路面基层就地冷再生施工工法.docx

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路面基层就地冷再生施工工法

就地沥青冷再生在国道２０８线路面大修中的应用

摘要：

文章通过准备工作、施工放样、再生拌和、整平、碾压、缺陷修补、施工缝处理、质量检验、养生等主要工序，简要介绍了就地沥青冷再生在国道208线路面大修工程中的施工工艺，并结合施工提出自己的见解.

　　关键词:

就地沥青冷再生;路面大修；施工工艺

　　就地沥青冷再生工艺是20世纪80年代后期在路面冷铣刨工艺的基础上迅速发展起来的一种新技术，目前已成为国际上道路维修改造的主要方法之一。

下面就就地沥青冷再生在国道208线路面大修工程中的应用做一下简单的论述.

　　1　工程简介

　　1.1原有公路等级及使用状况

　　国道208线是国家主干线，是太原市的一条重要出口通道，是我省公路主骨架的重要组成部分.K819+186.2～K835+303。

76段（清徐境内,一级公路）始建于1978年，自1997改建以来，一直尚未大修，只是以养护为主。

现有公路由于重载车辆的碾压以及排水设施的不完善,路面病害十分严重，大面积龟裂、网裂、坑槽、拥包,局部路段还有翻浆等病害,路基强度明显不足，路况非常差，严重影响车辆的正常行驶,堵车现象时有发生，已不能满足经济快速增长，交通量直线上升的需求。

　　该路段的大修对于我省加快地区经济发展，改善投资环境加快资源开发和利用，增强省城太原的辐射力，适应日益增长的交通量和旅游发展，从根本上推动和保障经济的持续发展和繁荣都具有重要的意义.

　　1.2大修工程路面结构组合

　　根据交通量及其组成情况、公路功能、使用要求及气候、水文、地质等自然条件，结合本地材料供应情况和施工经验,本着技术先进、方便施工、利于养护的原则，全线采用结构组合如下：

（4+6）cm沥青砼面层+20cm水泥稳定碎石基层+20cm水泥稳定碎石底基层+20cm就地沥青冷再生底基层.

　　2　就地沥青冷再生概念

　　在旧路面上加入一定规格、数量的新集料（本项目中采用碎石）及结合剂（本项目中采用无机结合料水泥），然后用冷再生机就地进行路拌整形、碾压，使其达到新结构层（本项目中冷再生作为底基层）技术要求的施工工艺。

　　3　施工前准备工作

　　3.1技术交底培训

　　开工前项目总工程师召集参加本工程的所有人员进行详细的技术交底,将该工程的施工方法、操作规程、技术要求、质量标准、安全注意事项进行认真的讲解和说明，使所有参加本分项工程的人员思想一致,目标统一,职责明确,分别把关,团结协作,形成合力。

　　3.2障碍物的清除

　　清扫施工段落，清除各类杂物，保证下承层的表面平整和整洁，使再生施工不间断地连续进行，从而保证路面结构的连续性。

　　3。

3原路面处理

　　对原路面结构现场钻芯取样，进行观测,由四方（施工单位、监理、设计代表、业主）确认是否处理，若基层完好，则不予处理,若有松散等病害则进行处理.

　　3。

4再生机组配备

　　对再生施工中所需要的所有机械设备进行全面的检查，确保各项性能完好。

再生机组配备为：

水车6台,进口维特根2500型大型冷再生机1台，成都工程机械厂185平地机1台，徐工XS-220型振动压路机4台,洛阳20t静碾压路机3台，神河自卸车6台，徐工50型装载机2台.

　　3。

5设立工地试验室

　　选派具有合格资格的经验丰富的试验工程师负责试验室的工作，配备符合精度要求的试验仪器设备，用科学的数据指导施工。

同时为正式开工做好各种试验准备工作.主要试验测量仪器配备为：

全站仪2台，水准仪2台，钢尺2把，灌砂筒1套，脱模器1套，路强仪1台,压力机（2000kN）1台，灰剂量测定仪1套。

　　4　沥青就地冷再生施工工艺

　　4.1准备工作

（1）向驻施工现场监理单位报送“冷再生底基层开工报告单”.经同意后方可进行冷再生底基层施工.

（2）铺筑不小于200m的试验路段，从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面进行检验，确定工艺参数。

　　（3）各种材料进场前，及早检查其规格和品质，不符合技术要求的不得进场，材料进场时，应检查其数量，并按施工平面图堆放，而且还应按规定项目对其抽样检查.其抽样检查结果,报驻地监理单位.特别注意3点：

（1）水泥：

采用监理工程师认可的终凝时间在6h以上325#水泥,实际采用的水泥终凝时间为7h5min，以保证有充分的时间摊铺、整平、碾压。

整个施工过程中,严格控制水泥稳定粒料的配合比，工地实际采用水泥剂量可比室内试验室确定的剂量增加0.5％。

（2）碎石：

洁净、干净，并具有足够的强度和耐磨耗性，不得含有软质和其他杂质，颗粒级配组成应符合设计及规范要求。

　　（3）水：

洁净、不含有害物质，未经监理工程师批准的水源不得使用。

饮用水可直接作为拌和用水。

　　4。

2施工放样

　　恢复中心线及边线，中心线及边线一侧按路面设计图每10m设标桩,在标桩上划出冷再生底基层设计高和松铺厚度，松铺厚度=压实厚度×松铺系数。

这样做是为了使基层的高度，厚度和平整度达到质量标准.

　　4.3再生拌和

（1）局部铣刨,对由于车辙、拥包等造成的路面纵、横向较大变形进行局部铣刨，以保证再生层厚度均匀。

（2）准备外掺剂，按照生产配合比计算出每延米需要添加水泥量，添加10mm—30mm碎石513m。

　　（3）摊铺新集料：

为了使新添集料摊铺均匀，10mm～30mm碎石在施工段确定后进行网格化摊铺,然后用平地机摊平。

施工段落按路线前进方向每延米为一格打灰线（宽度为10m）.

　　（4）摊铺水泥：

人工用平耙、并用扫帚扫平使水泥与集料均匀结合，使强度符合规范与设计要求.

　　（5）拌和：

采用冷再生机按预定厚度破碎，经过对拌和后的混合料进行筛分试验确定前进速度按照12m／min控制,转速按照2200rad控制。

拌和时搭接宽度为20cm，考虑到水泥的初凝时间，以及各道工序的衔接问题，以50m施工长度为限.

　　拌和同时电控加水，水车挂空档依靠冷再生机顶推行驶，水车向冷再生机加水，其余2~3辆洒水车跟随保证拌和用水，为了弥补施工中水分的损失，确定加水比例比最佳含水量略高n5％.1%。

　　4。

4整平

　　当冷再生机作业至施工长度时（50m），采用50t振动压路机（不开振）对刚拌和后的混合料进行稳压，碾压速度3km／h，碾压2遍。

碾压顺序由外向内，由低到高（碾压时错轮为1／3轮宽）。

接着采用185平地机进行整平，为了严格控制标高，采用挂线法进行整平,工程技术员检测拌和后的顶面高程，以10m为一段在距中桩1.5m处、7.5m处、和10m处进行高程检测，测出实际高程与设计高程的差距，用白灰标出需要刮平或填补的数值，平地机司机从外侧起向内侧按照标出的数值进行整平，直至表面平整无松散。

　　对局部低洼处，应用齿耙将其表层5cm耙松，并用新拌混合料进行找补、整平、严禁用贴“薄饼”的方法找平

　4.5碾压

　　通过现场检测压实度和平整度、外观总结出碾压工序：

　　初压：

整平后采用50t以上振动压路机开强振进行振动碾压2遍,碾压速度2。

0km／h～2。

5km／h，错轮为1，3轮宽。

　　复压:

采用三轮压路机碾压2遍，碾压速度2。

0km／h～2.5km／h，错轮为1／3轮宽，碾压后用灌砂法检测压实度，若达不到97%，增加碾压,直至全部符合设计要求。

　　终压：

用振动压路机快速收光1～2遍,错轮为1，2轮宽，使表面平整定型。

压路机在碾压过程匀速行驶.

　　在碾压过程中基层表面应始终保持潮湿,如表层水蒸发较快，应及时补洒少量的水。

如在碾压过程中有“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。

6摊铺和碾压现场设专人检验，修补缺陷

　　①要有测量员盯现场,不断检测拌和和碾压后的标高,及时纠正施工中的偏差；②挖除含水量超限点,并换填合格材料;③用拌和好的水泥石屑对表面偏粗的部位进行精心找补；④对由于再生机停顿和碾压推移产生的拥包、拥坎，用铁锹人工铲除；⑤用3m直尺逐段丈量平整度,发现异常马上处理。

　　快速检测压实度，压实不足尽快补压.压实度控制时一定要留有余地，尽量多压1～2遍，自检时压实度按提高一个百分点掌握.

　　4。

7横缝的处理

　　用人工将末端混合料整型，横缝必须垂直整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料。

　　方木加一侧用砂砾或碎石回填约3cm长，其高度略高出方木几厘米。

将混合料碾压密实，第二天重新拌和之前，将砂砾和方木除去将下承层顶面清扫干净后。

　　也可将在前面一段（约2m～3m）不进行碾压，继续施工时，剔除未经压实的混合料，并将已碾压密实且高程和平整符合要求的末段挖成一横向（与中心线垂直）的垂直向下的断面,然后再拌和新的混合料.

　　4.8纵缝处理

　　为防止施工造成道路交通中断,采取半幅施工,不可避免的产生了纵向裂缝。

按以下方法进行处理:

纵缝必须垂直相接，严禁斜接。

在前一幅拌和时，在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑,基础高度应与混合料压实厚度相同。

在拌和另一幅之前，拆除支撑，继续拌和混合料,整型、碾压。

　　4.9质量检验

　　各项指标的检验应在24h内完成，首先表面应均匀无松散等现象（最好跟踪检验）。

各项质量指标应满足标准要求,它不仅影响对该层的质量评定，同时也会对沥青表面层质量的经济效益产生较大的影响.压实度、强度不合格的坚决予以返工处理。

平整度指标必须在做封层之前，会同驻地监理逐段进行检测.

　　为检验冷再生底基层的整体性，要求龄期满足7～10天时进行钻芯检验,若路面钻取不出完整的芯件，则应指出不合格底基层的界限并进行返工处理。

　　要求在沥青面层施工前，对再生层的标高逐段进行复测，凡标高高出的部分，必须用铣刨机刨除。

　　4。

10养生

　　养生是再生层非常重要的一道工序，它直接影响再生层的成型强度和表观质量.

　　碾压检测合格后立即开始洒水进行养生，养生期内杜绝洒水车以外的任何车辆进入，养生期不少于7d，要使冷再生层表面始终保持湿润，做到每天及时洒水，专人看管，确保再生层不因养生不当产生损坏。

　　养生期结束，即可进行基层的施工，如不立即铺筑基层，则应延长养生期，不宜使冷再生底基层长期暴晒而开裂。

　　5　施工中发现的问题

　　5。

1就地沥青冷再生技术的优点

　　①能够节约大量砂石材料的用量,节省了道路养护和维修费用；②降低沥青消耗，节约石油资源，保护环境;③矫正原有路面材料的缺陷，显著改善原有路面的结构承载能力，延长路面寿命;④改善路面行使质量;⑤运输成本可以降到最低；⑥工程造价;⑦在翻新路面的补强问题上有很大的灵活性。

　　5。

2一些影响工程质量的问题

（1）通过现场钻芯发现原路面结构沥青砼层厚度不均匀，对强度有一定影响。

（2）经过试验人员现场检测发现压实度不均匀，集料细的成型好但压实度低，集料粗的成型差但压实度好。

　　（3）中间接缝处粗集料较多，形成级配不合理，钻芯产生下部1cm～2cm松散。

　　（4）就地冷再生不能过多地发现下层的病害,施工中平整度、横坡、纵断高程不好控制。

　　6　施工见解

　　近年来，随着我国公路建设逐步加快，建设里程越来越长，很多路线服务年限已满，公路建设的重点将向改扩建、大修及维护转移,沥青路面是我国路面的主要形式，对于此类道路改造和维修工程，如果将废旧沥青混合料废置于公路沿线，不仅造成资源的浪费，也会占用大量的土地，对公路的边坡及绿化造成长期的危害，对环境造成严重污染。

冷再生技术充分利用旧路资源,彻底解决了将旧路推除重建而存在建筑废料运输和堆放的问题，也大大地减少了新材料的用量，减少了环境污染与破坏，给公路行业的发展创造了一条快速、节约的途径.

　　综上所述，冷再生作为一种新兴的施工技术,在我国公路事业飞速发展的今天,将会以其独特的施工工艺、特点牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。

与传统筑路方法相比，“就地冷再生技术”可缩短工期、提高作业效率,完全利用废旧材料，大大节省施工成本，对交通的干扰最小。

冷再生新技术为旧路更新改造探索了新途径,积累了新经验。

高速公路冷再生技术应用研究试验路实施方案

　一、项目背景

　　1、冷再生技术的目的

　　沥青路面就地冷再生技术通过重复利用沥青混合料（主要为砂石料和沥青材料）,对现有已损坏的路面进行加强，并达到节约资源和保护生态环境的目的.其最大的优点是原路面材料的重复利用，能较大程度地节约资源,保护环境,避免山石过多被开采。

大修高速公路，大量沥青路面废料的堆放将使资源的有效利用、废料存放的场地及环保等问题越来越突出，沥青路面废料的再生利用将不单单是技术问题,而是一个社会问题。

石油资源是不会再生的，过度的开采会导致资源的枯竭。

节约自然资源，保护自然环境是我国的基本国策。

从节约资源出发，将旧沥青路面再生充分加以利用是一项行之有效的措施。

有关专家指出，采用沥青路面再生技术、重复利用沥青路面废料是从根本上解决处置沥青路面废料和缓解资源压力的有效途径，也是适应当前可持续发展战略的形势。

　　以环境生态的观点而言,路面再生工法是“现场优于工厂,冷拌优于热拌”。

本次在西半幅K149+600～K151+600段进行就地冷再生试验段。

　　2、冷再生技术的意义

　　冷再生技术具有以下优点：

　　环境：

现有路面材料的完全利用。

不需要发现损坏点，来自料场的新材料的用量最少。

减少了因开采料场等所造成的地表断痕.运输量大为减少.极大地降低了能源消耗及运输车另加给路网的损害.

　　再生层的质量：

现有材料与水和稳定剂的连续、高质量的拌和确保了再生层的质量。

液态稳定剂的添加因采用微机控制的输送系统而非常精确。

各组份材料的精确计量和可靠输送是获得优质再生材料的保证。

　　结构的完整性：

冷再生施工产生的较厚的均匀的路面内，不存在传统施工方法中有时出现的较薄路面间的薄弱界面。

　　不损坏路基：

与采用传统施工机械修复道路相比，冷再生施工很少损坏路基。

典型的冷再生施工，均为一次性作业，再生机的履带（履带式再生机）或高附着力轮胎（轮胎式再生机）在暴露的路面上只通过一次。

而采用传统机械施工时,路基将承受频繁的高应力载荷，往往导致“局部隆起”现象，必要时需采取挖掘和回填作业进行处理。

　　较短的施工周期：

现代再生机械具有很高的生产率，与其他修复施工相比，大大地缩短了工期.工期的缩短对道路用户来说，具有极大的无法估量的好处，因为，它大大降低了交通中断的时间。

　　交通安全：

冷再生施工最大的优点之一是具有很高的交通安全性。

整个再生机组均可处于同一条车道内.白天可以仅进行一条车道的再生施工，而到了晚上,包括施工完毕的再生车道在内的整条道路可以全部开放交通。

　　经济性:

综合上述所有优点，从经济性的角度来看，冷再生施工是路面修复的一种最具吸引力的方法。

　　由于冷再生技术具有以上优点，因此实施冷再生技术对于节约自然资源，保护自然环境以及在高速公路的维护中具有非凡的意义。

　　3、**高速公路应用冷再生技术的原因及条件

（1）保证*＊高速公路的畅通具有重要的政治、经济意义

　　①**高速公路的畅通是缓解我省交通运输紧张状况的需要

　　**高速公路是京珠高速的重要组成路段，是首都北京经我省连接全国各地的重要交通纽带。

　　②**高速公路的畅通是我省经济发展的需要

　　＊*高速公路作为国道京珠高速的重要组成部分，是连接省会和首都北京的重要通道，能有效的带动沿线地区的经济发展,为保证我省经济的高速发展，**高速公路的改善也已刻不容缓。

　　③*＊高速公路的畅通是促进我省旅游事业发展的需要

　　本项目的实施将创造更为便利、舒适的、快捷的交通条件，对推动河北省旅游业的持续快速发展有着十分重要的意义.

　　因此，要求施工时间能达到最短，对＊*高速公路的交通影响减到最小.

（2）高速公路交通量大，大车多,施工时交通安全问题突出。

　　（3）冷再生技术的优点

　　冷再生技术具有环保、经济、施工工期短、且具有很高的交通安全性等优点,较适合**高速公路的现状及特点。

　　二、冷再生技术国内外应用情况

　　1、国外

　　国外对沥青路面再生利用研究,最早从1915年在美国开始的,但由于以后大规模的公路建设而忽视了对该技术的研究。

1973年石油危机爆发后美国对这项技术才引起重视,并在全国范围内进行广泛研究,到八十年代末美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半，并且在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。

沥青路面的再生利用在美国已是常规实践，目前其重复利用率高达80％.

　　西欧国家也十分重视这项技术，联邦德国是最早将再生料应用于高速公路路面养护的国家,1978年就将全部废弃沥青路面材料加以回收利用。

芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作。

法国现在也已开始在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中推广应用这项技术。

　　2、国内

　　我国在上世纪80年代交通部将沥青路面再生技术作为重占为科研项目立项研究。

1982年由同济大学组织协调山西、河北、湖北、河南、山东、江西等省开展了《旧有沥青（渣油）路面再生利用研究》，累计铺筑再生路面600km。

　　三、试验段现状

　　1、结构形式

　　试验段现状结构形式为5厘米中粒式沥青混凝土上面层、5厘米粗粒式沥青混凝土下面层、15厘米二灰碎石基层，40厘米石灰土底基层。

　　在通车运营后的养护中，东、西半幅均进行了沥青混凝土罩面，现状路面面层厚度为15厘米左右。

　　2、检测结果

　　目测：

　　此段路面大部分路面有车辙和网裂,部分路段网裂和车辙严重，急需处理。

　　弯沉检测：

　　此段路面现场弯沉检测，西幅超车道平均弯沉值为66，西幅行车道平均弯沉值为55，均大于设计容许弯沉值30。

具体检测数据如下：

　　＊*高速公路西半幅超车道路面结构强度（弯沉）检测数据

　　检测区间平均弯沉标准差代表弯沉PSSI

　　K149+000～K150+00041.114。

67037

　　K150+000～K151+00036.410.55749

　　K151+000～K152+00042。

313.67037

　　**高速公路西半幅行车道路面结构强度（弯沉）检测数据

　　检测区间平均弯沉标准差代表弯沉PSSI

　　K149+000~K150+00033。

112。

15749

　　K150+000~K151+00033.311.45651

　　K151+000~K152+00031.09.85158

　　车辙检测:

　　经检测此段路面车辙较重，大部分路段车辙在30~50cm深，急需处理。

　　钻芯：

　　钻芯检测发现此段路面网裂部分面层和基层完全松散，轻微网裂处面层散，基层上部松散、成片状；部分路段表面较好，但基层松散.钻芯情况如下:

　　钻芯情况一览表

　　桩号位置钻芯情况描述

　　k149+700西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层上部全散、下部成块状

　　k149+935西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层全散

　　k150+325西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层全散

　　k150+875西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层全散

　　k151+210西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层全散

　　k150+290西幅行车道轻微龟裂处上面层下部散、基层散

　　路肩表面较好处上面层下部散、基层上部散、基层断裂

　　k151+511西幅行车道轮迹、龟裂处沥青面层和基层全散

　　四、试验段技术方案

　　1、结构形式

　　沥青路面上面层采用4cm厚AC-16Ⅰ型沥青混凝土，中面层采用5cm厚AC-20Ⅰ型沥青混凝土，下面层采用6cm厚AC—25Ⅰ型沥青混凝土，15cm厚再生混合料基层。

　　2、配合比设计

　　旧沥青路面材料取样进行抽提，测定旧沥青含量、旧沥青性能、旧料级配，对旧沥青路面材料性能进行评价，确定旧料与新料的比例，调整级配。

确定再生剂的用量和新沥青添加数量。

通过马歇尔试验、冻融劈裂试验，车辙试验等试验评价再生混合料性能.

　　采用标准击实方法制备稳定剂含量不同的各种混合料的试件,并对试件进行养生.养生后，对试件进行各种测试以评价其工程特性，和水敏感性。

将测试结果按每种混合料所含稳定剂的量绘制成曲线。

对应于材料的理想工程特性的稳定剂含量就是最佳稳定剂含量。

（1）初选稳定剂

　　考虑下列因素，初选稳定剂:

　　—各种稳定剂的相关成本.

　　—材料的可获得性,即具有充足的日供料能力,所供稳定剂具有稳定的性质。

　　—对被再生材料的种类和质量的适用性。

最合适的材料的初选依据是路面调查阶段的试验室测试。

　　—与路面设计要求有关的再生混合料的工程特性。

　　基于上述结论，即可确定与配方设计有关的稳定剂。

本次再生采用乳化沥青和水泥两种材料进行对比或相结合使用。

（2）集料

　　—通过常规试验确定级配和塑性指数.

　　—调整级配以满足级配包络线的要求。

　　—在105℃将样品烘干至恒重.