泥冷再生技術(shù)在路面基層施工中的應(yīng)用

【摘 要】通過(guò)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(guò)反復(fù)試驗(yàn)、研究得出施工過(guò)程中對(duì)含水量、銑刨深度等細(xì)節(jié)對(duì)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

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?gòu)U料。怎樣解決可持續(xù)發(fā)展與環(huán)保這一時(shí)代問(wèn)題，水泥冷再生基層以技術(shù)可靠、工藝簡(jiǎn)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(zhǎng)7.367公里，全線(xiàn)無(wú)橋梁，1處圓管涵重建。該工程為改造工程，改造后技術(shù)等級(jí)不變，為平原微丘區(qū)三級(jí)公路。全線(xiàn)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(chǎng)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(cè)舊路含水量→布水泥→再生機(jī)銑刨拌合→檢測(cè)含水量水泥劑量→羊角碾初壓→整型測(cè)外觀尺寸→復(fù)壓和終壓→檢測(cè)壓實(shí)度→覆蓋毛氈初期養(yǎng)護(hù)→側(cè)強(qiáng)度作評(píng)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(cè)，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(lèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)（混合料配比試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，水泥劑量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，無(wú)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(cè)方法和程序；（4）成立各級(jí)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。

3.1.1 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(tái)，ZL25型拖式振動(dòng)羊腳碾1臺(tái)，CAT140型平地機(jī)1臺(tái)，ZL220型振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)1臺(tái)，XP261型膠輪壓路機(jī)1臺(tái)，8T灑水車(chē)6臺(tái)（4臺(tái)用于養(yǎng)護(hù)，2臺(tái)用于冷再生加水）。

3.1.2 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(jí)配如表1。

（2）水泥：使用天柱牌P.O32.5普通硅酸鹽水泥。

3.2 攤鋪水泥

3.2.1 計(jì)算每袋水泥攤鋪面積

3.2.2 打方格網(wǎng)

3.2.3 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

3.3.1 確定冷再生機(jī)加水量，冷再生機(jī)開(kāi)始銑刨拌和前，試驗(yàn)人員必須檢測(cè)原路面含水量，以確定冷再生機(jī)的加水比例。

3.3.2 冷再生機(jī)銑刨拌和，冷再生機(jī)應(yīng)平息施工放樣邊線(xiàn)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(kāi)關(guān)。

3.4 拖式羊腳碾初壓

3.4.1 穩(wěn)壓：行進(jìn)速度不超過(guò)穩(wěn)壓1遍。

3.4.2 初壓：行進(jìn)速度不超過(guò)2km/h，采用強(qiáng)振碾壓四遍。

3.5 整平：

3.5.1 初平：本工程選用CAT140平地機(jī)進(jìn)行整平。

3.5.2 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(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)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(cè)含水量；如送樣到試驗(yàn)室用烘干法測(cè)含水量，將超過(guò)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(cè)定，施工中根據(jù)路段位置和施工氣溫選定加水?dāng)?shù)量（測(cè)得陰潮路段舊路面含水量為7.9%，向陽(yáng)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(guò)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(duì)比色度；其二，手感潮濕）。

4.2 銑刨深度控制

安排專(zhuān)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(huì)出現(xiàn)2cm～4cm的松散層，嚴(yán)重影響再生基層工程質(zhì)量。

WR2500S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(huì)由于工作阻力增大而降低轉(zhuǎn)速，甚至卡機(jī)，這時(shí)就會(huì)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(guò)快，舊路破碎不夠理想，會(huì)出現(xiàn)板塊，拌和不勻；冷再生機(jī)行進(jìn)速度過(guò)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(xiàn)段5m/min，曲線(xiàn)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(zhuān)人指導(dǎo)監(jiān)督各碾壓機(jī)械的碾壓順序及遍數(shù)。

4.4.2 整型

由于二級(jí)公路路面較寬，對(duì)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(guò)程中發(fā)現(xiàn)冷再生混合料存在碎石含量差異較大問(wèn)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(chǎng)測(cè)得混合料的水泥劑量和含石量代入回歸方程計(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

4.5.1 分層檢測(cè)水泥劑量

經(jīng)過(guò)分層檢測(cè)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(lái)提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，確保混合料拌和充分。

4.5.2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

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(chǎng)取芯檢驗(yàn)，所完成冷再生基層在養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后的鉆芯取樣均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

4.5.3 基層取芯強(qiáng)度檢測(cè)

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(chǎng)取芯檢驗(yàn)，所完成冷再生基層在養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后的鉆芯取樣均滿(mǎn)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(guò)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(xiàn)外，再生機(jī)銑刨時(shí)，由專(zhuān)人指揮，不得超過(guò)水泥攤鋪面（一般預(yù)留2cm～3cm）。

4.6.2 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(zhuān)人負(fù)責(zé)，指揮振動(dòng)壓路機(jī)（包括羊腳碾、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)）壓實(shí)過(guò)程中不得碾壓已成型的基層表面。

4.6.3 橫向施工接縫質(zhì)量控制

每段收尾預(yù)留2m～3m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)。可掉頭作業(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

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(guò)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，確定施工段落的合理長(zhǎng)度為60m，在此工作長(zhǎng)度內(nèi)，對(duì)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?xún)?nèi)。2）羊腳碾初壓時(shí)間控制在60min以?xún)?nèi)，即在冷再生機(jī)開(kāi)始銑刨拌和后的100min以?xún)?nèi)結(jié)束。3）平地機(jī)整平時(shí)間控制在40min以?xún)?nèi)，即在冷再生機(jī)開(kāi)始銑刨拌和后的140min以?xún)?nèi)結(jié)束。4）振動(dòng)壓路機(jī)壓時(shí)間控制在60min以?xún)?nèi)，即在冷再生機(jī)開(kāi)始銑刨拌和后的200min以?xún)?nèi)結(jié)束。5）膠輪壓路機(jī)終壓時(shí)間控制在40min以?xún)?nèi)，即在冷再生機(jī)開(kāi)始銑刨拌和后的240min以?xún)?nèi)結(jié)束。

5 工程效果

已經(jīng)完成單幅冷再生基層經(jīng)檢測(cè)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(cè)）。部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表3、表4、表5。

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(chǎng)，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。

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