水泥稳定再生集料基层施工技术

合肥市城市道路水泥稳定再生集料基层施工技术指南（试行）前言为充分利用城市道路破除的水泥混凝土面板，节约资源，保护环境，避免废旧材料堆弃造成的土地占用与环境污染，合肥市重点工程建设管理局与合肥工业大学合作开展了“城市道路水泥混凝土路面再生利用技术的研究”课题研究。经研究表明，在路面基层中使用再生集料，可以达到现行规范所要求的路用性能。参照中华人民共和国行业标准《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)、《公路沥青路面设计规范》(JDGD50-2006)和《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)，依据“城市道路水泥混凝土路面再生利用技术的研究”课题的科研成果，结合我省水泥稳定碎石基层施工经验，制定了合肥市城市道路水泥稳定再生集料基层施工技术指南，对推广使用城市道路水泥混凝土路面再生利用，规范施工方法，保证工程质量，起到技术指导作用。请各有关单位在执行本指南中所发现的问题和意见函告合肥市重点工程建设管理局工程技术处，以便修订时参考。一、原路面破除与运输1、施工单位应对将要破除的旧水泥混凝土路面进行外观调查，并详细记录松散、裂缝、露骨等破坏现象，对破坏处应拍摄图片，作为技术资料存档。2、在拟破除路段取芯，量取芯样厚度，检测芯样的抗压强度，资料报监理签认。3、施工单位必须将破除的旧水泥混凝土面板全部运送至业主指定的破碎地点。4、施工水稳基层时应使用指定的破碎场加工生产的再生集料混合料。二、材料及场地要求1、水泥水泥应采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，其强度等级应不大于32.5级，初凝时间大于3h以上，终凝时间宜在6h以上，但不大于10h，体积安定性、细度等指标必须满足国标要求。严禁使用立窑或小厂生产的水泥和快硬、早强水泥以及受潮结块的水泥。如采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要了解其出炉天数。刚出炉的水泥，要停放七天，且安定性检测合格后可使用。夏季高温作业时，散装水泥入罐温度不能高于50℃，高于这个温度，若必须使用时，应采用降温措施。2、再生集料再生集料应满足最大粒径不大于31.5mm，公称最大尺寸26.5mm，必须使用反击式破碎加工。在市区或市郊的破碎场必须有防止粉尘、噪音污染的措施，做到绿色清洁生产。基层用再生集料建议采用选择20-30mm、10-20mm、5（3）-10mm、＜5（3）mm四种规格。为减少生产集料级配的变异性，在集料生产时，不同规格集料级配宜符合表1的要求。水泥稳定再生集料混合料中再生集料压碎值应不大于28%，针片状含量宜不大于15%，集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验，有塑性指数时，小于0.075mm颗粒不超过5%，无塑性指数时，小于0.075mm颗粒不超过7%。施工单位可按2000m3的频率安排质量检验，检验合格的集料方可用于施工。表1再生集料级配要求（方孔筛）规格公称颗径（mm）31.526.5191613.29.54.752.360.075S/120-3010085-1000-15S/210-201000-15S/35-101000-15S/43-101000-15S/50-51000-10S/60-310085-1000-103、水凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，应委托有关部门化验鉴定。4、料场料场应硬化，并保证硬化后的使用效果；料场应有足够的面积和完善的排水系统；不同规格材料应砌墙分隔，界限清楚，检测合格材料应插牌标识，并应便于机械运输；宜在细集料料堆上设置防雨设施。雨后施工应复测集料含水量，并及时调整配合比。三、混合料组成设计1、强度标准设计道路的交通量可以根据《公路沥青路面设计规范》(JDGD50-2006)中表3.1.8的规定划分为四个等级。设计时根据交通量等级或每车道交通量，选择一个较高的交通等级作为设计交通等级。依据设计交通等级，选择水泥稳定再生集料基层强度标准。水泥稳定再生集料的压实度、7天无侧限抗压强度应符合表2的规定。表2水泥稳定类材料的压实度及7天无侧限抗压强度层位特重交通重、中交通轻交通压实度抗压强度压实度抗压强度压实度抗压强度基层≥983.5-4.5≥983-4≥972.5-3.5底基层≥97≥2.5≥97≥2.0≥97≥1.52、级配选择水泥稳定再生集料应采用骨架密实结构。骨架密实型结构再生集料的合成颗粒组成应符合表3的规定。表3水泥稳定再生集料混合料中集料的颗粒组成级配通过下列筛孔(mm)的重量百分率(%)31.5199.54.752.360.60.075范围10068-8638-5822-3216-288-150-3水泥稳定再生集料的组成设计包括；根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥；确定合理的集料配合比例，水泥剂量和混合料的最佳含水量。3、混合料组成设计过程(1)初选3组级配配合比设计时，必须重视细集料的用量。尽量减少集料中0.075mm以下颗粒含量。取工地实际使用的集料，分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。要求初选混合料的3组级配在4.75mm筛孔的通过率分别为接近表2的中值、比中值偏大或偏小，如可以选择25%、27%、29%。（2）击实试验用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。使用再生集料时，必须先将再生集料在烘箱中（105℃）烘干12h以上，才可以用于击实试验；如果使用风干试样，必须进行含水量修正，否则得出含水量比较大，不符合实际情况，使试件无法成型。（3）取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组试验。制备不同比例水泥的混合料(每组试件个数为：偏差系数10%～15%时9个，偏差系数15%～20%时13个)。水泥稳定再生集料混合料其7d无侧限抗压强度应达到设计要求。（4）制作水泥稳定再生集料混合料7d无侧限抗压强度试件时，脱模时间比悬浮密实型结构试件的脱摸时间适当延长，在试件压实后，静置大约1.5-2小时后脱模。(5)为减少基层裂缝，必须做到三个限制：在满足设计强度的基础上降低水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。(6)根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定再生集料混合料，按要求压实度(重型击实标准，98%)制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度。(7)试件室内试验结果抗压强度的代表值按下式计算：R代=R(1-ZaCv)式中：R代-抗压强度代表值，Mpa；R-该组试件抗压强度的平均值，Mpa；Za-保证率系数，取保证率95%，此时Za=1.645；Cv-试验结果的偏差系数(以小数计)。(8)取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定再生集料的生产配合比，经监理工程师确认、批准后，用于指导施工。4、当使用的再生集料取自其他路段，即材料来源变化时，应重新进行配合比设计或验证。四、机械设备和检测仪器1、施工机械设备必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、试机工作，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。(1)拌和机根据城市道路的技术要求和摊铺日进度，必须配置产量不小于400T/H的拌和机，要保证其实际出料能力超过实际摊铺能力的10～15%。供料机的储料斗至少要有四个进料斗，为防止集料在施工中发生“串料”，要将料斗用有足够强度的挡板隔开，同时为了防止大于31.5mm的粒料进入拌和机，应在料斗上加设方格筛网，及时剔出超粒径颗粒。所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器，所有电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。(2)摊铺机水泥稳定再生集料基层施工宜采用两台摊铺机梯队作业。要求两台摊铺机功能一致，应为同一机型，而且机型较新，功能较全，以保证路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。(3)压路机至少应配备轻型压路机1～2台，振动压路机2～3台和胶轮压路机2～3台。压路机的吨位和台数必须与拌和机及摊铺机生产能力相匹配，使从加水拌和到碾压终了的时间不超过2h，保证施工正常进行。(4)自卸汽车数量应与拌和设备、摊铺设备、压路机相匹配，载重大于18t。(5)装载机(6)洒水车(7)水泥钢制罐仓可视摊铺能力决定其容量，罐仓内应配有水泥破拱器，以免水泥起拱停流。以上机械数量至少应满足每个工点，每日连续正常生产及工期要求。2、质量检测仪器(1)水泥胶砂强度、水泥凝结时间、安定性检验仪器(2)水泥剂量测定设备(3)重型击实仪(4)水泥稳定再生集料抗压试件制备与抗压强度测定设备(5)标准养护室(6)基层密度测定设备(7)标准筛(方孔)(8)土壤液、塑限联合测定仪(9)压碎值仪(10)针片状测定仪器五、施工准备1、技术准备在开工前，施工单位应提交根据合同文件和本项目的工程特点而编制的有关技术资料（如施工组织设计、施工总体计划、质量、安全、环境保证体系、原材料试验报告、混合料配合比设计等），经监理工程师审核、批复。工地试验室或检验方式经监理工程师检查认可。2、组织准备施工的管理与技术人员全部到位，且满足合同文件与施工要求。施工机械、设备已全部进场，并已试运转。大型设备及运输机械的操作人员按要求持证上岗。质量、安全、环保保证体系已建立，组织机构完善，制度、措施健全，职责分工明确。3、现场准备拌和设备已进行试拌，且运转正常。料场的面积、硬化等符合要求。原材料检验合格。测量工作完成。下承层满足质量要求，清扫、洒水等准备工作完成。六、试验路段1、在试验路段开工之前7天，施工单位应提交完整施工技术方案，报监理工程师批准。2、试验段长度为200～400m，每一种方案试验100m～200m。试验段的位置经监理工程师认可。施工中设备和工艺的改变，应通过试验确定并经监理工程师审核认可。3、通过试验路段的铺筑，应能对拌和站的工料配给参数、集料级配、最佳含水量、混合料运输、摊铺机的技术参数、压路机的组合、碾压速度等参数、碾压遍数、松铺系数、压实度、混合料强度等级等方面进行验证、总结。4、试验段应在监理工程师在场的情况下进行。试验路段的试验成果应达到规定的要求。5、试验路检测合格后，应根据试验路段确定各项技术参数、施工组织及管理体系、质量保证体系及质量检测等方式方法，编制试验路总结报告。总结报告经监理工程师审查批准，即可作为正式施工开工的依据。6、试验路段可作为永久工程的一部分，予以计量。若试验段经检测不合格，则施工单位应返工重做试验段。七、施工1、一般要求(1)清除作业面表面的浮土、积水等。并将作业面表面洒水湿润。(2)测量放样应在开始摊铺的前一天进行。根据摊铺机宽度与传感器间距，安装导向控制线支架，一般在直线上间隔宜为10m，在平曲线上宜为5m。根据松铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度，挂好导向控制线。用于控制摊铺机摊铺厚度的控制线的钢丝拉力应不小于800N。(3)上层水泥稳定再生集料应在下层水泥稳定再生集料施工结束7天后进行。如上下层水泥稳定再生集料同期摊铺，应保证在下层水泥稳定再生集料终凝前完成上层水泥稳定再生集料的碾压。上层水泥稳定再生集料基层施工完成后应尽快施工透层或设计的其他结构层。2、混合料的拌和(1)拌和设备的型号、数量、生产能力、完好状态应满足合同规定，且能满足施工要求。辅助作业的机械设备应能与其配套。开始拌和前，拌和场的备料应满足3～5天的摊铺用量。（2）拌和前，应对拌和设备调试、标定、校核，使水泥剂量、含水量、级配均能符合要求。每天开始搅拌之后，出料时要取样检查是否符合设计的配合比，进行正式生产之后，每1～2小时检查一次拌和情况，抽检其配比、含水量、水泥剂量是否变化。高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。各种成份的配合比偏差应在下列范围内：集料±2％重量比水泥±0.3％重量比水±1％按最佳含水量表4集料级配目标值规定项目矿料含量与规定中值的容许偏差4.75mm筛孔上保存的集料±5％通过2.36mm筛孔的集料±3％通过0.075mm筛孔的集料±1％（3）厂拌的设备及布设位置应在拌和前提交监理工程师并取得批准。拌和时间和配合比参数均应记录，并提交监理工程师。（4）拌和现场必须配备试验人员监测拌和时间、水泥剂量