水泥冷再生技術(shù)在路面基層施工中的應(yīng)用111

1、水泥冷再生技術(shù)在路面基層施工中的應(yīng)用摘 要：通過實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出水泥路面基層冷再生技術(shù)在施工中的合理施工流程和各個(gè)施工環(huán)節(jié)的要求標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在實(shí)際施工實(shí)際中經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、研究得出施工過程中對含水量、銑刨深度等細(xì)節(jié)對施工質(zhì)量的影響規(guī)律和程度以及冷再生路面使用性能情況。關(guān)鍵詞：冷再生；水泥路面基層；施工方法；舊路銑刨0 引 言 公路建設(shè)高速發(fā)展之后，必轉(zhuǎn)入公路路面養(yǎng)護(hù)高峰。采用傳統(tǒng)的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)需消耗大量自然資源，同時(shí)產(chǎn)生大量難以處理的舊路銑刨廢料。怎樣解決可持續(xù)發(fā)展與環(huán)保這一時(shí)代問題，水泥冷再生基層以技術(shù)可靠、工藝簡單、質(zhì)量穩(wěn)定贏得公路工作者的青睞。1工程概況該工程全長7.367公里，全線無橋

2、梁，1處圓管涵重建。該工程為改造工程，改造后技術(shù)等級不變，為平原微丘區(qū)三級公路。全線采用瀝青混凝土路面，路基寬度為8米，路面寬度為7米，土路肩寬度為2×0.5米。2冷再生基層的施工工藝流程本工程采用冷再生設(shè)備現(xiàn)場就地銑刨拌和，主要施工工藝流程如圖1所示。施工準(zhǔn)備 施工放樣 檢測舊路含水量 布水泥 再生機(jī)銑刨拌合 檢測含水量水泥劑量 羊角碾初壓 整型測外觀尺寸 復(fù)壓和終壓 檢測壓實(shí)度 覆蓋毛氈初期養(yǎng)護(hù) 側(cè)強(qiáng)度作評定3冷再生基層具體施工方法3.1施工準(zhǔn)備（1）進(jìn)行舊路病害程度、舊路面彎沉值檢測，驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性； (2)根據(jù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，委托有資質(zhì)的試驗(yàn)單位做各類標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)（混合料配比試驗(yàn)，

3、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，水泥劑量檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等）；（3）組建工地試驗(yàn)室，制定冷再生基層施工質(zhì)量檢測方法和程序；（4）成立各級質(zhì)量管理組織，制定質(zhì)量管理制度，建立健全施工質(zhì)量保證體系。3.1.2施工機(jī)械準(zhǔn)備 冷再生基層施工選用機(jī)械：WR2500S再生機(jī)1臺，ZL25型拖式振動(dòng)羊腳碾1臺，CAT140型平地機(jī)1臺，ZL220型振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)1臺，XP261型膠輪壓路機(jī)1臺，8T灑水車6臺（4臺用于養(yǎng)護(hù)，2臺用于冷再生加水）。3.1.3施工人員準(zhǔn)備（1）施工技術(shù)人員12人，包括技術(shù)總工1人，道路工程師1人，質(zhì)檢工程師1人，試驗(yàn)室主任1人，施工放線、布水泥技術(shù)員1人，再生機(jī)銑刨混合料質(zhì)量檢測技術(shù)

4、員1人，平整度、橫坡度檢測技術(shù)員1人，水泥劑量、含水量檢測技術(shù)員1人，壓實(shí)度檢測技術(shù)員2人，施工資料收集整理2人。(2)施工作業(yè)人員共58人，具體分工如下：施工放樣組3人，負(fù)責(zé)清理路表雜物，施工中線、邊線放樣；劃線組4人，負(fù)責(zé)丈量布水泥寬度，計(jì)算每袋水泥應(yīng)布長度、寬度，并劃線；布水泥組12人，負(fù)責(zé)水泥裝運(yùn)，按照水泥預(yù)布方格將水泥攤鋪；冷再生機(jī)拌和組4人，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)冷再生機(jī)加水，檢測銑刨深度、寬度、銑刨橫坡度、含水量、銑刨散料質(zhì)量以及指揮再生機(jī)操作；整型碾壓配合組12人，負(fù)責(zé)余料回收，清理廢料（未打碎的瀝青混凝土或者水泥混凝土塊），監(jiān)督壓路機(jī)碾壓程序，碾壓遍數(shù)；試驗(yàn)檢測組5人，負(fù)責(zé)水泥劑量、含水量

5、、壓實(shí)度、壓實(shí)厚度、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、平整度、橫坡度等試驗(yàn)檢測的配合工作；施工安全組4人，分別負(fù)責(zé)施工放樣、布水泥劃線、再生機(jī)銑刨拌合、整型碾壓、覆蓋養(yǎng)護(hù)各組的施工安全指導(dǎo)工作；交通管制組14人，負(fù)責(zé)車輛行駛指揮，布設(shè)施工標(biāo)志，安全圍擋，看護(hù)道口。3.1.4施工材料準(zhǔn)備冷再生基層使用材料主要是舊路銑刨散料，外加結(jié)合料水泥。（1） 舊路銑刨散料本工程舊路銑刨出的散料符合公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范要求，級配如表1。表1 舊路銑刨散料級配篩孔尺寸37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075194.183.470.964.460.154.133.72

6、4.117.913.611.16.80.6291.780.974.769.459.954.239.730.420.715.510.37.00.9394.584.573.367.460.548.230.521.118.113.410.35.50.8494.786.875.171.16451.333.623.319.713.16.51.00.1591.985.276.972.068.255.132.021.018.511.29.57.65.3規(guī)范規(guī)定范圍10090100679045682950183882207（2） 水泥：使用天柱牌P.O32.5普通硅酸鹽水泥。其各項(xiàng)物理性能指標(biāo)如下： 細(xì)度：7

7、.3%； 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量：128g； 初凝時(shí)間：4.5h，終凝時(shí)間：5.5h；3d抗折強(qiáng)度4.2MPa；3d抗壓強(qiáng)度20.3MPa。3.2攤鋪水泥（1）計(jì)算每袋水泥攤鋪面積（2）打方格網(wǎng)（3）攤鋪水泥在劃好的方格網(wǎng)內(nèi)將水泥攤鋪均勻。3.3冷再生機(jī)銑刨拌和（1）確定冷再生機(jī)加水量，冷再生機(jī)開始銑刨拌和前，試驗(yàn)人員必須檢測原路面含水量，以確定冷再生機(jī)的加水比例。（2）冷再生機(jī)銑刨拌和，冷再生機(jī)應(yīng)平息施工放樣邊線行進(jìn)，確保冷再生基層寬度，重復(fù)拌和部分應(yīng)關(guān)閉該部分的加水開關(guān)。3.4拖式羊腳碾初壓（1）穩(wěn)壓：行進(jìn)速度不超過穩(wěn)壓1遍。（2）初壓：行進(jìn)速度不超過2km/h,采用強(qiáng)振碾壓四遍。3.5整平（1）

8、初平：本工程選用CAT140平地機(jī)進(jìn)行整平。（2）精平：人工配合平地機(jī)進(jìn)行精平。3.6復(fù)壓選用ZL220振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)以行進(jìn)速度為2km/h靜壓1遍；強(qiáng)振4遍、3.7終壓選用XP261型膠輪壓路機(jī)以行進(jìn)速度為3km/h穩(wěn)壓4遍遍進(jìn)行收面。3.8覆蓋養(yǎng)護(hù)4冷再生基層質(zhì)量控制4.1含水量控制 冷再生機(jī)銑刨加水由電腦控制16個(gè)噴水開關(guān)，每個(gè)開關(guān)又控制著兩個(gè)噴水噴頭，加水量、加水位置極易控制；舊路散料內(nèi)含有大量瀝青質(zhì)，不可用酒精燃燒法測含水量；如送樣到試驗(yàn)室用烘干法測含水量，將超過水泥有效凝結(jié)時(shí)間。所以，只能在銑刨前進(jìn)行舊路面含水量測定，施工中根據(jù)路段位置和施工氣溫選定加水?dāng)?shù)量（測得陰潮路段舊路面含水

9、量為7.9%，向陽干燥路段舊路面含水量為6.4%，壓實(shí)最近含水量為11%12%，通過理論加水量計(jì)算冷再生機(jī)加水量，根據(jù)路段干濕程度掌握在2.5%4.5%之間），銑刨完成后，由工作經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)人員憑經(jīng)驗(yàn)掌握（其一,采用對比色度；其二，手感潮濕）。4.2銑刨深度控制安排專人在機(jī)后隨時(shí)采用鋼釬進(jìn)行銑刨深度檢查，指導(dǎo)再生機(jī)操作。4.3拌和均勻程度控制4.3.1及時(shí)更換冷再生機(jī)刀頭再生機(jī)銑刨拌和均勻程度與行進(jìn)速度、銑刨機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有關(guān)。速度較快、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低時(shí)，下層散料不易打出底層，極易造成上層水泥劑量偏高，下層水泥劑量偏低，拌和不均，特別是底層會出現(xiàn)2cm4cm的松散層，嚴(yán)重影響再生基層工程質(zhì)量。WR25

10、00S型冷再生機(jī)功率較大，當(dāng)銑刨刀頭磨損嚴(yán)重或者刀頭不當(dāng)時(shí)，會由于工作阻力增大而降低轉(zhuǎn)速，甚至卡機(jī)，這時(shí)就會出現(xiàn)底層水泥劑量偏低現(xiàn)象。因此，每銑刨8000m2進(jìn)行刀頭檢查更換，以保證行進(jìn)速度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。4.3.2冷再生機(jī)行進(jìn)速度控制 冷再生機(jī)行進(jìn)速度過快，舊路破碎不夠理想，會出現(xiàn)板塊，拌和不勻；冷再生機(jī)行進(jìn)速度過慢，易打碎集料，增大集料比表面積，降低基層強(qiáng)度。故應(yīng)根據(jù)冷再生基層厚度嚴(yán)格控制其行進(jìn)速度，我們采用銑刨舊路深度為25cm，冷再生機(jī)行進(jìn)速度控制在：直線段5m/min,曲線段3.5m/min，行進(jìn)速度最小3m/min ,最大6m/min。4.4碾壓與整型4.4.1碾壓安排專人指導(dǎo)監(jiān)督各碾

11、壓機(jī)械的碾壓順序及遍數(shù)。4.4.2整型 由于二級公路路面較寬，對橫坡度、平整度的要求較高，平地機(jī)整平施工時(shí)，先依據(jù)原路橫坡初平，后按照技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀和3m直尺復(fù)核結(jié)果進(jìn)行精平。4.4.3檢查壓實(shí)度施工過程中發(fā)現(xiàn)冷再生混合料存在碎石含量差異較大問題，不同的含石量的最大干密度和最佳含水量不同，壓實(shí)度難以準(zhǔn)確控制。工地試驗(yàn)室根據(jù)不同水泥劑量及冷再生機(jī)銑刨散料進(jìn)行試驗(yàn)，分別做含石量的最大干密度回歸方程：灰劑量為（5.5±0.2）%時(shí)最大干密度Y=0.006X+1.50；灰劑量為（6±0.2）%時(shí)最大干密度Y=0.010X+1.316（X為含石量）。將現(xiàn)場測得混合料的水泥劑量和含石

12、量代入回歸方程計(jì)算出最大干密度，施工用之控制壓實(shí)度，避免壓實(shí)度檢查失真。4.5基層強(qiáng)度控制 基層強(qiáng)度評定用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和取芯試樣抗壓強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度只能說明混合料是否合格，不代表基層強(qiáng)度。因此，以取芯試樣全長抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測基層強(qiáng)度比較科學(xué)。4.5.1分層檢測水泥劑量經(jīng)過分層檢測水泥劑量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水泥劑量隨深度而降低時(shí)，用降低冷再生機(jī)行駛速度、更換刀頭來提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，確保混合料拌和充分。4.5.2無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測嚴(yán)格按照自檢頻率進(jìn)行冷再生基層鉆芯取樣，檢查冷再生基層強(qiáng)度。經(jīng)工地試驗(yàn)室現(xiàn)場取芯檢驗(yàn)，所完成冷再生基層在養(yǎng)護(hù)期滿后的鉆芯取樣均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。4.5.3基層取芯強(qiáng)度檢

13、測嚴(yán)格按照自檢頻率進(jìn)行冷再生基層鉆芯取樣，檢查冷再生基層強(qiáng)度。經(jīng)工地試驗(yàn)室現(xiàn)場取芯檢驗(yàn)，所完成冷再生基層在養(yǎng)護(hù)期滿后的鉆芯取樣均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。4.6施工接縫質(zhì)量控制4.6.1縱向施工接縫質(zhì)量控制 （1）縱向接縫搭接寬度：為確保接縫搭接平順，將前半幅施工加寬的20cm全部再次銑刨、拌和、整壓。（2）縱向接縫高差控制：初壓完成，平地機(jī)整平時(shí)，要求整平表面比前半幅表面保持高15mm，經(jīng)過復(fù)壓、終壓后達(dá)到齊平。（3）防止接縫強(qiáng)度不足措施：將水泥攤鋪到銑刨線外，再生機(jī)銑刨時(shí)，由專人指揮，不得超過水泥攤鋪面（一般預(yù)留2cm3cm）。 （4）防止前半福被振動(dòng)損害措施：由責(zé)任心較強(qiáng)的技術(shù)人員專人負(fù)責(zé)，指揮

14、振動(dòng)壓路機(jī)（包括羊腳碾、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)）壓實(shí)過程中不得碾壓已成型的基層表面。4.6.2橫向施工接縫質(zhì)量控制 每段收尾預(yù)留2m3m不進(jìn)行碾壓，后段施工時(shí)，在前段預(yù)留未壓部分重加水泥進(jìn)行銑刨拌和等作業(yè)。4.7路邊有阻擋物的施工措施 冷再生機(jī)左側(cè)路邊有構(gòu)造物，不能銑刨到邊緣時(shí)?？傻纛^作業(yè)，使構(gòu)造物處在冷再生機(jī)右邊即可完成全部銑刨作業(yè)。4.8作業(yè)時(shí)間控制 冷再生基層主要穩(wěn)定膠結(jié)材料為水泥，如果施工時(shí)間超過規(guī)定的有效時(shí)間，將嚴(yán)重影響冷再生基層的強(qiáng)度增長。本工程所選用水泥初凝時(shí)間為270min，結(jié)合各工序的單位數(shù)量作業(yè)時(shí)間，考慮到施工過程中的合理間歇，提出在240min內(nèi)結(jié)束段落全部作業(yè)的要求。據(jù)此，確定

15、施工段落的合理長度為60m，在此工作長度內(nèi)，對各工序施工時(shí)間作了如下規(guī)定：（1） 再生機(jī)銑刨拌和時(shí)間控制在60min以內(nèi)。（2） 羊腳碾初壓時(shí)間控制在60min以內(nèi)，即在冷再生機(jī)開始銑刨拌和后的100min以內(nèi)結(jié)束。（3） 平地機(jī)整平時(shí)間控制在40min以內(nèi)，即在冷再生機(jī)開始銑刨拌和后的140min以內(nèi)結(jié)束。（4） 振動(dòng)壓路機(jī)壓時(shí)間控制在60min以內(nèi)，即在冷再生機(jī)開始銑刨拌和后的200min以內(nèi)結(jié)束。（5） 膠輪壓路機(jī)終壓時(shí)間控制在40min以內(nèi)，即在冷再生機(jī)開始銑刨拌和后的240min以內(nèi)結(jié)束。5工程效果序號測點(diǎn)數(shù)最大值最小值平均值標(biāo)準(zhǔn)差代表值1399.198.298.70.3998269

16、8.897.498.20.4797.83 799.097.398.20.5197.241299.597.998.50.5898.2 已經(jīng)完成單幅冷再生基層經(jīng)檢測各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求（齡期未到段落強(qiáng)度指標(biāo)待測）。部分?jǐn)?shù)據(jù)見表3、表4、表5。表2 再生基層壓實(shí)度匯總表表3 再生基層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度匯總表水泥劑量（%）含石量（%）試件數(shù)量平均強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)（%）3.4/(1-1.282*Cv)5.86293.70.359.53.15.55994.00.48123.25.96193.50.3710.63.25.76093.50.4212.03.25.75893.40.4713.83.35.56093.20.319.73.1表4 取芯強(qiáng)度檢測匯總表（單位：MPa）樣號12334極限強(qiáng)度3.03.14.74.85.0 冷再生基層施工技術(shù)管理是一個(gè)嚴(yán)密體系，從原材料選擇、進(jìn)場，到各個(gè)工序的銜接、控制都有非常精確的要求，只有嚴(yán)格規(guī)范作業(yè)，任何環(huán)節(jié)不出紕漏，工程質(zhì)量方能得到保證。.【參考文獻(xiàn)】【1】 公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范（JTJ034-2000）S.北京：人民交通出版社，20