淺議瀝青路面水泥穩(wěn)定就地冷再生基層設(shè)計(jì)施工

1、淺議瀝青路面水泥穩(wěn)定就地冷再生基層設(shè)計(jì)施工摘要：目前，公路建設(shè)市場(chǎng)受環(huán)境和市場(chǎng)的制約, 對(duì)投資效益和環(huán)境效益的要求越來(lái)越高。瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)冷再 生技術(shù)在我國(guó)只處在初級(jí)階段，尚未形成完整的設(shè)計(jì)方法， 施工工藝及相應(yīng)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。為大力推廣此項(xiàng)新技術(shù)， 真正達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高道路質(zhì)量的目的，更好 地對(duì)我國(guó)瀝青路面廢舊材料的正確利用提供技術(shù)指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：路面工程；瀝青混凝土；水泥穩(wěn)定就地冷再生; 設(shè)計(jì)方法；施工工藝；質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)abstract : at present,the highway construetion market the environment and the mark

2、et restriction, to invests the benefit and the environment benefit request is getting higher and higher. the bituminous pavement scene cold regeneration technology only occupies the initial st age in our cou nt ry, not yet forms the comple te design method, the construction craft and the correspondi

3、ng quality control standard. to promote this new technology vigorously, provides the technical guidance well to our country bituminous pavement worn out material? s correct use, achieves the nurse resources, the protection environment, to improve the path quality truly the goalokeywords： pavement en

4、gineering； asphait； cold recyclingcementstabilized； design method；construction technology； quality control standard 中圖分類號(hào)：u416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 2095-2104 (2013)1. 緒論1. 1前言近年來(lái)，為了促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家加大了對(duì)公路 建設(shè)的投入，使得我國(guó)各種等級(jí)的公路里程均有了飛速的增 長(zhǎng)，其中瀝青路面是我國(guó)道路的主要形式。瀝青路面改造如 繼續(xù)采用傳統(tǒng)方式，不僅增加了重修路面所需的瀝青和砂石 材料，破壞周圍環(huán)境，而且容易造成環(huán)境污染。如果采

5、用冷 再生技術(shù)，將瀝青面層和基層舊料加以再生利用，不僅可以 節(jié)約大量的筑路材料，充分利用舊路材料，恢復(fù)和提高舊路 強(qiáng)度，還有利于節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，降低工程造價(jià)， 促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。由于冷再生技術(shù)在國(guó)內(nèi)的研究發(fā)展時(shí)間較短，所進(jìn)行的 相關(guān)科研和工程實(shí)踐比較有限，仍存在不少亟待解決的問(wèn) 題。本文獻(xiàn)在國(guó)內(nèi)外瀝青路面再生技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上， 綜合提出一套瀝青路面冷再生施工方案，以期能夠更好地為生產(chǎn)服務(wù)。1. 2瀝青路面冷再生技術(shù)定義瀝青路面冷再生技術(shù)是將舊瀝青路面材料，包括面層和 部分基層材料經(jīng)破碎加工后進(jìn)行重復(fù)利用，根據(jù)再生后結(jié)構(gòu) 層的結(jié)構(gòu)特征適當(dāng)加入新骨料或細(xì)集料，按比例加入一定量 的外摻

6、劑（如水泥、石灰、粉煤灰、泡沫瀝青或乳化瀝青等） 和適量的水，在自然環(huán)境溫度下連續(xù)完成材料的銃刨、破碎、 添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型，重新形成具有所需承載能力 結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法。再生后，加鋪瀝青混凝土面層或做 封層處理。1. 3瀝青路面水泥穩(wěn)定冷再生技術(shù)方案本方案適用于采用水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)進(jìn)行大修、 改建的各等級(jí)公路的底基層和二級(jí)及二級(jí)以下公路、城市出 口路基層的施工。水泥穩(wěn)定就地冷再生路面設(shè)計(jì)應(yīng)采用設(shè)計(jì) 與施工緊密結(jié)合的半剛性基層設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括交通 量預(yù)測(cè)與分析、舊路混合料分析、混合料配合比設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)參數(shù)確定、路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)與厚度計(jì)算,在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)

7、上提出設(shè)計(jì)方案。1. 4瀝青路面冷再生技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 在舊路維修改造工程中大力推廣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)冷再生面層基層技術(shù)，具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化施工工序，不存在舊路材料 的運(yùn)輸和棄置問(wèn)題；可以同時(shí)耙松和破碎，保證了結(jié)構(gòu)的整 體性，對(duì)舊路路基（下承層）的影響和破壞很?。焕门f路面 和路基材料，大大減少了新材料的用量，保護(hù)了資源；可以 通過(guò)基層承載力的提高，從根本上實(shí)現(xiàn)公路等級(jí)的提髙；銃 刨、破碎、添加、拌和、攤鋪可一次完成，施工工序的簡(jiǎn)化 導(dǎo)致了工期的縮短；現(xiàn)代再生機(jī)械有效地防止了粉塵的飛 揚(yáng)，滿足了環(huán)境保護(hù)的要求，是一項(xiàng)綠色公路維修改造技術(shù)。冷再生所具備的優(yōu)點(diǎn)使其適用范圍相當(dāng)廣泛，特別是在 城市道路改造工程中其環(huán)保

8、的優(yōu)點(diǎn)更為突出。隨著城市的不 斷發(fā)展，對(duì)已超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的城市道路進(jìn)行提級(jí)改造， 無(wú)疑現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)是最適宜的維修改造方式。以上綜合起來(lái)，冷再生技術(shù)必然會(huì)節(jié)約項(xiàng)目資金和提高 投資效益。根據(jù)國(guó)外的施工資料介紹，與在舊路面上加鋪新 材料的維修改造方法相比現(xiàn)場(chǎng)冷再生形成基層約可降低成 本46%。根據(jù)施工資料統(tǒng)計(jì)，5%水泥冷再生底基層與同厚度 的石灰土底基層相比，每平方米可節(jié)約資金約40%。因此，冷再生技術(shù)可節(jié)省投資，獲得直接的經(jīng)濟(jì)效益， 并可保證生態(tài)環(huán)境獲得社會(huì)效益，是一項(xiàng)利國(guó)利民的環(huán)保型 新技術(shù)。2. 水泥穩(wěn)定冷再生技術(shù)的一般規(guī)定2. 1冷再生技術(shù)一般規(guī)定1、瀝青路面面層厚度不大于7cm可采用水

9、泥穩(wěn)定就地 冷再生，面層厚度大于7cm宜在水泥穩(wěn)定就地冷再生和泡沫 瀝青穩(wěn)定就地冷再生兩個(gè)方案之間進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確 定2、就地冷再生機(jī)的再生深度一般為15cm-30cm。損壞深 度大于30cm或需要提高或改善路面使用功能時(shí)，采用水泥 穩(wěn)定就地冷再生基層后，應(yīng)加鋪滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的半剛性上基 層，路面結(jié)構(gòu)按公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，通過(guò) 交通量預(yù)測(cè)計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值后，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算，并 進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。3、就地再生設(shè)備應(yīng)能精確控制再生深度，誤差不宜超 過(guò)10mm；應(yīng)能根據(jù)要求調(diào)整橫坡，適當(dāng)調(diào)整再生料的級(jí)配； 應(yīng)能控制添加料的比例并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)。4、再生前必須進(jìn)行路況調(diào)查，確定路面損

10、壞是僅限于 路面面層，還是屬于路面結(jié)構(gòu)問(wèn)題，了解路面結(jié)構(gòu)損壞的范 圍和深度。再生施工中除進(jìn)行路面混合料級(jí)配檢測(cè)外，應(yīng)避 免預(yù)破碎，在必須采用預(yù)破碎的路段，應(yīng)嚴(yán)格控制銃刨深度。2. 2水泥穩(wěn)定冷再生技術(shù)一般施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、水泥穩(wěn)定就地冷再生混合料用做基層或底基層時(shí)， 水泥劑量可采用4%-5%, 一般不宜超過(guò)5. 5%。2、水泥穩(wěn)定就地冷再生結(jié)構(gòu)層宜在春末和氣溫較高季 節(jié)組織施工。施工期的日最低氣溫應(yīng)在以上，在有冰凍 的地區(qū)，并應(yīng)在第一次重冰凍（-3-5°c）到來(lái)之前半個(gè)月 到一個(gè)月完成。3、在雨季施工時(shí)，應(yīng)特別注意氣候變化，勿使水泥和 混合料遭雨淋。降雨時(shí)應(yīng)停止施工，已經(jīng)攤鋪的水泥混合

11、料 應(yīng)盡快碾壓密實(shí)。4、水泥穩(wěn)定就地冷再生結(jié)構(gòu)層施工時(shí)，應(yīng)遵守 下列規(guī)定：(1) 添加的碎石等外摻料和水泥應(yīng)撒布均勻。(2) 應(yīng)嚴(yán)格控制基層厚度和高程，其路拱橫坡應(yīng)與面 層基本一致。(3) 應(yīng)在混合料處于或略大于最佳含水量(氣候炎熱 干燥時(shí)，基層混合料可大1%2%)時(shí)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度應(yīng)達(dá) 到公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(jtj 034-2000)的有關(guān) 要求。當(dāng)使用大噸位壓路機(jī)時(shí)，壓實(shí)度宜提高1%2%。(4) 水泥穩(wěn)定就地冷再生結(jié)構(gòu)層宜采用18t以上的振 動(dòng)壓路機(jī)碾壓。壓實(shí)厚度15-20cm,采用1820t振動(dòng)壓路 機(jī)碾壓；超過(guò)20 cm以上壓實(shí)厚度應(yīng)采用25t以上振動(dòng)壓路 機(jī)。冷再生結(jié)構(gòu)層碾壓工

12、序應(yīng)在水泥初凝前完成。5、各級(jí)公路用水泥穩(wěn)定就地冷再生混合料的壓實(shí)度、 7d齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合表1的規(guī)定。6、水泥穩(wěn)定就地冷再生混合料的組成設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)表1 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)試驗(yàn)確定必需的水泥劑量和混合料的最佳 含水量，在需要改善混合料的物理力學(xué)性質(zhì)或級(jí)配時(shí)，還應(yīng) 確定摻加新料的規(guī)格和比例。7、水泥穩(wěn)定就地冷再生的各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)按公路工程無(wú) 機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（jtj057-94）進(jìn)行。表1水泥穩(wěn)定就地冷再生混合料的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)注：交通等級(jí)見表2表2交通等級(jí)2、3下列情況原則上不宜采用水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)1、在預(yù)估的再生深度范圍內(nèi)，存在過(guò)多超粒徑顆粒（最 大粒徑超過(guò)10cm的砂礫或鐵渣

13、等），會(huì)對(duì)銃刨轉(zhuǎn)子造成損害 的道路；2、病害較多，變形嚴(yán)重，強(qiáng)度不足的道路；3、舊路結(jié)構(gòu)層總厚度（面層、基層及墊層之和）小于 25cm的道路。3. 水泥穩(wěn)定就地冷再生的施工工藝水泥穩(wěn)定就地冷再生的工藝流程宜按圖6. 1的順序進(jìn) 行。整個(gè)施工及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)再生路段（路幅）封閉交 通，各路口設(shè)置警示牌，提醒司機(jī)及行人。圖3. 1水泥穩(wěn)定就地冷再生工藝流程3. 1施工放樣在再生施工之前，應(yīng)在道路的兩側(cè)放置一系列的標(biāo)樁 (桿)作為基線，用來(lái)恢復(fù)道路的中心線。標(biāo)樁(桿)的間 距，曲線距離不應(yīng)超過(guò)20米，直線距離不應(yīng)超過(guò)40米。3. 2準(zhǔn)備原道路清除原道路表面(包括不需要再生的相臨行車道和路 肩)的石

14、塊、垃圾、雜草等雜物和積水，并清理邊線。清除 再生路段上存在的井蓋等類似結(jié)構(gòu)物。對(duì)原路的翻漿、車轍、 沉陷、波浪、坑槽等病害進(jìn)行處理，使原路基本平整。3. 3準(zhǔn)備新加料1、計(jì)算材料用量：(1) 根據(jù)原道路再生深度內(nèi)的平均密度，計(jì)算每平米 新料的添加量。(2) 根據(jù)每車料的質(zhì)量或體積，計(jì)算每車料的堆放距離。(3) 人工擺放和撒布水泥，應(yīng)根據(jù)水泥劑量，計(jì)算每 一平方米水泥穩(wěn)定層需要的水泥用量，并確定水泥擺放的縱 橫間距。使用水泥稀漿車，應(yīng)計(jì)算水泥漿的噴入量。2、新加料裝車時(shí)，應(yīng)控制每車料的數(shù)量基本相等。在同一料場(chǎng)供料的路段內(nèi)，由遠(yuǎn)到近將料按上述計(jì)算距離卸置 于原路面的中間。卸料距離應(yīng)嚴(yán)格掌握，避免

15、有的路段料不 夠或過(guò)多。將新加料均勻地撒布在舊路面上，并檢查新加料 撒布是否均勻。3.4冷再生機(jī)組就位使用推桿連接再生機(jī)組，并連接所有與再生機(jī)相連的管 道。檢查再生機(jī)操作人員是否已將所有與穩(wěn)定劑添加量有關(guān) 的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。人工擺放和撒布水泥。使用水泥稀漿車, 應(yīng)檢查水泥稀漿車內(nèi)的水泥和水是否充足。排除系統(tǒng)中的所 有空氣并確保所有閥門均處于全開度位置。檢查再生路段內(nèi) 的導(dǎo)向標(biāo)志，確保導(dǎo)向標(biāo)志明確。對(duì)再生施工中所需要的其 它機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的檢查。3.5擺放和撒布水泥（使用水泥稀漿車時(shí)無(wú)此步驟）按計(jì)算出的每袋水泥的縱橫間距，在舊路上做好安放標(biāo) 記。應(yīng)將水泥當(dāng)日直接送到撒布路段，卸在做標(biāo)記的地點(diǎn)，

16、 并檢查有無(wú)遺漏和多余。將水泥均勻攤開，并注意使每袋水 泥的撒布面積相等。水泥撒布完后，表面應(yīng)沒有空白位置， 也沒有水泥過(guò)分集中的地點(diǎn)。3. 6冷再生機(jī)銃刨與拌和冷再生機(jī)推動(dòng)稀漿車或水車在原路面上行進(jìn)。冷再生機(jī) 行進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)路面損壞狀況和再生深度進(jìn)行調(diào)整，一般為 6m/min12m/min,使得銃刨后料的級(jí)配波動(dòng)范圍不大。網(wǎng) 裂嚴(yán)重地段應(yīng)降低再生機(jī)組行進(jìn)速度，提高銃刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。 再生機(jī)后應(yīng)有專人跟隨，隨時(shí)檢查再生深度、水泥含量和含 水量，并配合再生機(jī)操作員進(jìn)行調(diào)整。施工中再生深度的檢 查以相鄰已經(jīng)再生或原路面為標(biāo)準(zhǔn)，用鋼纖刺入土中，測(cè)量 其刺入深度，看其深度是否合格。應(yīng)在作業(yè)面邊緣固定導(dǎo)向

17、線以幫助操作者。若進(jìn)行多刀施工時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意搭接的寬 度，保證搭接寬度。再生機(jī)后宜安排45人處理邊線和清 理混合料中的雜質(zhì)以及每刀起始位置的余料，以防止影響縱 向接縫、橫向接縫、平整度和再生材料的密實(shí)性。帶有熨平 板的再生機(jī)，應(yīng)經(jīng)常檢查熨平板后混合料的厚度。在施工過(guò) 程中，對(duì)混合料的級(jí)配、再生深度、水（或水泥稀漿）的噴 入量有任何疑問(wèn)時(shí)，應(yīng)停止施工，等問(wèn)題解決后再繼續(xù)施工。 每次再生的長(zhǎng)度以保證后續(xù)作業(yè)能正常進(jìn)行為宜，應(yīng)認(rèn)真組 織施工，使再生的長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)些，以減少橫向接縫。一次 （不停機(jī)）再生的長(zhǎng)度一般為150m250m。每段再生結(jié)束后, 應(yīng)檢查銃刨轂的刀架、刀頭，發(fā)現(xiàn)損壞立即更換。3. 7

18、碾壓整形根據(jù)路寬、壓路機(jī)的輪寬和輪距的不同，制訂碾壓方案, 應(yīng)使各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同，路面的兩側(cè)應(yīng)多壓23 遍。使用輪胎式再生機(jī)時(shí)，在整形之前，必須首先壓實(shí)輪跡 間松散的材料。在再生機(jī)后應(yīng)緊跟一臺(tái)鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)或凸 塊式振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行初壓，采用高幅低頻進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)遍 數(shù)應(yīng)足以保證再生層底部2/3厚度范圍內(nèi)的壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定 要求。鋼輪壓路機(jī)的工作速度不得超過(guò)3km/ho在初壓完成 后，應(yīng)立即用平地機(jī)整形。在直線段，平地機(jī)由兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平；在平曲線段，平地機(jī)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平。 必要時(shí)，再返回刮一遍。對(duì)于局部低洼處，應(yīng)用齒耙將其表 層5cm以上耙松，并用新拌的混合料進(jìn)行找平。整形時(shí)

19、應(yīng)將 高處料直接刮出路外，不應(yīng)形成薄層貼補(bǔ)現(xiàn)象。在整形過(guò)程 中，嚴(yán)禁任何車輛通行，并保持無(wú)明顯的粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。 整形后，當(dāng)混合料的含水量為最佳含水量時(shí)，應(yīng)立即用光輪 壓路機(jī)先以高幅低頻振動(dòng)模式后以低幅高頻模式進(jìn)行壓實(shí)。直線和不設(shè)超高的平曲線段，由路肩向路中心碾時(shí)，應(yīng)重疊1/2輪寬，后輪必須超過(guò)兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬 時(shí)，即為一遍。一般需碾壓68遍。壓路機(jī)的碾壓速度， 頭兩遍以采用1.51. 7km/h為宜，以后宜采用2.02. 5km/ho嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭 或急剎車，應(yīng)保證再生層表面不受破壞。碾壓過(guò)程中，再生層的表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)，如水分蒸發(fā)過(guò)快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)撒少 量的水，但嚴(yán)禁大量灑水碾壓。碾壓過(guò)程中，如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)翻開重新拌和（加適量的水泥）或用其他方法處理，使其 達(dá)到質(zhì)量要求。經(jīng)過(guò)拌和、整形的水泥穩(wěn)定就地冷再生層，宜在水泥初凝前并應(yīng)在試驗(yàn)確定的延遲時(shí)間內(nèi)完成碾壓，并 達(dá)到要求的密實(shí)度，同時(shí)沒有明顯的輪跡。在碾壓結(jié)束之前, 用平地機(jī)再終平一次，使其縱