泡沫沥青就地冷再生施工技术指导.doc

泡沫沥青就地冷再生施工技术指导第一章机械再生施工的特点是大型机械、密集施工和高生产率。对冷再生机械及配套设备的最低要求是有足够的生产能力并且处于良好的工作状态。路星冷再生施工机组中最重要的就是再生机械的选择，决定采用哪种再生机械主要受工程规模和再生类型的影响。LZS2400就地再生机是目前使用最广泛的一种机型，下面主要介绍它在泡沫沥青就地冷再生施工过程中的机械配置和施工前的准备工作。1.1 LZS2400就地再生机工作宽度：2400最大工作深度：400mm发动机功率：448kW/600HP工作重量：ca.32t 1.2罐车罐车是再生机的配套设备，用来供水或者液体稳定剂。罐车的容量要与工程的规模和道路的几何形状匹配。在泡沫沥青就地冷再生施工过程中，要求两台罐车，一台是水罐车给再生机提供水；一台是沥青罐车给再生机提供制作泡沫沥青的沥青材料。1.3压实设备重型压路机对新再生层底部达到要求的压实度有重要作用，因而其选择非常关键。在应用WR2500S泡沫沥青就地冷再生机施工过程中需要三种不同的压路机。1.3.1双钢轮压路机双钢轮压路机的主要作用是初压，并且把表面的水分给封住，不让再生层水分流失过快。需要一台双钢轮压路机，可以选择自重12吨以上的压路机。1.3.2单钢轮压路机一台重型压路机对新再生层底部达到要求的压实度有重要作用，因而其选择非常关键。在应用WR2500S就地泡沫沥青冷再生机施工过程中需要单钢轮压路机进行压实，数量1台-2台。泡沫沥青稳定再生结构层应用18t以上的单钢轮振动压路机结合胶轮压路机碾压，单钢轮振动压路机可以进行强弱振选择。使用的单钢轮振动压路机静重取决于再生层的厚度，可参照表1.1选择：表1.1单钢轮振动压路机静重选择压实层厚度压路机静重(吨)150mm 16 150mm-200mm 20 200mm-250mm 22 250mm 25 1.3.3胶轮压路机一台胶轮压路机主要是对泡沫沥青再生层表面进行揉搓，尽量让表面密实，减少水对再生层的不利影响。需要一台胶轮压路机，可以选择自重在20吨以上的压路机。1.4平地机由于LZS2400是轮胎式就地再生机，所以在施工过程中为了达到控制平整度和标高的要求，需要配备一台平地机。1.5准备工作再生机和配套设备准备好以后就要进行施工了,在正式施工之前还要对再生机组进行一下工作：(1)对再生施工中所需要的所有机械设备进行全面的检查；(2)检查各罐车、再生机内所装水和/或稳定剂是否能满足再生路段施工的需要；(3)在第一个作业面，采用推杆将再生机组排成一线；(4)连接所有与再生机相连的管路，排出系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置；(5)检查再生机操作人员是否已将与稳定剂添加量有关的数据输入计算机。再生路段是否有明确的导向标志，所有开始程序是否均已清楚。这些基础的准备工作快速而简单，并应成为每次施工开始前的例行工作。除再生机外，建议对所有辅助设备机械及设备的操作人员进行检查，以确定他们是否已经明白各自的责任，以及如何操作以确保再生施工的成功。第二章再生材料配合比设计2.1原材料试验在泡沫沥青稳定再生层施工前，需用对原就路面进行取样。建议利用WR2500S就地冷再生机在原旧路上铣刨有代表性的样品。用再生机进行取样，不仅能够获得有关结构层次和路面材料有用的视觉理解，而且提供了提取样品进行试验室测试的机会。通过这些样品，可对原路面结构层的材料质量进行评价，同时这些样品也可以用于配合比设计，测试结构将有助于确定路面材料最有效的再生处理方式。2.1.1选取的铣刨料样品应严格按照相关规范和规程进行试验，见下表2.1：表2.1沥青层就地冷再生RAP检测项目材料检测项目试验方法RAP含水率JTG F41-2008附录A RAP级配沥青含量砂当量(%)RAP中的沥青针入度抽提，公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052)60黏度软化点15延度RAP中的粗集料针片状颗粒含量、压碎值抽提，公路工程集料试验规程(JTG E42 RAP中的细集料棱角性2.1.2对级配不良的铣刨旧料，应通过掺加部分新料以改善其级配。对新加料应取所定料场中有代表性的样品严格按照相关规范和规程进行下列试验：(1)级配分析；(2)塑性指数；(3)相对密度；(4)碎石或砾石的压碎值；(5)含水量；2.1.3应检验水泥的标号和终凝时间。2.2材料要求2.2.1泡沫沥青就地稳定再生中的待稳定材料应满足如下要求：泡沫沥青稳定再生层单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。泡沫沥青稳定再生层的颗粒组成应在表2.2所列级配范围内。表2.2泡沫沥青稳定再生基层与底基层混合料的颗粒组成范围筛孔尺寸(mm)泡沫沥青稳定材料级配范围(%)粗粒式中粒式细粒式37.5 100 26.5 90-100 100 19 90-100 13.2 60-85 9.5 60-85 4.75 25-65 35-65 45-75 2.36 30-55 30-55 30-55 0.3 10-30 10-30 10-30 0.075 6-20 6-20 6-20 2.2.2要求用来发泡的基质沥青的膨胀率和半率期最小接受值分别为10倍和8秒，不满足此要求的沥青应放弃使用。2.2.3使用的粗细集料质量要求应满足公路沥青路面施工技术规范(JTGF40)的规定。单一粗细集料质量要求不能满足要求，但是集料混合料性能满足要求的，可以使用。2.2.4水泥作为再生活性填料时，可以采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥的初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。水泥应疏松、干燥、无聚团、结块、受潮变质。水泥强度等级为32.5或42.5。2.2.5应采用洁净水用于泡沫沥青稳定再生施工。对水质有疑问时应进行检验。2.3配合比设计2.3.1在进行配合比设计的时候，首先要进行基质沥青的基本指标检测和发泡性能检测。沥青的基本指标检测要求如下：表2.3沥青技术指标指标单位测值技术要求试验方法针入度(25、100g、5s)0.1mm 80100 T0604软化点(TR&B)45 T0606延度(15、5cm/min)cm100 T0605含蜡量(蒸馏法)%2.2 T0615闪点245 T0611溶解度%99.5 T0607密度(15)g/cm3实测T0603 RTFOT后残留物质量变化，不大于%0.8 T0610残留针入度比(25)%57 T0604残留延度(10)cm8 T0605沥青的发泡特性指标如下：表2.4沥青发泡特性发泡用水量发泡温度160170180膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)1.5 2.0 2.5 3.0 2.3.2沥青基本指标检测完成以后就可以进行发泡特性的确定了。步骤如下：(1)沥青发泡温度通常选择160、170、180三个温度；(2)发泡用水量至少为4个，通常为沥青质量的1.5%、2.0%、2.5%、3.0%；(3)将试验机中泵送循环的沥青加热至需要的温度，并在开始试验前至少维持5分钟；(4)标定沥青的喷射流量，并设置计时器，使每次沥青的喷射量为500g；(5)设定水流量控制器，达到需要的加水量；(6)将泡沫沥青喷射至钢桶内(钢桶直径275mm)，使用试验机配备的标尺，测量桶内泡沫沥青的最大高度，作为最大体积；(7)使用秒表测量泡沫沥青衰落至最大体积的一半所持续的时间，作为泡沫沥青的半衰期；(8)至少重复三次，直到得到每次最大体积和半衰期的读书相似；(9)对每个温度，至少在3个含水量下，重复步骤5-8；(10)以含水量(%)为横坐标，膨胀率(倍数)和半衰期(S)为左右纵坐标，根据试验数据绘图，选择能产生最佳发泡效果的发泡温度和发泡用水量。2.3.3矿料级配设计2.3.3.1测得回收沥青路面材料(RAP)、新集料等各组成材料的级配。2.3.3.2根据旧混合料和新加料的级配确定合成级配，级配范围如表2.1。绘制级配曲线，使设计合成级配在相应的级配范围内。设计的合成级配宜接近表中级配范围的中值。当反复调整不能满意时，应更换新加料设计。2.4最大干密度和最佳含水量的确定2.4.1泡沫沥青稳定基层时添加少量的水泥或者石灰与泡沫沥青配合使用。在施工中普遍使用水泥材料。在配制试样时，水泥剂量为1.5%。水泥剂量以水泥质量占全部材料干质量的百分率表示，即水泥剂量=水泥质量/(水泥质量+待稳定旧料干质量)。2.4.2按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ 057-94)T0804-94方法确定混合料的最大干密度和最佳含水量。2.5稳定材料的准备(1)将要求数量的材料放置到合适的拌缸内；(2)根据2.4.1式计算试样干质量；(3)根据2.4.2式计算活性填料用量；(4)按2.5.1式计算确定最适宜拌合用水量，按公式2.5.2去定试样中所需的加水质量；(2.5.1)(+)(2.5.2)试样的加水质量，g；需要加入的石灰或者水泥质量，g；最佳含水量，%。试样的干质量，g；风干试样的含水量，%；需要加入试样中的含水量，%。(5)将试样材料、活性填料、水在拌缸内一起拌合至均匀；(6)按公式2.5.3确定泡沫沥青用量。(沥青用量一般选择1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%)(+)(2.5.3)需要加入的泡沫质量，g；泡沫沥青含量，%。试样的干质量，g；需要加入的石灰或水泥量，g；(7)按公式2.5.4确定泡沫沥青试验机的喷入时间；(+)(2.5.4)试验机上计时器设定的时间，s；需要添加的泡沫沥青质量，g；试验机上的沥青流量，g/s；拌缸内损失沥青的补偿系数，根据经验取1.25；(8)将机械式拌合机与发泡设备对接在一起，以便泡沫沥青可直接喷入拌锅中；(9)开启搅拌机，在向拌锅内喷射泡沫沥青之前至少拌合10秒，并在喷射泡沫沥青后持续拌合30秒；(10)将拌制好的泡沫沥青稳定材料转移至容器内并立即密封，以防止水分损失；(11)按照下述步骤立即成型试件，至少制作4种不同泡沫沥青含量的试件。2.6成型试件(击实成型)2.6.1按合成级配中旧沥青路面铣刨料、水泥的掺加比例，将各部分混合拌匀，按重型击实试验确定的最佳含水量的65%对应的水量，加入到混合混合料中进行拌和，然后分别加入四种泡沫沥青用量：1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，与混合集料进行拌和；2.6.2拌和好的混合料以马歇尔法双面各击实75次成型试件；2.6.3将试样连同试模一起侧放在60的鼓风烘箱中养生至恒重，养生时间一般不少于40h。2.6.4将试模从烘箱中取出，试样直接侧放至冷却12h后脱模。2.7确定最佳油量2.7.1将各组油石比试件进行15劈裂试验、浸水24h的劈裂试验。浸水24h劈裂试验的试验方法为：将试件完全浸泡在25的恒温水浴中23h,再在15恒温水浴中完全浸泡1h，然后取出试件立即进行15的劈裂试验。劈裂强度试验按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)中T0716-1993方法进行试验。2.7.2根据劈裂强度和浸水劈裂强度试验结果，结合表2.5和工程经验，综合确定最佳泡沫沥青用量OAC。表2.5泡沫沥青再生混合料技术标准试验项目技术要求劈裂试验(15)劈裂强度MPa不小于0.4(基层，底基层)0.5(下面层)干湿劈裂强度比%不小于75马歇尔稳定度试验(40)马歇尔稳定度KN不小于5.0(基层，底基层)6.0(下面层)浸水马歇尔残留稳定度%不小于75冻融劈裂强度比TSR%不小于70注：任选劈裂试验和马歇尔试验之一作为设计要求，推荐使用劈裂试样。第三章试验段施工3.1泡沫沥青稳定再生结构层施工期的日最低气温应在10以上。3.2按要求选定试验段。3.3根据经验和所用再生机械的特点，制定35种不同的再生机行进速度和转子速度的组合方案，按设计的再生深度对旧路进行铣刨，取铣刨后具有代表性的材料送往试验室进行筛分，选择级配最接近理想级配的方案作为施工时再生机行进速度和转子速度的方案。3.4按照3.2确定的再生机行进速度和转子速度，根据再生深度对旧路铣刨，取铣刨后具有代表性的材料样品送往试验室进行室内配合比设计。3.5按照室内试验结果，在旧路上摊铺新加料或/和填料，但不添加稳定剂，按3.2确定的方案进行铣刨，取铣刨后具有代表性的材料样品送往试验室进行筛分，如果筛分后的级配与室内设计级配超过工地允许波动范围，应调整再生机速度和转子速度，使铣刨后的级配与室内设计级配相比波动在允许范围内。3.6根据稳定剂类型，按照本指南相应章节进行严格施工，采用13种压实方案进行施工(包括压路机吨位、碾压顺序、遍数等)，以确定最为合理的碾压方案。3.7取再生机后经铣刨、拌和的混合料，送往试验室，对以泡沫沥青作为稳定剂的冷再生，测定再生混合料的含水量、最大干密度，并成型试件，测定其干湿劈裂强度。3.8对试验段的弯沉、压实度、平整度、厚度、宽度等指标进行检测。3.9根据试验段的结果最终确定再生混合料的级配、施工时采用的再生机行进速度、转子速度及再生结构压实工艺。第四章泡沫沥青就地冷再生施工4.1就地冷再生的工艺流程宜按图4.1的顺序4.1.1封闭交通4.1.1.1在准备原路面的前一周，应在再生路段各路口设置表示牌，提醒司机及行人封闭交通的时间。4.1泡沫沥青稳定就地冷再生工艺流程图4.1.1.2开始准备原路面时，完全封闭交通，禁止一切车辆通行。4.1.1.3整个施工及养护过程中，对再生路段要完全封闭交通。4.1.1.4未进行再生路段应设置警示牌，提醒司机及行人。4.1.2准备原道路4.1.2.1清除原道路表面(包括不需要再生的相临行车道和路肩)的石块、垃圾、杂草等杂物。4.1.2.2清除积水。4.1.2.3清除再生路段上存在的井盖等类似结构物。(1)对井盖所处位置做好精确的标记。(2)取下井盖，挖掘井盖周围的砖或混凝土等结构物至再生层底100mm。(3)在井洞上盖一厚钢板，并用再生料或碎石回填。(4)再生原道路，摊铺沥青层。(5)整齐的挖掘并取下钢板，修补井口，并用贫混凝土回填。(6)放置新的井盖，使井盖与沥青表面起平。4.1.2.4对原道路进行预整形(1)原道路的横坡(包括超高或路拱)、纵坡线进行调整，使原来局部隆起或凹陷之类的不平整变的平滑，达到设计要求。(2)深坑或车辙也可归为凹凸不平。(3)超过再生层厚度的大的沉降或坡度变化，必须在再生前单独处理。4.1.2.5在再生路段两侧路肩上每隔一定距离(可为1030m)交错开挖泄水沟(或做盲沟)。4.1.3准备新加料4.1.3.1外加新料的厚度必须小于再生厚度。4.1.3.2计算材料用量：(1)根据原道路再生深度内的平均密度，计算每平米新料的添加量。(2)根据每车料的质量或体积，计算每车料的堆放距离。(3)人工摆放和摊铺水泥，应根据水泥剂量，计算每一平方米水泥稳定层需要的水泥用量，并确定水泥摆放的纵横间距。4.1.3.3新加料装车时，应控制每车料的数量基本相等。4.1.3.4在同一料场供料的路段内，由远到近将料按上述计算距离卸置于原路面的中间。卸料距离应严格掌握，避免有的路段料不够或过多。4.1.3.5将新加料均匀地摊铺在旧路面上，按每1000m2为一均匀段，检查新加料质量是否均匀。4.1.4冷再生机组就位4.1.5摆放和摊铺水泥4.1.5.1建议优先考虑水泥稀浆车或者水泥撒布车进行添加水泥。4.1.5.2人工撒布时，计算出的每袋水泥的纵横间距，在原路面上做好安放标记。4.1.5.3应将水泥当日直接送到摊铺路段，卸在做标记的地点，并检查有无遗漏和多余。运水泥的车应有防雨设备。4.1.5.4用刮板将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。4.1.5.5水泥注意不要全施工路段同时撒布，应该在冷再生机工作宽度范围内均匀撒布水泥，等一个工作宽度的作业面完成后再进行另外一个作业面的水泥撒布。4.1.6冷再生机铣刨与拌和4.1.6.1冷再生机推动稀浆车或水车在原路面上行进。4.1.6.2冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整，一般为6m/min10m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应采用较慢速度。4.1.6.3应根据道路两侧设置的水平控制桩，定期核查再生深度是否正确，如再生深度超过设计深度1cm，应查明原因后再继续施工。4.1.6.4再生机后应有专人跟随，随时检查再生深度和含水量，并配合再生机操作员进行调整。4.1.6.5施工中再生深度的检查以相邻已经再生或原路面为标准，用钢纤刺入土中，测量其刺入深度，看其深度是否合格。应在再生机每次下刀的两侧进行检查，其他路段3050m检查一次。4.1.6.6应在作业面边缘固定导向线以帮助操作者。4.1.6.7若进行多刀施工时，应时刻注意搭接的宽度，保证搭接宽度。4.1.6.8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。4.1.6.9在施工过程中，对混合料的级配、再生深度、水的喷入量有任何疑问时，应停止施工，等问题解决后再继续施工。4.1.6.10每次再生的长度以保证后续作业能正常进行为宜，应认真组织施工，使再生的长度尽可能长些，以减少横向接缝。一个工作面长度一般为150m250m。4.1.7碾压整形4.1.7.1根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同，制订碾压方案，应使各部分碾压到的次数尽量相同，路面的两侧应多压2-3遍。4.1.7.2在再生机后应配备一台大吨位重型单钢轮振动压路机进行初压。初压时先让压路机紧跟再生机后面进行一遍静压，静压后采用强振(高幅低频)进行压实，压实遍数应足以保证再生层底部2/3厚度范围内的压实度达到规定要求。每次碾压从施工段起点开始，至再生机边缘止，碾压宽度应超过该幅再生宽度。压路机的工作速度不得超过3km/h。4.1.7.3在用大吨位单钢轮压路机进行初压时如果出现粘轮现象，可以先让胶轮压路机预先洒水进行预压然后再进行初压。4.1.7.4在完成一个作业段的再生和初压后，应立即用平地机整形。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。4.1.7.5在整形前，如果再生材料表面水分散失比较严重，可以先洒水后用平地机整形。4.1.7.6在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显的粗细集料离析现象。4.1.7.7整形后，应立即用单钢轮振动压路机以弱振(低幅高频)进行复压。直线和不设超高的平曲线段，由路肩向路中心碾时，应重叠1/2轮宽，压完路面全宽时即为一遍。一般需碾压46遍。压路机的碾压速度，头两遍以采用1.51.7km/h为宜，以后宜采用2.02.5km/h。4.1.7.8最后用胶轮压路机进行终压，不低于10遍。必要时可洒水碾压。4.1.7.9严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，应保证再生层表面不受破坏。4.1.7.10碾压过程中，再生层的表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补撒少量的水，但严禁大量洒水碾压。4.1.7.11碾压过程中，如有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其他方法处理，使其达到质量要求。4.1.8.12经过拌和、整形的水泥稳定再生层，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，同时没有明显的轮迹。4.1.8接缝和调头处的处理4.1.8.1纵向接缝的处理(1)道路宽度小于7米，纵向重叠较多时，不宜半幅施工，应考虑全幅施工，以减少重叠量，提高施工效率；(2)一般最小重叠宽度为100mm；(3)路面材料越厚，重叠量越大；材料粒度越粗，重叠量越大；(4)相邻两次作业间隔12h以上时，重叠量应增加；(5)在纵向接缝上，根据已建再生层的完成时间，改变水的喷入量；(6)纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹位置。4.1.8.2横向接缝的处理(1)只要再生机停止，不论停止的时间长短，均形成横向接缝，应对所形成的横向接缝认真处理；(2)施工中应尽量减少停机现象；(3)应严格检查机械，特别水管排气，气体必须在液体到达喷洒杆前排除；(4)注意检查水泥稀浆或水的喷入量，避免在横向的过量或不足；(5)在停机处，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的材料1.5m的距离；(6)再生机开始工作时，操作员应开足马力，快速达到正常的施工速度；(7)禁止再生机以2m/min的行进速度进行施工。4.1.9施工质量管理使用泡沫沥青作为再生结合料的就地再生，施工过程的质量控制项目、频度和质量标准如下表4.1要求：表4.1泡沫沥青施工过程再生质量控制要求检查项目质量要求检验频率检验方法压实度(%)98(高速公路、一级公路)97(二级及二级以下公路)每1车道公里检查1次基于重型击实标准密度，灌沙法T0921 15劈裂强度(MPa)符合设计要求每1个工作日1次T0716干湿劈裂强度比(%)符合设计要求T0716马歇尔稳定度(KN)符合设计要求每1个工作日1次T0709残留稳定度(%)符合设计要求T0709冻融劈裂强度比(%)70每3个工作日1次T0729检查项目质量要求检验频率检验方法压实度(%)98(高速公路、一级公路)97(二级及二级以下公路)每1车道公里检查1次基于重型击实标准密度，灌沙法T0921 15劈裂强度(MPa)符合设计要求每1个工作日1次T0716第五章养生5.1每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。养生时间不少于5天。养生期间不需要洒水。5.2在养生期间的泡沫沥青稳定再生层上，不可以开放交通。5.3泡沫沥青冷再生沥青混合料基层铺筑完成后，使混合料中的水分进一步蒸发。在养生过程中应及时检测路面中的含水量，当再生基层含水量2%时，可铺筑上面的结构层，或者养生期间再生层可以取出完整的芯样也可以铺筑上面的结构层。记录激动时刻，赢取超级大奖！点击链接，和我一起参加2010：我的世界杯Blog日志活动！特别声明：1：资料来源于互联网，版权归属原作者2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关3：如有侵权，请告知，立即删除。