水泥就地冷再生施工技术指南

水泥就地冷再生施工技术指南水泥,冷再生,指南,技术,施工引言第一节道路再生技术在公路建设大发展的当前，在公路建设中提高资源利用效率，注重公路建设与环境保护并举以公路发展与自然环境相和谐，是新时期公路建设的新理念。而应用新技术、新材料、新工艺，增加公路建设的投资效益，已成为公路建设发展新的课题，越来越关注的问题。道路冷再生技术为科学经济地进行旧路改道提供了一种新途径。沥青路面再生技术就是重复利用沥青路面废料进行大修处理的一种施工方法。它从根本上解决了处置沥青路面废料产生的环境污染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。沥青混合料的再生分热再生和冷再生、路拌及场拌等多种方法。沥青混凝土冷再生简单地说就是利用专用路面再生机械，按照一定的厚度，将旧路面进行粉碎处理，同时加入一定比例的集料或添加剂（水泥、石灰、粉煤灰、泡沫沥青和乳化沥青等）改善级配，重新拌制获得满足路用性能要求的混合料，之后进行整形、碾压，并将再生层作为新建路面的基层或底基层等。通过重复使用沥青和石料，最大限度地利用资源和减少环境污染。从目前的工程实践来看，沥青路面冷再生技术在道路再生中具有明显的优势，具体表现为：与其他传统的施工方法相比，总投资可节省40～50％；不损坏路基，不提高旧路高度，且能够精确控制铺层厚度；有利于机械化施工，可缩短工期，有利于文明施工；可以充分利用旧路的沥青、石料等材料，消除了对环境的污染减少了新材料的开采，具有重大的环保效益。沥青路面冷再生技术按再生稳定剂可分为乳化沥青再生、泡沫沥青冷再生、水泥冷再生；按拌和方式可以分为厂拌冷再生与就地冷再生。就地冷再生是采用就地冷再生机进行作业。目前，应用比较广泛的有Wirfgen(维特根)ＷＲ2000就地冷再生机和ＢＯＭＡＧ（宝马）ＭＰＨ１２１２型就地冷再生机。拌合场冷再生是将破碎后的面层和基层材料运回拌合场，破碎到规定的粒径，再加入添加剂（水泥、石灰、粉煤灰等）按一定比例配合，重新拌制获得满足路用性能要求的混合料。第二节国内外研究概况1、国外研究概况国外对沥青路面再生利用研究，最早从1915年在美国开始的，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，并且在再生稳定剂开发、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。目前，德国等一些国家在这一技术领域的研究已经比较成熟，并制定了相应的技术规范。2、国内研究概况我国在这一施工技术的研究才刚刚起步，在我国仅有吉林、河北、山东等省市进行了冷再生施工工艺的一些施工应用。一些技术标准、施工规范还是空白。现场冷再生在陕西还未开展，我公司拥有西北地区第一台WR2000就地冷再生机并致力于西北地区冷再生技术的应用和推广。第一章水泥稳定冷再生第一节一般规定1、水泥剂量以水泥质量占全部待稳定材料干质量的百分率表示，即水泥剂量=水泥质量/待稳定材料干质量。2、水泥稳定再生混合料可适用于各级公路的基层和底基层。3、水泥稳定再生混合料用做基层时，水泥剂量不宜超过6%。4、水泥稳定再生结构层施工期的日最低气温应在5℃以上。5、在雨季施工水泥稳定再生层时，应特别注意气候变化，勿使水泥和混合料遭雨淋。降雨时应停止施工，但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。6、水泥稳定再生结构层施工时，采用冷再生设备必须满足以下要求：(1)冷再生设备必须具备足够动力，机械驱动转子，满足各种再生复杂工况要求；(2)冷再生设备配备再生深度传感器，精确控制再生深度，误差不大于10mm；(3)冷再生设备配备横坡传感器，四轮液压独立升降，可以根据设计要求精确实现设计横坡；(4)冷再生设备配备与转子间距可调破碎梁，通过调整间距可以改变再生材料级配；同时可以通过调整后门压力调整材料级配；(5)冷再生设备配备水、乳化沥青、泡沫沥青、等材料喷洒添加系统，添加量按照配合比设计要求微机控制按工作速度自动比例调节，根据再生宽度变化可以改变材料喷洒宽度，所有材料喷头具备自动清洗功能，保证材料喷洒均匀；7、材料碾压应在混合料处于或略大于最佳含水量（气候炎热干燥时，基层混合料可大1%~2%）时进行碾压，直到达到下列按重型击实试验法确定的要求压实度（最低要求）。基层：高速公路和一级公路98%二级和二级以下公路97%底基层：高速公路和一级公路97%二级和二级以下公路96%8、水泥稳定再生结构层应用16t以上的单刚轮振动压路机结合胶轮压路机碾压，单刚轮振动压路机可以进行强弱振选择。使用的单刚轮振动压路机静重取决于再生层的厚度，可参照表1选择：表1单刚轮振动压路机静重选择压实层厚度压路机静重（吨）150mm16150mm－200mm20200mm－250mm22250mm25对于以水泥作为稳定剂的冷再生结构层，碾压工序应尽快完成，一般应在混合料拌和后两个小时以内完成。造成结构层开裂和/或严重变形的碾压应立即停止。在某些场合，由于湿软地基造成再生层存在碾压问题，则需对地基进行干燥或用水泥、石灰、粉煤灰等对地基进行处理，从而保证再生层的下卧结构层具有足够的承载力及强度。9、水泥稳定再生基层施工时，严禁用薄层贴补法进行找平。10、必须保湿养生，不使再生层表面干燥，也不应忽干忽湿。11、水泥稳定再生基层上未铺封层或面层时，除施工车辆可慢速（不超过30km/h）通行外，禁止一切机动车辆通行。第二节就地冷再生施工1、就地冷再生的工艺流程宜按图1的顺序2、封闭交通2.1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。2.2开始准备原路面时，完全封闭交通，禁止一切车辆通行。2.3整个施工及养护过程中，对再生路段要完全封闭交通。图1水泥稳定就地冷再生工艺流程2.4未进行再生路段应设置警示牌，提醒司机及行人。3、准备原道路3.1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。3.2清除积水。3.3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。3.4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。3.5在再生路段两侧路肩上每隔一定距离（可为10～30m）交错开挖泄水沟（或做盲沟）。4、准备新加料4.1外加新料的厚度必须小于再生厚度。4.2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。4.3新加料装车时，应控制每车料的数量基本相等。4.4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。4.5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。5、冷再生机组就位5.1使用推杆连接再生机组，并连接所有与再生机相连的管道。5.2检查再生机操作人员是否已将所有与稳定剂添加量有关的数据输入计算机。5.3人工摆放和摊铺水泥，应检查水车内水是否充足。5.4排除系统中的所有空气并确保所有阀门均处于全开度位置。5.5检查再生路段内的导向标志，确保导向标志明确。5.6对再生施工中所需要的其它机械设备进行全面的检查。6、摆放和摊铺水泥6.1计算出的每袋水泥的纵横间距，在原路面上做好安放标记。6.2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。6.3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。7、冷再生机铣刨与拌和7.1冷再生机推动稀浆车或水车在原路面上行进。7.2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/min～12m/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。7.3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。7.4再生机后应有专人跟随，随时检查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生机操作员进行调整。7.5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30~50m检查一次。7.6应在作业面边缘固定导向线以帮助操作者。7.7若进行多刀施工时，应时刻注意搭接的宽度，保证搭接宽度。7.8再生机后宜安排4～5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。7.9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。7.10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150m～250m。8、碾压整形8.1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。8.2对轮胎式再生机，在整形之前，必须首先压实轮迹间松散的材料。8.3在再生机后应紧跟一台单钢轮振动压路机进行初压，静压后采用高幅低频进行压实，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。压路机的工作速度不得超过3km/h。8.4在初压完成后，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。8.5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。8.6整形后，当混合料的含水量为最佳含水量（+1%~+2%）时，应立即用单刚轮振动压路机以低幅振动模式进行压实。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4~6遍。压路机的碾压速度，头两遍以采用1.5~1.7km/h为宜，以后宜采用2.0~2.5km/h。8.7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。8.8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。8.9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。8.10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。9、接缝和调头处的处理9.1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。9.2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。