热再生机组施工手册.docx
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热再生机组施工手册
超级热再生机组
实体工程试验实施方案
河北高速公路管理处
2006-08-01
目录
一、热再生施工组织及计划安排……………………3-16
二、热再生机组设计施工方案………………………17
三、热再生施工配合比设计…………………………18-27
四、热再生施工指导书………………………………28-40
五、热再生安全制度…………………………………41-43
六、热再生机组操作规程……………………………44-51
七、热再生实验设备配置一览表……………………52
八、热再生实验文件、合同及会议记要……………53-65
一、热再生施工组织设计及计划安排
1、工程概况
1.1石安高速公路经多年使用，特别是近年超载现象日益严重，路面出现了诸如车辙、裂缝、松散等多种病害，影响了高速公路的服务功能。
针对路面病害，石安高速公路在近几年进行了罩面、稀浆封层等方式的处理。
为提高高速公路的使用年限，并从经济、环境、新技术的使用等多个层面的考虑，在石安高速公路实施就地热再生维修。
1.2工程范围及数量
本次热再生维修的沥青路面在石安高速公路K359—K362（东半幅）之间，3公里，热再生面积34500M2，再生厚度4CM。
2、热再生工程的主要特点
2.1新技术
就地热再生就是在现场对从原始获得的RAP材料进行再生处理。
破损的沥青路面被加热、软化、破碎、拌合并压实成型。
有时根据需要，还会在其中添加新的骨料或再生剂。
使用这种方法对路面通常的处理深度为20mm～50mm。
虽然沥青路面就地热再生在国际上早已应用成熟，但在国内还属于新技术，没有行业规范和标准，也没有多少成熟经验可以借鉴。
2.2交通管制困难
拟施工路段交通量大，特别是超重较多，而且超载车车速较慢，容易造成交通堵塞，对施工进度及安全造成较大影响。
因此为了保证工程进度和施工人员、机具的安全，应着重考虑交通安全标志、设施的有效配套和保证各项安全措施的贯彻落实。
2.3施工流程
就地热再生施工机组，可以分为路面加热机、铣刨机及复拌机，另配摊铺机、压路机。
在施工过程中，要特别注意翻松与碾压时的温度管理，确保连续施工和均匀碾压。
就地热再生施工机组现场组成流程图
第一预热机第二预热机铣刨机复拌机摊铺机压路机
2.4就地热再生机理
沥青路面的老化主要是沥青中轻质组分减少，石料的少量损失，沥青路面就地再生通过添加再生剂调节旧沥青路面中老化沥青的化学组分，来恢复老化沥青的性能，同时补充少量新沥青混合料来调整原有沥青混合料级配，以达到沥青路面再生效果。
主要包括四种类型：
整形、加铺、复拌、复拌加铺。
整形（reform）：
旧路面被加热、耙松、摊铺、重新整形，最后压实（不添加任何新料），适用于修复破损不严重的路面，不需要添加新料，修复后可消除车辙、泛油、小裂缝等病害，恢复路面的平整度，改善路面使用性能。
2．5就地热再生的优点
1）裂缝得到了阻隔和填塞。
2）车辙和坑槽得以填充，不平整的区域得以平整，排水设施重新建立。
3）老化和脆弱的沥青经再生剂结合重新恢复了原有性能。
4）集料级配和沥青含量得到合理调整。
5）抗滑性能以及平整度得到提高，增加了路面的安全性能。
6）相对于其他常规的修复方法，具有维修速度快、热拌、摊铺、碾压一次完成，减少了交通中断带来的不利影响。
7）减少了运输成本。
3.施工组织结构和主要人员
3.1安排及工期计划
本工程的施工顺序是以顺行方向施工，分车道依次施工。
这样，一方面可以保证施工期间在路面横向排水顺畅，另一方面有利于材料运输和安全保障，在部分封闭交通的条件下安全施工。
工程采用加拿大AR2000型热再生列车机组，含加热机2台、铣刨机1台、复拌机1台。
预计8月14日正式开工，一天可再生一条车道（4.0M宽），约0.6—0.8KM，有效期15天即可完成该段施工任务。
3.2主要设备清单
根据热再生工程的施工特点，本工程配备了以下主要施工设备。
（见设备一览表）
3．3工期计划
2006年7月31日，所有人员到位，到8月5日，利用一周时间进行设备的维修及保养，同时熟悉设备构造及各部零件。
8月6日至15日，利用一周时间进行练车实习。
进一步了解设备的各部性能。
期间，完成设备操作规程的编写。
并制定一套手语标示，以备施工时用。
8月16日以后，即从第三周开始，正式上路施工。
8月30日施工结束。
3.4组织机构
4、主要工序的施工工艺要求
4.1施工前的现场调查
在进行路面翻修工艺的设计时，为了判断是否采用就地热再生机施工，需要调查道路的几何构造、沿路的状况以及路面的损坏情况，旧沥青层面材料的质量情况，从而选定最佳施工方式。
从现场调查开始，根据路面的损坏程度，判断是否适用就地热再生工艺。
如果判断为可以，则按后续程序进行作业。
4.1.1现场调查
现场调查主要是确认有无结构性的损坏、道路几何构造、路面结构以及路面的损坏程度、路面状况、路面的经历、交通量等，以便选择合理的施工方式、制定施工计划。
现场调查非常重要，必须掌握自然环境、现场的实际情况。
由施工方进行的现场调查是以充分了解施工现场为目的，对于制定施工计划是不可缺少的，也是本工艺成功的关键。
4.1.2详细调查
详细调查是为了选择合适的施工方式及进行路面断面设计，定量地把握旧路面性状及面层材料的质量。
4.2再生剂添加量的确定
沥青路面就地再生施工的路段进行旧路面现场取样。
取样应选择具有代表性的旧路面，深度为5CM。
将取回来的样品在实验室进行旧沥青抽提和回收实验。
对回收的沥青做沥青针入度、延度、软化点实验。
将实验结果与该路段竣工时（即施工时新沥青）资料进行对比，判断原路面沥青的老化程度。
其次，将回收来的旧沥青按不同比例掺入再生剂进行实验室实验，并测试再生后的沥青三大指标（针入度、软化点、延度），同时绘制曲线确定掺加再生剂的最佳比例。
最后，按最佳再生剂掺量对原路面取样材料进行实验室再生，将再生混合料进行马氏实验，测试试件的稳定度、流值、密度、饱和度和空隙率，用这些指标验证再生剂的掺量。
4.3路面严重破损处的处理
若遇有路面破损严重和部分路段渗水严重的情况，在施工中要对部分损坏严重的地方散布乳化沥青。
散布乳化沥青之前，再生铣刨路面松散夹层的地方，需要人工清除松散旧料后撒乳化沥青保证黏结效果，但要注意乳化沥青不能过量。
4.3.1级配调整路段
设备要求：
石料自动撒布机、沥青自动撒布机、加热机（2台）
（1）级配缺档，油石比偏大。
根据实验预撒恰当的石料进行调节。
（2）级配合理，油石比偏大，根据实验预撒消石灰或少量水泥。
（3）油石比偏小，再生剂改善。
（4）级配缺挡，油石比很小。
预撒恰当的石料和乳化沥青。
3.4施工放样
依据以往的施工经验，专门为复拌机配备了超声波平整度找平仪，
以改善路面再生加铺后行车舒适度。
横坡仍采用原路面横坡，个别横坡不良路段再生时加以改善。
4.5对原路面加热
先对原路面进行认真的清扫，再用加热机对原路面进行加热。
加热机进行速度根据路面状况、气温、风速等进行综合调试，选定一个最佳进行速度。
加热机操作员可用加热机上的路面温度仪对路面的加热情况进行监控，确保路面加热到最佳温度。
路面加热温度以再生混合料的温度为110—120作为控制温度，极端低温不低于110，加热的宽度要比再生铣刨的宽度两边各宽20CM。
4.6复拌机再生摊铺
路面加热到所需温度后，复拌机跟进对原路面进行再生，再生施工时应做到以下几点：
（1）新拌料要计量准确，喷洒要均匀。
新拌料的喷洒要与复拌机
的进行速度相适宜，确保旧路面每平方米的喷洒量准确。
作业时，适时检查再生喷洒口是否堵塞，喷洒是否顺畅。
（2）铣刨深度要准确均匀，配备专人负责检查铣刨深度，随时检
查，发现铣刨深度误差过大及时调整，铣刨深度误差为5MM，尽量作到准确。
对于原路面路况较好，原路面上面层和中面层结合完好的路段，铣刨时可适当浅一些，以不破坏原结合面为度；如果路面上面层和下面层结合不好，有松散现象，必须将松散层全部铣刨干净，而且此时施工速度适当放慢，以确保结合部位有足够的温度不低于100度，保证新再生路面面层结合良好。
铣刨的宽度比加热宽度两边各窄20CM，以利于再生路面和原路面纵向接缝良好。
（3）本次工程如果有部分车辙严重的路段，需要添加的新沥青混
合料为外购料，其质量另行控制。
（4）再生混合料的摊铺，根据路面的加热情况，确定一个最佳的
进行速度；根据试验段的情况，确定好混合料的松铺系数。
摊铺前调整好熨平板，检查各种传感器是否灵敏。
所有准备工作就绪开始摊铺，摊铺时要控制好输料螺旋里混合料的量，一般混合料埋没输螺旋三分之二为宜。
根据以往的施工经验，复拌机的速度与路面加热情况和沥青混合料的供应情况有关，一般控制在1.5-2.5M/MIN。
（5）沥青路面的碾压控制
碾压新路面采用钢轮和胶轮压路机交替碾压完成。
初压用12T双钢轮压路机静压、振压各一遍；复压用20T的轮胎压路机碾压4遍；终压用12T的钢轮压路机静压2遍。
碾压必须精心，确保压实度达到98%，用无核密度仪随时检测。
沥青路面碾压关键是控制好碾压温度、压路机进行速度以及压路机起步和停机平稳。
初压采取跟近摊铺碾压，即压路机和摊铺机不可相距太远，以免路面热量散失、温度下降。
胶轮复压时，如产生过深的轮迹、破坏平整度，这表明沥青混凝土温度过高，需等待降温。
复压不能超过初压的界限，以免造成很深的车辙或拥包而难以收拾。
终压必须尽快，以防路面温度下降过快而不能很好消除轮迹。
压路机启动和停机时必须平稳，以不出现沥青混凝土料推移为准。
为防止压路机粘料，可向压路机喷洒少量肥皂水等表面活性剂溶液，严禁喷洒或刷柴油。
（6）交通必须等再生路面冷却至环境温度后开放。
开放交通后3
个小时，要派专人随时检测路面温度及车轮对路面碾压情况。
5、保证质量和工期的主要措施
5.1质量保证措施
（1）新拌料的喷洒剂量控制；现场控制必须多做实验，加强监控，
确保再生剂喷洒量准确。
对再生剂的喷洒装置必须每天进行清理，防止喷嘴堵塞。
（2）旧路面加热温度控制：
确保加热、铣刨、摊铺后的温度控制
在130—140，既不能过高，过高会加剧沥青路面的老化，又不能过低，过低会影响再生质量和压实质量。
（3）压实度控制：
沥青路面的压实度是沥青路面质量的重要指
标，必须严格控制。
要控制好压实度，必须控制好沥青混合料的碾压温度、碾压遍数。
本工程的压实度≥97%。
（4）平整度控制：
控制好摊铺机的进行速度、尽量少停车，而且
厚度要均匀。
控制好压路机的碾压工序，不能急起步、急刹车，行驶要平稳。
加强现场监控，配备3米直尺，发现平整度不好时及时查找原因，予以纠正。
（5）接逢质量控制：
再生路面和原路面纵向接缝质量是热再生的
施工质量的又一个关键，必须作到新旧路面接逢平顺、密实，杜绝有松散现象。
（6）施工缝质量控制：
施工缝接逢处必须平顺、密实，每天收工
时记住松铺刻度值，开工时即按此松铺系数。
现场配备小孔筛，接缝出现离析时小料填充，以保证接缝质量。
5.2工期保证措施
进度计划是控制工程进度的依据，本次施工将严格按照施工组织中的月、旬作业计划以及材料、机械使用计划进行施工。
如果在施工中遇到不可抗拒的因素我们会对进度计划进行调整，并作到：
（1）根据网络计划或进度管理曲线，查找实际进度与计划进度的差距，分析影响进度的原因。
（2）调整滞后项目的施工方案，适当增加资源投入，科学安排施工顺序，采用多作业的平行流水作业或立体交叉平等流水作业加快施工进度。
（3）合理压缩关键路线上的作业时间，尽量保证总工期实现，必要时倒排工期。
（4）配备熟练的操作工人：
本工程操作机手大部分从事过其他高速公路沥青路面的施工，积累了热再生施工经验，在总结经验的基础上，对工程质量会有充分保障。
（5）加强设备的维修和保养：
配备强有力的设备维修人员，对进场设备均进行全面保养，使设备常保持最佳工作状态。
在施工中派人跟踪检查，随时掌握设备运转状况，有问题及时处理。
建立设备档案，起动设备维修保养预警机制，每太大型设备专人负责。
（6）加强计划管理：
首先，按照施工计划要求组织好人、财、物。
人员要有备用，某台设备的操作手因故不能工作，能马上有顶替人员。
准备充足的流动资金，对各种所需材料必须按计划稍有提前运至指定现场。
其次，合理安排各层次的施工可，以减少机械设备的调动、更换、调整等的时间，以争取更多的有效工作时间。
（7）生产例会：
每天晚上召开班组以上人员的工作例会，总结当天的生产情况，查找生产和质量控制方面存在的问题，安排第二天的生产任务，检查第二天身生产所需各种材料是否到位，设备是否完好。
（8）精心操作，提高单产，杜绝返工。
（9）改善后勤，保障供应，让一线工作人员无好顾之忧。
6、合理配置施工资源
合理配置施工资源是保证施工现场动态投入生产要素达到最佳组合，完全阶段施工任务，获取较大经济效益的关键。
在施工过程中，人力材料和机械需求量不断变化，在配置施工资源时应与使用情况决定材料储备量；根据主导机械配置与之能力相适应的附属机械；根据天气情况和实际进度对资源进场计划进行调整。
要做到人、机、料、法、环协调统一。
实践证明：
违背客观规律，不计成本而大量增加投入，盲目赶工的“形象”工程和投入不足致使进度缓慢的“胡子”工程都将导致施工资源的极大浪费和工程的严重亏损。
7、认真作好实验段
开工后，施工单位对自然条件、施工工序、质量控制都有一个适应的过程。
通过实验段施工，可以初步掌握工程的质量控制要点、主要技术参数、施工进度、机械组合以及施工过程中的协调情况，故它是施工现场管理的一个重要环节。
施工段施工之前要编制施工计划，明确施工方法、技术要求、实验检测内容以及到的质量标准。
施工中发现问题应及时调整，作好记录、分析、总结，为大面积施工提供理论和实践依据。
8、适时调整机械组合
机械化施工能有效地降低成本、提高质量、保证进度，是当前公路建设发展的主流。
在施工过程中，要保持机械组合的相对稳定。
由于进度、天气等方面的影响，机械的使用数量发生变化时，我们场管理者必须适时改变机械组合。
组织机械施工应注意：
（1）根据进度计划、质量要求和机械的生产能力选择主导机械，并留有适当的余量。
（2）全套机械的生产能力是由其中生产能力最小的机械决定的，因此加强机械的统一调配，始终保持机械的最佳组合，提高机械的使用率。
（3）要组织维护、抢修小组，备有关键配件，定期维护，随时排除故障，确保工程正常进行。
9、必须进行施工质量现场考核
进行施工考核的目的是保证工程的顺利实施，保证工程的质量和进度，同时保障参建单位、队伍的设备、人员安全。
二热再生机组设计施工方案
经7月26日会议通过（石安处、新桥公司、省路桥六公司、项目办有关人员参加）：
1、施工地点：
石安高速公路K362—K359东幅3KM。
2、目前路面结构4+5+6沥青砼
3、热再生方案：
3.1热再生4CM
3.2添新料和再生剂,总厚压实后6CM,AC16级配
3.3再正常罩面4CM.
4、组织单位：
石安处现场总负责，提供AR2000超级热再生机器，驾驶人员、维修人员、管理人员、技术人员、配件保管等并负责现场指挥协调。
施工配合单位：
省路桥六公司、提供辅助设备、人员及各种材料（沥青砼）
技术支持：
北京公路所新桥公司，施工技术资料的提供与整理报告。
技术服务单位：
加拿大马泰克公司
项目办养护科
二OO六年八月十日
三热再生施工配合比设计
1.任务来源
受河北省交通厅国际金融组织贷款项目办公室的委托，交通部公路科学研究院北京新桥技术发展有限公司承担河北省沥青路面热再生技术研究项目，以河北省石安石安高速（河北段）K359至K362路段东半幅为本项目工程。
根据项目办意见，拟将原上面层添加50%新料后作为中面层，根据筛分结果，确定采用AC-16F结构，而后加铺磨耗层。
为此，制订了试验计划，并委托河北道桥工程检测有限公司中心试验室为本项目试验协作单位。
河北道桥工程检测有限公司中心试验室接到任务后，积极组织对指定路段路面上面层沥青混合料做相应试验，对再生的中面层混合料进行配合比设计。
2.依据主要技术规范、试验规程
JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》
JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》
JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》
3.原路面表面层沥青混合料试验
中心试验室分别于2006年6月28日、7月8日对旧路试验段进行现场取样调查，分别在石安高速石家庄方向K360+345行车道上（2002年罩面）和K360+350超车道上（1997年修建）取沥青路面上面层板块（800mm×800mm）5块，做旧沥青混合料的沥青抽提、级配室内分析试验和回收的老化沥青及掺再生剂后新沥青的路用性能指标检测。
3.1沥青含量与级配分析
沥青含量试验采用意大利产西斯得克全自动沥青混合料抽提仪。
抽提筛分试验结果见表3-1、3-2，筛分曲线绘于图1、图2。
抽提试验结果表3-1
年份
油石比（%）
沥青含量（％）
2002年
5.2
4.94
1997年
4.7
4.49
筛分试验结果表3-2
筛孔年份
19mm
16mm
13.2mm
9.5mm
4.75mm
2.36mm
1.18mm
0.6mm
0.3mm
0.15mm
0.075mm
2002年
100
91.0
79.6
67.4
45.2
34.5
28.1
21.8
17.8
15.9
8.7
1997年
100
95.0
76.0
53.0
31.9
23.7
21.1
17.6
13.8
8.9
7.2
3.2用阿布森法回收老化沥青试验分析
对原两种不同年份的沥青混合料按照JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0726-1993规定的阿布森法回收沥青，并按委托方要求做相关试验。
回收老化沥青试验结果表3-3
检测项目
单位
2002年旧沥青
1997年旧沥青
试验方法
针入度（25℃,100g,5s）
0.1mm
53
32
T0604-2000
软化点（环球法）
℃
55.0
64.0
T0606-2000
60℃动力粘度
Pa.s
323
413
T0620-2000
延度（5cm/min，15℃）
cm
69.5
11.2
T0605-1993
TFOT后
（163℃，5h）
质量变化
%
-0.15
+0.01
T0609-1993
残留针入度比
%
86.8
93.8
T0604-2000
残留延度（10℃）
cm
7.3
4.7
T0605-1993
由表中试验数据可以分析出回收的2002年旧沥青除延度外，其他指标均接近现行《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004中规定的A级沥青技术指标。
而回收的1997年旧沥青技术指标普遍偏低，沥青呈现老化性质，主要表现为针入度、延度大幅降低，软化点升高，故必需掺加适量再生剂以改善其性质。
3.3确定最佳再生剂含量
根据老化沥青试验结果，掺加不同剂量的再生剂进行试验，确定最佳再生剂掺量以使其接近JTGF40-2004中规定的A-70#沥青技术标准。
试验结果见表3-4。
回收老化沥青掺加再生剂后试验结果表3-4
检测项目
单位
A-70#技术要求
1997年旧沥青掺加再生剂试验
试验方法
2%
4%
6%
8%
针入度（25℃,100g,5s）
0.1mm
60～80
45
52
63
87
T0604-2000
软化点（环球法）
℃
不小于46
61.0
59.5
54.0
49.0
T0606-2000
延度（5cm/min，15℃）
cm
不小于100
38.5
43.8
61.0
73.6
T0605-1993
TFOT后
（163℃，5h）
质量变化
%
不大于±0.8
—
—
-0.77
—
T0609-1993
残留针入度比
%
不小于61
—
—
60.3
—
T0604-2000
残留延度（10℃）
cm
不小于6
—
—
11.0
—
T0605-1993
试验结果表明，随着再生剂用量的增加，沥青已软化，表现为针入度、延度提高，软化点降低。
当掺加再生剂剂量达到6%至8%时除延度指标外，其他指标已基本满足预订的A-70#技术指标要求。
但考虑到工程所处路段重载汽车较多，且实际施工时尚需添加新料，附带添加一部分新沥青，因此初步确定掺加再生剂的剂量为旧沥青的6%。
4.拟添加新材料试验
因原表面层热再生后作为中面层使用，为了满足再生后6cm的设计厚度，在原有路面厚4cm的基础上应添加33%左右的新材料。
热再生沥青路面需采用的新材料试验结果如以下所示。
4.1沥青
对委托方提供辽宁盘锦SBS改性沥青按JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求进行了规定项目的试验检测，该样品符合SBS类I-C改性沥青技术要求。
试验检测结果见表4-1。
SBS改性沥青检测结果表4-1
检测项目
单位
SBS类I-C
技术要求
试验结果
试验方法
针入度（25℃,100g,5s）
0.1mm
60～80
71
T0604-2000
软化点（环球法）
℃
不小于70
81.0
T0606-2000
135℃运动粘度
Pa.s
不大于3
1.7
T0620-2000
延度（5cm/min，5℃）
cm
不小于30
55
T0605-1993
延度（5cm/min，15℃）
cm
--
102
T0605-1993
弹性恢复25℃
%
不小于65
86
T0662-1993
密度（15℃）
g/cm3
实测记录
1.022
T0603-1993
TFOT后
（163℃，5h）
质量变化
%
不大于±1.0
+0.12
T0609-1993
残留针入度比
%
不小于65
78.9
T0604-2000
残留延度（5℃）
cm
不小于15
26
T0605-1993
4.2矿料
热再生沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉填充料。
4.2.1粗集料
石灰岩粗集料为河北隆尧产，分为10～20mm、5～10mm、3～5mm三种规格，试验项目及试验结果见表4-2。
粗集料技术性质表4-2
检测项目
单位
标准要求
粗集料试验结果
试验方法
10～
20mm
5～
10mm
3～
5mm
集料压碎值
%
不大于18
16.2
—
—
T0316—2005
洛杉矶磨耗损失
%
不大于28
18.7
—
T0317—2005
表观密度
t/m3
不小于2.60
2.7
升级会员 