泡沫沥青厂拌冷再生施工工法

泡沫沥青厂拌冷再生施工工法1前言城市道路是城市交通运输的载体，也是城市基础设施的重要组成部分。近几年来，随着经济的发展，上级部门和广大市民对道路功能的要求也越来越高。这种要求集中体现在长时间维持城市道路在一定的服务水平，满足道路的舒适性和美观性。但是由于历史原因，我国城市道路建设和维修水平相对较低，使得城市道路的使用寿命较短，频繁的道路维修严重干扰了城市的工商业生产，周围居民意见很大。此外，目前市政道路的维修，主要采用传统开膛破肚式的封闭交通、大开挖的维修方法，这种方法不仅工期长，而且造价高，对于已经相当紧张的城市交通系统产生严重的影响，特别是一些重要路段，长时间的封闭施工会对城市的环境、周围区域的工商业产生严重的干扰。为了解决传统道路养护与维修存在的问题，我公司适时引进和开发沥青路面厂拌冷再生技术，该技术作为一种经济环保的维修工艺为现代化道路维修带来新的思路，符合当前构建和谐社会和建设节约型行业的时代要求。厂拌冷再生技术是一项先将旧路面结构层通过铣刨机进行破碎粒化，然后运输到场地集中堆放，通过专门的厂拌再生设备将按试验室配合比设计剂量的稳定剂（泡沫沥青和水泥）、新料（碎石或石屑）、铣刨材料等进行强制拌和，并通过卡车运输至摊铺机，进行摊铺、压实，再生后的材料作为新路面结构层使用，从而提高路面结构强度的新技术。嘉兴市经济开发区昌盛路综合整治改造工程（中山西路—禾兴北路）、嘉兴市经济开发云海路改造工程采用了泡沫沥青厂拌再生技术。我公司承担了两个项目的施工，并在施工中积累了丰富的经验，结合市政道路建设的特点，编制了本工法。2工法特点泡沫沥青厂拌冷再生技术适合路面的功能性和结构性维修，对于沥青面层或基层损坏的路面进行破碎和重新稳定，产生一个新的、具有一定强度的、柔性的、较厚的均匀路面结构层，能够提高路面结构承载能力、抗疲劳和抗水损害的能力，而且可以有效的抑制水稳基层材料干缩和温缩变形引起的反射裂缝问题，从而延长路面的使用寿命。3适用范围3.1适用于各等级公路沥青路面的大修、改扩建工程;可用于高速公路、一级公路和二级公路沥青路面的下面层及基层，三、四级公路沥青路面的上面层。城市道路的大修与改扩建工程可参照应用。3.2标高不宜增加或增加不多（通常小于5cm）的公路；3.3具有较多沥青面层铣刨材料可以使用；3.4路面结构整个面层和大部分基层产生损坏，处理深度较大，而且下承层病害处理面积较大；3.5路面线形需要较大调整，而且路表面平整度要求较高。3.6施工点附近具备合适的铣刨料堆场。4工艺原理4.1旧沥青路面材料经过铣刨，运送至固定的场地,根据需要添加新料，通过固定的再生设备加入泡沫沥青，在常温下拌和形成新的再生混合料，运送至道路施工现场，使用摊铺设备进行摊铺，压实成型后，成为路面一个结构层次的整套工艺。铣刨拌和摊铺、压实图4.1泡沫沥青厂拌冷再生的基本原理4.2该技术的核心施工设备为德国维特根公司生产的KMA200泡沫沥青移动厂拌冷再生设备，该设备由1个水箱、2个集料仓、水泥螺旋添加系统、双卧轴强制拌和锅、喷洒系统（可以自动喷洒水、乳化沥青和泡沫沥青）、操作室和输料皮带等组成。2个集料仓都有筛网可以将超粒径的材料筛除掉，通常1个用于添加回收料，另外1个用于添加新骨料，如图2所示。冷料仓的送料速度可以控制回收料和新料的比例。两个料仓的材料同时在输料皮带混和，并在此添加精确计量的水泥等填料，然后运输至双卧轴强制搅拌锅里，在强制拌和锅上方装有泡沫沥青喷嘴和水喷嘴，可以同时喷洒泡沫沥青和水，喷入量可根据集料的质量，通过电脑控制。图4.2泡沫沥青厂拌冷再生设备的组成5施工工艺流程及操作要点5.1铣刨5.1.1原沥青路面全部厚度一起铣刨掉。5.1.2铣刨速度宜控制在240～360m/h。5.1.3铣刨不要超深，不要留下夹层。5.1.4铣刨侧面要清理干净，不得有松动颗粒。5.1.5铣刨面要求整洁、无污染。5.1.6基层须病害调查处理。5.2泡沫沥青再生料的生产5.2.1沥青冷再生料的拌和使用维特根公司生产的KMA200泡沫沥青移动厂拌冷再生连续式拌合设备。5.2.2控制系统调整好铣刨料、外加集料、沥青、水、外加剂的比例，使拌和效果满足设计、规范要求。在拌合缸中边喷沥青边拌和，以保证泡沫沥青混合料拌和的均匀性。5.2.3破碎好的回收料的超粒径颗粒由料斗上的过滤网清除。5.2.4泡沫沥青冷再生混合料宜随拌随用，若因生产或其他需要段时间贮存时，贮存时间不宜超过24小时。5.2.5在泡沫沥青冷再生混合料生产过程中，应随时利用拌和机上的试验喷嘴检查沥青的发泡特征，并做到随时调整，确保质量。水泥螺旋添加系统卸料皮带双轴强制卧式搅拌锅集料配料皮带4500L的水箱178HP的柴油发动机水、泡沫沥青喷洒系统料斗可以摆动的驾驶室5.2.6要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。每日对拌和出来的泡沫沥青混合料进行检测。5.2.7沥青温度控制在160～170ºC。5.3泡沫沥青冷再生混合料的运输5.3.1混合料应采用自卸汽车运输，但不得超载运输，车辆的数量与摊铺机的数量、运输能力、运输距离相适应，在摊铺机前应形成一个不间断的供应车流。5.3.2从拌和机向运料车上装料时，应多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合料的离析。5.3.3运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得粘有泥土等可能污染路面的赃物，否则应清除干净后才能进入工程现场。5.3.4摊铺过程中运料车应在摊铺机前1-3m处停住，空档等候，由摊铺机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊铺机。5.4泡沫沥青再生混合料的摊铺5.4.1采用两台带有自动找平装置和自动调节摊铺厚度的摊铺机前后全幅梯队铺筑。5.4.2摊铺机的输出量应与泡沫沥青冷再生混合料的拌合能力及运输量相匹配，以确保再生混合料连续摊铺。5.4.3泡沫沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析，摊铺速度宜控制在120-180m/h。5.4.4在摊铺过程中，摊铺机螺旋布料器应相当于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于运料器高度2/3的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。5.4.5局部离析和弹簧现象设专人及时处理。5.4.6泡沫沥青冷再生混合料的松铺系数应根据混合料的类型由试铺试压确定，摊铺过程中应随时检查铺层厚度、横坡。5.5泡沫沥青冷再生混合料的碾压5.5.1泡沫沥青冷再生基层施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压的碾压步骤，以达到最佳的碾压效果。5.5.2初压采用双钢轮压路机静压1遍，高频低幅振压1遍，共2遍。5.5.3复压使用2台压路机高频低幅振压进行不间断碾压6遍，碾压至达到要求压实度，并无明显轮迹。5.5.4终压紧跟复压进行，复压结束后，后碾压层表面干燥，可安排洒水车在再生层表面洒水，使再生层表面湿润。然后采用轮胎压路机压实，碾压速度3～5km/h，碾压至无轮迹。5.5.5压路机的碾压段长度以与摊铺机速度平衡为原则选定，并保持大体稳定。碾压过程中，压路机起车、停车要缓慢，不得在为碾压完毕的混合料上急停或掉头。压路机碾压过程中为避免出现混合料粘轮现象或者混合料表面较干时，可向压路机碾压轮喷洒少量水。5.6养生5.6.1铺筑好的再生层应严格控制交通，做好保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在其上对方施工生产的土或杂物。5.6.2应该保证冷再生层的水分蒸发，在水分蒸发期间，禁止大型车辆在新冷再生路面上通行。5.6.3再生混合料内部的含水量降至50%以下，然后喷洒透层油及少量石屑后，即可开放交通。养生时间一般在2-5天，施工单位根据现场情况和天气情况而定。6材料与设备6.1路用材料6.1.1沥青：用于发泡的沥青其技术要求及适用范围应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40－2004）关于道路石油沥青技术要求中70号或90号沥青的规定。用于重载交通或面层较薄的道路时宜选用70号沥青，当日平均气温低于20℃时宜选用90号沥青。不得使用改性沥青。6.1.2水泥：宜采用强度较低的水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于冷再生，技术指标应符合有关国家标准的要求，其中初凝时间不得小于3h，终凝时间宜在6h以上。快硬水泥、早强水泥或者已受潮变质的水泥不得使用。6.1.3石屑和碎石：石屑和碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有颗粒级配，质量稳定，其质量应符合表6.1.3.1和表6.1.3.2的要求。表6.1.3.1石屑材料质量要求项目单位高速公路、一级公路其它等级公路试验方法表观相对密度，不小于g/cm32.502.45T0328砂当量，不小于%6050T0334含泥量（小于0.075mm含量），不大于－35T0118含水率，不大于%44T0332注：石屑是指通过4.75mm或2.36mm的筛下部分。表6.1.3.2碎石材料质量要求项目单位高速公路、一级公路其它等级公路试验方法表观相对密度，不小于g/cm32.502.45T0304或T0308石料压碎值，不大于%2830T0316吸水率，不大于%3.03.0T0304或T0308针片状颗粒含量（混合料），不大于%1820T0312软石含量，不大于%55T0320注：碎石是指粒径大于4.75mm，公称最大粒径为26.5mm的碎石材料。6.1.4铣刨料：铣刨料应干燥、材料组成稳定，其质量应符合表6.1.3.3的要求。表6.1.4.1铣刨料质量要求项目单位指标试验方法含水量，不大于%4T0305超粒径颗粒（大于31.5mm）含量，不大于%15T0312各筛孔通过率的变异性0.075%±2T0301或T03270.6%±54.75%±726.5%±106.1.5水：凡人或牲畜饮用的自来水可直接使用。对于不含有害物质而且清洁的井水、河水、湖水等水源，则需进行必要的检验，以确定其适应性，其pH值不得小于4。不得使用沼泽水、工业废水以及含有游离酸、碱、盐、糖、植物油或其它不明矿物质的水。当采用自然水源时抽水管应设有虑网，以防止杂草、树根等杂物堵塞再生设备上的喷嘴。6.2机具配备6.2.1场地设备要求：水泥料仓15～40吨1个；装载机2～3台；15t以上热沥青保温罐车2～3台或10t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KMA200。厂拌冷再生施工应采用专用的沥青冷再生拌和设备（维特根公司生产的KMA200泡沫沥青移动厂拌冷再生设备）。厂拌设备应具有与测重传感器和数据显示仪相连的全电脑控制系统，沥青的喷嘴应能够自清洗，其连续生产能力不宜低于150t/h。6.2.2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）；单钢轮振动压路机1台（带强弱振动调整）；20t以上胶轮压路机1台；摊铺机1～2台。7质量控制7.1质量管理包括所用关键设备的检查和标定，所用材料的标准试验、试验段检测、施工过程中的质量管理和检查验收（工序间）。7.2应加强对再生设备的监管，再生设备操作人员必须经过专业的培训，熟悉设备的生产流程和操作方法。7.3建立工地试验、质量检查及工序间的交接验收等制度，试验、检验应做到原始记录齐全，数据真实可靠。7.4工地实验室应能进行所用材料的各项常规试验，对于工程量大的项目，工地实验室应当配备专门的室内沥青发泡装置或委托具有室内沥青发泡装置的实验室进行有关试验。7.5各个工序完结后，均应进行检查验收。经检验合格后，方可进入下一个工序。经检验不合格的段落，必须进行返工或补救，使其达到要求。7.6施工过程中应按照表7.6.1的要求对再生设备进行检查，一旦出现问题应立即向项目技术人员汇报，进行相应处理。表7.6.1再生设备的检查项目与频度检查项目目的频率方法厂拌再生设备喷洒系统检查沥青、水喷洒系统是否正常，是否存在堵塞现象每天施工前，或必要时试喷和辅助相关仪表料门开口比例检查各料仓的开口比例是否正确随时机器上的仪表机器的生产率检查机器的生产率是否在规定的范围内随时机器上的显示器7.7在组织现场施工以前以及在施工过程中，原材料或混合料发生变化时，