生机行进速度6mmin8mmin,各取中部和边部样品IOkg,对基层铁刨料进行筛分试验。筛分结果见表5.2.3J。表5.23-1设计级配与级配范围筛孔尺寸mm筛分级配上限下限31.510010010026.5941009019.08085729.55560474.754247322.362732200.61518100.075.250由表523-1可

8、知本工程铳刨料的级配组成情况,满足规范要求，因此无需添加新骨料。2 .钱刨料含水率1）钱刨料的含水率对现场再生混合料水的添加量影响很大，不同位置钱刨料的含水率存在一定差异，施工过程中应定期检测钱刨料的现场含水率，避免含水率过大或过小，导致基层碾压出现“弹簧”或“松散”现象，从而保证施工过程中含水率的稳定性。可采用挖坑取样来测定其含水率，以此为依据来计算再生机的外加水量。2）试验室数据的准备：对原路基层料每50m用再生机铳刨取样，通过击实试验确定标准击实，并确定了最佳含水量7.5%,最大干密度2.17gc,实际施工中采用5.5%的水泥剂量。3 .配合比设计水泥就地冷再生混合料配合比流程如图5.2

9、3-1所示。图5.23-1配合比设计流程图对取好的混合料由实验人员编号后筛分，确认混合料的实际级配。根据级配对每一编号试块在实验室按含水泥量（质量比）5%,6%,7%试配获取三种水泥含量的最大干密度和最佳含水量，并在规定温度下，试件保湿养护6d,浸水24h后，按公路工程无机结合料稳定材料试验规程进行无侧限抗压强度试验，获取7d标准抗压强度。本项目采用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，其技术指标见表5.2.3-2o由表5.23-3的7d无侧限抗压强度数据可知，水泥添加量为4.5%的冷再生混合料其无侧限抗压强度达不到设计要求。随着水泥添加量的增加，强度指标呈线形增长;当水泥添加量达到5%以上时，混合

10、料的7d无侧限抗压强度已达到设计要求。最终确定试验室最佳配合比为方案3,即水泥:铳刨料=5.5:100。表5.2.3232.5级普通硅酸盐水泥指标指标细度/%初凝时间Zmin终凝时间min3d抗压强度/MPa3d抗折强度/MPa28抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa安定性实测值321030016.54.033.26.7合格标准值10.024560011.022.532.525.5煮后试件无裂缝无弯曲表5.23-3不同方案无侧限抗压强度均值编号材料比例（水泥：冷再生料）最大干密度/(gc)最佳含水量/%7d无侧限抗压强度强度/MPa偏差系数/%测试值设计要求值Rd/(1-ZaCV)值测试值要

11、求值14.5:1002.177.52.82.52.9912.7不大于2025.0:1002.177.53.02.52.9912.735.5:1002.177.53.22.53.0313.746.0:1002.177.53.32.53.0213.45.2.4摆放和撒布水泥预先撒布水泥应根据再生层的厚度和其含量来确定每平方米再生路面需要的水泥用量。此时应严格控制交通，以免将撒布好的水泥带走影响水泥含量以及造成的扬尘。水泥撒布完成后，原路面应无空白地方，也无水泥集中地方。本工程以水泥为稳定剂，掺量5.5%,采用方格网控制水泥用量，每格的宽度为4.6m,长度为l7m,每格放四袋水泥，水泥摊铺用人工找平

12、，保证水泥厚度均匀。5.2.5冷再生机组就位1 .检查再生机操作人员是否已将所有与稳定剂添加量有关的数据输入计算机。水车与冷再生机连接选在每一施工段落起点进行。2 .排除系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置。3 .对再生施工中所需要的其它机械设备进行全面的检查。4 .2.6冷再生机铳刨与拌合1 .维特根冷再生机再生自重25T,工作有效宽度为2.4m,路宽5.75m,分3幅再生。2 .冷再生机对原路面进行旧路材料和水泥充分拌和，拌和后的旧料分析包括旧料的筛分结果，最佳含水量，最大干密度以及松铺量的确定，作业段合理长度确定。实验室就地均衡取料，通过对拌合料的筛分，通过多次击实试验，确定粒

13、料的最大干密度、最佳含水量、松铺厚度。通过冷再生的延迟时间对强度的影响试验，确定延迟时间。就地再生机再生时，每幅之间宽度重叠40cm-60cmo其行走速度控制在3-5mmin0水车在冷再生机前用钢管、软胶管与之相连并同步行进，为冷再生机加水。提前测定旧料实际含水量，含水量宜大于最佳含水量1%2%,如果含水量不足，应用喷管式洒水车补充洒水，水车起洒处和另一端掉头处都应超出拌和段2m以上。洒水车不应在正进行拌合以及当天计划拌和的路段上调头和停留，以防局部水量过大。洒水后应立即进行拌合，减少水分流失。冷再生拌合均匀后应色泽一致，没有灰条、灰团和花面，无明显粗细集料离析现象，水分均匀合适。根据所测定的

14、数据，确定冷再生机加水量。3 .再生机后应有专人跟随，陵时检查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生机操作员进行调整。4 .冷再生机拌和过程中，质检组随时检测拌和厚度，检查用钢钎刺入基层中，测量其刺入深度，保证拌和深度26cm,压实厚度20Cm虚铺系数L3%。5 .在作业面边缘固定导向线以帮助操作者。6 .再生机后宜安排45人处理边线和清理混合料中的杂质以及每刀起始位置的余料，以防止影响纵向接缝、横向接缝、平整度和再生材料的密实性。527压路机初压，平地机整平再生机后紧跟一台羊角压路机静压1遍，振压1遍，在初压完成后，应立即用平地机整平。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

15、机由内侧向外侧进行刮平。通过平地机和人工配合整平，使冷再生基层顶面的横坡度、纵坡、平整度达到规范要求。整平后左右两侧产生的多余再生料必须用人工及时予以清理，以利于压路机将边缘碾压密实。测量人员每50m及时检测横坡，控制水泥就地冷再生基层的横坡。22T、26T压路机碾压组合：光轮压路机静压1遍，振压5遍（2遍大振，3遍小振），然后光轮压路收光1遍，最后由30T皮轮压路机收光4遍。碾压完成后，实验人员及时检测压实度，个别达不到要求的地段，及时追压。压路机的碾压速度，头两边宜采用1.51.7kmh,以后宜采用2.025kmh0碾压过程中，冷再生表面应保持湿润，如有弹簧、松散、起皮等现象应及时翻开重新拌和或用其他方法处理，使其达到质量要求。具体施工机械碾压组合见下表527-1。表5.2.7-1机械施工碾压组合表机械名称工作遍数工作速度冷再生机1遍3-7mmin羊角压路机静、振各1遍