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泡沫沥青冷再生冷再生施工
1 泡沫沥青冷再生混合料设计
1.1 泡沫沥青冷再生混合料配合比设计流程图
1.2 确定沥青的最佳发泡条件
用于泡沫沥青冷再生施工的沥青,应进行发泡性能试验,确定最佳发泡条件,试验方法按照附录A的步骤进行,并应满足4.2.3条规定的要求。
发泡性能用膨胀率和半衰期同时表征,发泡条件包括发泡温度及发泡用水量。
1.3 活性填料的选择与使用
应根据混和后材料(未添加泡沫沥青)塑性指数的试验结果,按照表5选择活性填料的种类。
活性填料的选用标准
塑性指数 |
<10 |
10~16 |
>16 |
活性填料 |
水泥(0~1.5%) |
石灰(1.0~2.0%) |
石灰预处理后再稳定 |
1.4 级配范围
用于泡沫沥青冷再生混合料的合成级配范围,应满足表6的要求。
再生混合料合成级配范围
筛孔(mm) |
0.075 |
0.15 |
0.3 |
0.6 |
1.18 |
2.36 |
4.75 |
9.5 |
13.2 |
16 |
19 |
26.5 |
31.5 |
级配上限 (通过率,%) |
10.0 |
17.0 |
24.0 |
28.0 |
33.0 |
42.0 |
56.0 |
74.0 |
87.0 |
92.0 |
99.0 |
100.0 |
100.0 |
级配下限 (通过率,%) |
4.0 |
7.0 |
10.0 |
14.0 |
18.0 |
25.0 |
35.0 |
49.0 |
57.0 |
62.0 |
66.0 |
77.0 |
100.0 |
1.5 混合料的最佳拌和用水量
泡沫沥青冷再生混合料的最佳拌和用水量为集料(含水泥,不含泡沫沥青)最佳含水量的80%。
1.6 混合料的成型
拌和好的泡沫沥青冷再生混合料,必须在活性填料初凝时间内完成成型,成型方法可参照附录B。
1.7 劈裂强度试验与干湿劈裂强度比
制作至少4种不同泡沫沥青用量(通常为1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)的试件,每种泡沫沥青用量下,分别成型两组试件(每组不少于4个),分别用于干湿劈裂强度试验。以两组试件劈裂强度的平均值,计算干湿劈裂强度比,试验方法可参照附录C。
1.8 初选材料组成及泡沫沥青用量
根据各组材料方案的干湿劈裂强度及干湿劈裂强度比,回归这些指标与泡沫沥青含量关系曲线。
选择材料方案干劈裂强度及干湿劈裂强度比均最优的,作为初选材料组成。
选取初选材料组成湿劈裂强度最大值,所对应的泡沫沥青用量作为泡沫沥青用量的设计值。
1.9 混合料的性能要求
依据初选材料组成的泡沫沥青用量设计值,重新拌和泡沫沥青冷再生混合料。并对其进行各项性能试验,各技术指标必须满足表7的要求。
混合料性能指标要求
类别 |
技术参数 |
特重与重交通 |
中等交通 |
轻交通 |
强度 |
干劈裂强度ITS(MPa,100mm,25℃) |
≥0.30 |
≥0.25 |
≥0.20 |
湿劈裂强度ITS(MPa,100mm,25℃) |
≥0.25 |
≥0.20 |
≥0.15 |
|
水稳性 |
干湿劈裂强度比ITSR |
≥0.80 |
≥0.75 |
≥0.70 |
强度 |
||||
车辙试验 |
动稳定度DS(次/mm)(60℃) |
≥3000 |
混合料性能指标不能满足表7设计要求的,应通过调整材料组成和沥青用量等方法重新进行材料设计。
1.10 材料的设计参数
1 沥青混凝土和半刚性材料设计参数的选取,应按照国家现行规范的要求进行。
2 泡沫沥青冷再生混合料的设计参数,应根据实测确定。
在无试验数据的情况下,设计参数可参考表8给出的范围分析确定。
泡沫沥青冷再生混合料设计参数
抗压回弹模量(MPa)(20℃) |
800~1000 |
劈裂强度(MPa)(15℃) |
0.5~0.7
|
2 厂拌冷再生施工
2.1 施工流程图
厂拌冷再生施工流程图
2.2 设备要求
2.2.1 场地设备要求
水泥料仓30~50立方米1个;50装载机2~3台;15t以上热沥青保温罐车2~3台或30t以上沥青加热罐1台;自卸车若干辆;水车2~3辆;路面专用铣刨设备;厂拌再生设备。
厂拌冷再生施工应采用专用的沥青冷再生拌和设备。厂拌冷再生设备设备需要自带动力系统,无需接电,便于拌和场地选取;设备需要具备移动性,便于材料就近回收利用,减少运输成本;设备拌和能力不小于200吨/小时;设备需要配备泡沫沥青添加系统,泡沫沥青装载必须包含沥青、压缩空气、水添加系统,喷洒梁和沥青管线需带电加热;设备的各种原材料添加系统需要以级料重量为基准,按照设定配合比添加,误差不超过0.1%;设备需要配备材料不足报警系统,任意添加材料不足时设备自动停止生产。沥青的喷嘴应能够自清洗并有测试喷头。
2.2.2 现场设备要求
12t以上双钢轮振动压路机1台(带强弱振动调整,带洒水功能);单钢轮振动压路机2台(带强弱振动调整);20t以上胶轮压路机2台(带洒水功能);摊铺机1~2台。
2.3 拌和场地要求
2.3.1 拌和场地的设置应符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。
2.3.2 拌和场地与工地现场距离符合就近原则。
2.3.3 拌和场地应具有完善的排水设施。路面铣刨料和需添加的新料必须分隔堆放,细集料应采取防雨措施,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染。
2.4 旧路面的铣刨
根据铣刨机的功率及铣刨材料的级配,确定铣刨机的速度范围,一般不宜超过8m/min。
铣刨后的路槽应当平整、坚实和符合规定的横坡,不得出现薄的夹层。摊铺泡沫沥青冷再生混合料之前,应安排人员(或清扫车)清扫路槽。
2.5 病害处理
摊铺泡沫沥青冷再生混合料之前,必须对其下承层进行病害调查。对于满足强度要求,但出现病害的区域应进行相应的处理。对于强度不能满足设计要求的必须进行补强处理。
2.6 试验路段
在正式摊铺泡沫沥青冷再生混合料之前须先铺筑试验路段。试验段应当位于施工路段之内,长度控制在100~200m。试验路段内可根据不同的施工组合方式,确定2~3个试验分段。通过试验路段应当确定以下内容:
1、验证现场材料的级配和确定实际生产配合比;
2、热沥青的出厂温度;
3、沥青的发泡性能;
4、冷再生材料的最大干密度、最佳含水量和添加的水量;
5、摊铺的厚度与速度,以及再生层的松铺系数;
6、不同压实组合下的压实度;
7、泡沫沥青冷再生混合料的性能指标。
8、检验各种施工机械的效率及组合方式是否匹配;
试验路段铺筑应由业主、监理共同参加,及时商定有关事项,明确试验目的与内容。铺筑结束后,施工单位应就各项试验内容提出完整的试验路施工、检测报告,报监理的批准。
2.7 再生混合料的拌制
2.7.1 如果厂拌设备料仓数量所限,添加的石屑、碎石可以事先按设计比例混和均匀后,再将其混合物装载到料仓。
2.7.2 应当经常观测拌和是否均匀,一旦发现沥青出现条状或结团现象,必须立即停止生产。
2.7.3 再生混合料取样应符合现行试验规程的要求。
2.7.4 每个工作班结束时应打印出一个工作班材料用量和再生混合料拌和量的统计量,计算沥青、水泥及添加新材料的用量,与设计值及容许值的波动相比较,评定是否符合要求。如果不符以上要求时,宜对设定值适当调整。
2.7.5 再生材料拌和完成后,应当尽快运输至现场进行摊铺和压实。
2.8 再生混合料的运输
再生混合料宜采用较大吨位的运料车运输,但不得超载运输。运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车等候。运料车宜用苫布覆盖,防止运输材料时水分蒸发或遭雨淋。
2.9 再生混合料的摊铺
2.9.1 再生混合料宜采用自动找平(钢丝绳引导的高程控制)方式的摊铺机进行摊铺。
摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断的摊铺,中途不得随意变换速度或停顿,摊铺速度宜控制在2~5m/min的范围内,以防混合料离析。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时,应分析原因,予以消除。
2.9.2 再生混合料的松铺系数应根据试验路段结果确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。
2.9.3 摊铺过程中的缺陷宜由人工作局部找补或更换混合料,但须仔细进行,特别严重的缺陷应整层铲除。
2.10 再生混合料的碾压及成型
2.10.1 再生混合料摊铺后应及时压实,其单层压实最大厚度不宜大于20cm。当厚度大于20cm时,应经试验路段确定各项施工参数。
2.10.2 直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压;设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时应重叠1/3轮宽,后轮压完路面全宽时即为1遍。
压实施工流程为:双钢轮压路机静压 单钢轮压路机高幅低频强振压实 单钢轮压路机高频低幅弱振压实 视表面干燥情形决定是否洒水 轮胎压路机压实
钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h;轮胎压路机速度不得超过4km/h。
2.11 工作缝
工作缝包括纵向工作缝和横向缝,都应采用垂直的平接缝。所有的接缝处都要往完全压实的路段一侧去除部分材料。纵向接缝至少去除20cm,横向接缝至少去除10cm。
3 就地冷再生施工
3.1 施工流程图
就地冷再生施工工艺流程图
3.2 设备要求
就地冷再生机;单钢轮振动压路机2台(带强弱振动调整);20t以上胶轮压路机1台;平地机1台;15t以上热沥青保温罐车2~3台;洒水车2~3辆;以及准备与冷再生机连接的推杆、接头、水管。
就地冷再生施工应采用单位再生宽度最小功率不小于150KW/米的专用就地冷再生机械,以确保足够的拌和能力。再生机铣刨转子宽度至少为2m,转速可调,并应具有横坡控制系统,保证在连续施工过程中实际铣刨深度和要求的深度误差不超过10mm;须配有泡沫沥青喷洒系统,系统能够自动进行清洁,配备检测和试验喷嘴(自清洗),以随时检查沥青的膨胀率和半衰期。
3.3 病害处理
就地再生设计阶段,应对原路面进行详细的病害调查。对泡沫沥青再生铣刨不能处理的病害,或考虑到路面仅再生施工其强度等尚不能满足设计要求的区域应进行病害或补强处理设计。
就地再生施工之前应对路表面必须清扫,保持路表层表面干净、平整。如果再生层表面不规则,应采取适当的整型方式,以达到线形要求,并保证最终压实后再生层的厚度满足要求。
3.4 试验路段
在就地冷再生施工之前须先铺设试验路段。试验段应当位于施工路段之内,长度控制在100~200m。在试验路段内可根据不同的施工组合方式,确定2~3个试验分段。通过试验路应当确定以下内容:
1、验证现场材料的级配和实际生产配合比;
2、冷再生材料的最大干密度、最佳含水量和添加的水量;
3、热沥青的出厂温度;
4、沥青的发泡性能;
5、再生层压实厚度及松铺系数;
6、不同压实组合下的压实度;
7、泡沫沥青冷再生混合料的性能指标。
8、再生机的铣刨深度及速度、各种施工机械的效率及组合方式是否匹配、冷再生施工的效率及作业段的长度;
试验段铺筑应由业主、监理共同参加,及时商定有关事项,明确试验目的与内容。铺筑完成后,施工单位应就各项试验内容提出完整的试验路段施工、检测报告,报监理批准。
3.5 撒布石屑和碎石
石屑和碎石应保持干燥。可将石屑和水泥按照设计比例事先拌和均匀,然后再撒布到路面上。石屑和碎石宜采用撒布车撒布,无条件时也可以采取人工撒布。但人工撒布应事先在路面上用石灰粉打格,宜按照每100~300m2的面积进行总量控制,撒布应厚度均匀。
3.6 水泥类填料
可采用水泥稀浆搅拌机在再生机铣刨搅拌室内液态添加水泥,也可采用人工撒布的方法。采用人工撒布时,水泥类填料的用量按撒布区域的面积来确定,水泥撒布必须均匀。水泥撒布一旦完成,除了再生机(包括附属设备)以外其它车辆一律不得进入施工区域。
3.7 再生机作业
3.7.1 在直线和不设超高的平曲线段,再生机应首先沿着路幅的外侧开始,然后逐渐向路幅内侧施工;设超高的平曲线段,再生机应首先沿着路幅的内侧开始,然后逐渐向路幅外侧施工。
3.7.2 应考虑在再生路面上设置再生机的方向引导措施,保证再生机沿着正确的方向前进。
3.7.3 应至少每隔200米检测和记录再生机的工作速度,以确保再生机保持一定的生产效率和良好的再生效果。工作速度取决于再生机和再生材料的类型,一般以3~8m/min为宜。
3.7.4 应当安排经验丰富的施工人员在再生机后连续观测拌和材料是否均匀,一旦发现沥青出现条状或结团现象,应立即停止施工。
3.8 冷再生施工作业段及长度
3.8.1 冷再生施工的每个作业段内,为避免产生夹层,宜一次性整平、压实。
3.8.2 应根据再生施工的效率,以及添加水泥等活性填料的初凝时间确定冷再生施工作业段的长度,一般控制在50~200m为宜。
3.9 接缝
3.9.1 纵向接缝
相邻两个再生幅面应具有一定的搭接宽度。第一个再生作业的宽度应与铣刨毂的宽度一致,所有后续有效再生幅面的纵向搭接宽度不宜小于15cm。通常,再生层越厚,搭接宽度越大;材料最大粒径越大,搭接宽度越大。
再生机应准确地沿着预先设置的铣刨指引线前行。若偏差超过10cm,应立即倒退至开始出现偏差的地方,然后沿着正确的铣刨指引线重新施工(无需再加水或者稳定剂)。当搭接宽度超过再生机喷嘴的有效喷洒宽度时,后续施工应当关闭若干喷洒嘴,以保证重叠区域没有多余的沥青和水。
3.9.2 横向接缝
当一个工作日结束、两个相连作业段连接、再生途中更换罐车或其他情况造成的停机均会形成横向接缝,重新作业开始前整个再生机组应后退至已再生路段至少1.5米的距离,以保证接缝宽度上的材料得到处理。对于超过水泥等活性填料初凝时间的段落,在接缝处应重新撒布水泥,但不用撒布石屑、碎石以及喷洒泡沫沥青。
3.10 整平
静压结束后,平地机进行整平工作,消除再生机轮迹印,切削深度应由深至浅。在直线和不设超高的平曲线段,平地机应由路肩向路中心刮平;在设超高的平曲线段,平地机应由内侧向外侧刮平。刮平后多余的混合料应予以废弃。
3.11 压实
3.11.1 应当及时压实再生材料。其压实最大厚度不宜大于20cm,当压实厚度大于20cm时,应经试验路段确定各项施工参数。
3.11.2 直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压;设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时应重叠1/3轮宽,后轮压完路面全宽时即为1遍。
3.11.3 压实施工流程为:
单钢轮压路机静压1遍 单钢轮压路机低频高幅压实 平地机整平 单钢轮压路机高频低幅压实 视表面干燥情况决定是否撒水 轮胎压路机压实。
钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h;轮胎压路机速度不得超过4km/h。
实时资讯
[2019.10.22]
泡沫沥青冷再生冷再生施工