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1、公路沥青路面冷再生施工技术细则(征求意见稿)编制说明1工作简况1.1任务来源随着公路事业的不断发展,我省公路总里程已超过17万公里,早期建成的公路已逐渐达 到设计使用年限,面临大规模的改建和养护翻新。传统的养护方式需要开采大量的新材料, 旧路面材料的废弃既污染了环境,又造成了大量的资源浪费。因此,大力发展公路路面再生 循环利用技术,减少资源开采以保护自然环境,充分利用废旧材料以节约养护成本,将成为 公路行业可持续发展的必由之路。为了节约能源、减少环境污染、合理利用路用资源、尽可能减少废旧混合料堆放场地和 降低路面工程造价,在沥青路面进行较大面积的网裂、龟裂、坑槽、车辙、局部维修等路面 专项工程
2、补修和路面大修时,应充分考虑废旧沥青路面材料的再生利用问题。通过重复利用 旧沥青混合料,一是防止了沥青混凝土废料对弃置场环境的污染;二是节约了沥青和砂石材 料,减少了对材料的需求量,缓解了我国对沥青材料的需求量。同时有利于处理废料、能有 效地保护林地,维护自然景观和生态环境等,符合了我国可持续发展战略中废物资源化的要 求和节能减排的发展理念。沥青路面再生技术不是一项单一的技术,而是一类技术的总称。各国的分类方式不尽相 同。我国公路沥青路面再生技术规范(JTG F41 2008)将沥青路面再生技术分为4类, 分别是厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生。沥青路面冷再生技术是指将旧沥青路面
3、铣刨、翻挖、回收、破碎和筛分后,加入一定比 例的再生材料、新集料(如需要)和水,并经过拌和、摊铺和碾压等工艺,形成满足性能要 求的路面结构层的成套技术。沥青路面冷再生技术通过重复利用沥青混合料,能彻底消除原 有路面的拥包、车辙和松散等病害对上层沥青混凝土的影响。目前国内外冷再生主要有水泥再生、乳化沥青和泡沫沥青冷再生等常用再生形式,冷再 生混合料可以作为沥青路面的柔性基层及下面层,可用于修复面层和基层的病害。它是一种 常温施工方法,对环境的影响小,并且冷再生能节省总投资的40%50%,能起到节能减排的 效果,通常作为柔性基层。陕西省自2007年开始进行了大规模的沥青路面冷再生技术的试验和工程实
4、践。经过10余 年的应用发展,冷再生技术已经广泛应用于高速公路、国省干线、乡村公路以及市政道路。 课题组结合陕西省公路路面养护实际,一直致力于冷再生技术研究,先后完成了陕西交通科 技项目水泥稳定就地冷再生基层应用技术研究、厂拌乳化沥青冷再生在道路工程中的应 用技术研究、泡沫沥青就地冷再生技术在干线公路大中修工程中的推广应用研究等多项 冷再生课题的相关研究,发布实施地方标准3项,专利6项,出版著作2部。除了陕西省以外,目前关于沥青路面冷再生技术,江苏、河南、浙江、辽宁等省份均有 相关的地方标准和推广应用经验。但现行发布实施的地方标准大都是针对具体某项冷再生技 术制定的,未见有针对冷再生技术的整体
5、归纳总结性地方标准或团体标准。课题组一直着力 于旧路面材料回收循环再生利用技术的推广应用,在总结已有研究成果的基础上形成了一系 列的路面再生技术地方标准和指南,为陕西的公路养护发展提供了强有力的技术保障。为此, 本规范基于前期研究成果进行编写,以期指导冷再生混合料的配合比设计与施工、提高冷再 生工程质量。根据陕西省市场监督管理局下发的陕西省市场监督管理局关于下达2019年团体标准 制定试点项目计划的通知,由西安公路研究院主持承担陕西省团体标准公路沥青路面冷 再生施工技术细则的起草工作。1.2主要工作过程2019年6月由西安公路研究院向陕西省市场监督管理局提出申请的沥青路面泡沫沥 青就地冷再生技
6、术规范标准获得陕西省市场监督管理局批准立项。本标准制订任务下达后, 西安公路研究院积极组织,成立标准编写小组,明确标准编写任务。编制组在对国内外相关技术标准充分调研的基础上,开始起草该地方标准。依据水泥 稳定就地冷再生基层应用技术研究、厂拌乳化沥青冷再生在道路工程中的应用技术研究泡沫沥青就地冷再生技术在干 线公路大中修工程中的推广应用研究(17-32T)项目,充分借鉴项目组在湖南、陕西、山 西、广东、甘肃等多个省市地区30多个工程逾1000公里的冷再生施工经验,对冷再生的技 术标准、施工工艺进行了补充完善,并于2020年4月完成了标准初稿。编写人员就标准内 容反复讨论、修正,并邀请相关领导和知
7、名专家提供宝贵意见和建议。历经多次修改和完善, 于2020年6月形成了标准征求意见稿。2020年6月开始通过网络、信函等方式向同行业、 省内外有关方面专家征求意见。1.3起草组成员及其所做的主要工作起草组组长:郭平。主要工作:对标准编制进行全面审核;对一些关键指标进行研究; 组织定期召开标准编制讨论会议,研究进展和实施深度,并根据标准编制进展情况对下阶段 重点工作进行布置。起草组副组长:师延强。主要工作:对标准编制进行全面审核;负责室内试验,对一些 关键指标进行研究。起草组副组长:李艳。主要工作:对标准编制进行全面审核;负责室内试验,对一些关 键指标进行研究。起草组成员:弓锐。主要工作:参与编
8、制本标准;负责试验段现场指导,对一些关键指 标进行研究。起草组成员:郭宏伟。主要工作:参与编制本标准;负责试验段现场指导,对一些关键 指标进行研究。起草组成员:陈正元。主要工作:参与编制本标准;负责试验段现场指导,对一些关键 指标进行研究。起草组成员:邱业绩。主要工作:参与编制本标准;负责试验段现场指导,对一些关键 指标进行研究。起草组成员:郗苏民。主要工作:参与试验段现场指导;参与试验段现场指导与室内试 验,对一些关键指标进行研究。起草组成员:弥海晨。主要工作:参与编制本标准;负责试验段现场指导,对一些关键 指标进行研究。起草组成员:马庆伟。主要工作:参与编制本标准;参与试验段现场指导与室内
9、试验, 对一些关键指标进行研究。起草组成员:黄建云。主要工作:参与编制本标准;参与试验段现场指导与室内试验, 对一些关键指标进行研究。起草组成员:张娟。主要工作:参与编制本标准;参与试验段现场指导与室内试验,对 一些关键指标进行研究。起草组成员:杨晨光。主要工作:参与编制本标准;参与试验段现场指导与室内试验, 对一些关键指标进行研究。2标准编制原则和主要内容2.1标准编制原则本标准的编制重点为沥青路面冷再生施工技术,立足于我省冷再生技术的应用现状,以 相关科研成果为依据,积极借鉴国内外先进标准与规范,遵循“科学性、实用性、统一性、 规范性”的原则,重点突出冷再生的材料要求、路面结构设计、配合比
10、设计及施工工艺,并 注重标准的指导性、合理性、可操作性,能广泛适用于陕西省冷再生技术施工工程。有利于 促进该技术进步,提高工程质量。2.2主要技术内容本团体标准包含以下主要内容:1范围;2规范性引用文件;3术语和定义;4符号及 代号;5冷再生路面结构;6材料;7冷再生混合料组成设计;8厂拌冷再生施工;9就地冷 再生施工;10全深式冷再生施工;附录A;附录B;附录C;附录D;附录E。2.3与原标准主要差异情况本标准为首次发布。3主要技术要求的说明3.1试验(或验证)准确度、可靠性、稳定性的分析和说明课题组在沥青路面冷再生技术方面,进行了多项科研项目的研究,已完成项目的研究成 果均达到国际先进水平
11、。(1)由课题组负责的陕西交通科技项目水泥稳定就地冷再生基层应用技术研究,依 据旧沥青路面材料特点,提出了沥青路面水泥就地冷再生混合料配合比设计方法以及水泥就 地冷再生路面结构设计步骤,提出了沥青路面现场冷再生基层的施工工艺和质量控制标准与 检测方法。(2)由课题组负责的陕西交通科技项目厂拌乳化沥青冷再生在道路工程中的应用技 术研究,确定了冷再生的乳化沥青类型,提出了满足规范要求的新料和再生料组成,明确 了厂拌乳化沥青冷再生的施工工艺。(3)由课题组负责的陕西交通科技项目泡沫沥青就地冷再生技术在干线公路大中修 工程中的推广应用研究,研究了泡沫沥青就地冷再生的范围和适用性,泡沫沥青就地冷再 生混
12、合料性能影响因素和施工工艺,并将泡沫沥青就地冷再生技术在国省干线大中修工程中 成功进行了推广应用。2、陕西省地方标准序号标准号标准名称授予部门颁布/修订时间1DB61/T1125-2018沥青路面泡沫沥青就地冷再 生施工技术规范陕西省技术质量 监督局20182DB61/T1144-2018公路沥青路面乳化沥青厂拌 冷再生技术规范陕西省技术质量 监督局20183DB61/T913-2014水泥稳定沥青路面就地冷再 生基层施工技术规范陕西省技术质量 监督局20143、出版著作(1)陕西省旧沥青路面水泥稳定就地冷再生基层施工技术指南,人民交通出版社,2014 年。(2)陕西省沥青路面乳化沥青厂拌冷再
13、生技术指南,人民交通出版社,2018年。4、专利序号知识产权类别专利名称专利号1实用新型专利一种水泥稳定就地冷再生基层路面 结构ZL 2014 2 0215082.7 52实用新型专利一种国省干线水泥混凝土路面“白加 黑”再生结构ZL 2015 2 0392409.23实用新型专利一种加铺型就地热再生沥青路面结 构ZL 2015 2 0281230.X4实用新型专利一种旧水泥混凝土路面再生加铺路 面结构ZL 2014 2 0326599.35实用新型专利一种农村公路水泥混凝土路面“白加 白”再生结构ZL 2015 2 0390259.16实用新型专利一种乳化沥青厂拌冷再生基层路面 结构ZL 2
14、014 2 0842488.87实用新型专利一种再生沥青混合料拌合机报警系 统ZL 2019 2 0368093.18实用新型专利一种沥青再生混合料搅拌装置ZL 2019 2 0367853.79实用新型专利一种用于泡沫沥青混合料的刮板式 摊铺装置ZL 2018 2 1320976.710实用新型专利一种泡沫沥青发泡装置ZL 2019 2 0246481.2本标准根据陕西实际情况及现有研究成果的基础上进行制定,在公路沥青路面再生技 术规范(JTG/T5521-2019)基础上,针对冷再生提出了相应的材料要求、适用范围、细化了配合比设计、施工及质量检验标准。特别是在配合比设计中对混合料的级配进行
15、了修正, 在附录中对泡沫沥青和乳化沥青配合比设计分别进行了规定与说明,细化了冷再生施工工艺以指导沥青路面冷再生工程的实施。本标准在制定期间,采用室内试验、现场检测、调研等手段,对原材料各项技术指标进 行详细地分析,确保各项技术标准在准确度、可靠性和稳定性方面均可定量评价。经验证, 按本标准技术要求进行能有效提高冷再生工程质量,进而提高路面使用品质,经济效益和社 会效益显著。3.2试验结果综述本标准对适用范围进行了规定,本标准适用于陕西省各等级公路建设和养护工程中的沥 青路面冷再生施工,城市道路可参照执行,城市道路可参考执行。采用冷再生技术对旧沥青 路面进行再生用于公路的养护维修,不仅可以将原有
16、的路面材料再生使用,保护环境、节省 资源,降低工程造价,而且通过再生技术还可以矫正原有路面材料的缺陷,改造原有路面的 结构,延长路面的使用寿命。本规范旨在规范冷再生的材料要求、适用范围、配合比设计、 冷再生施工工艺及施工过程中的质量控制。本标准在术语和定义中将基层洗饱料与面层洗饱料区分开来,分别定义了 RMAP (沥青 路面回收料)、RAP (沥青混合料回收料)、RBM (基层回收料)。对冷再生技术中涵盖的乳化 沥青冷再生、泡沫沥青冷再生及水泥冷再生的相关技术指标研究过程及试验结果综述如下。1、乳化沥青冷再生技术(1)材料本标准采用的乳化沥青:其技术要求应符合JTJ F41-2008公路沥青路
17、面再生技术规范 要求。表1冷再生用乳化沥青质量要求试验项目单位质量要求试验方法破乳速度慢裂T 0658粒子电荷阳离子(+)T 0653筛上残留物(1.18mm筛)不大于%0.1T 0652黏度恩格拉黏度e25230T 0622道路标准粘度C253s10 60T 0621蒸发残留物残留分含量不小于%62T 0651溶解度不小于%97.5T 0607针入度(25C)0.1mm45 120T 0604延度(15C) 不小于cm40T 0605与粗集料的粘附性,裹附面积不小于2/3T 0654与粗、细粒式集料拌和试验均匀T 0659常温贮存稳定性1d 不大于5d 不大于%15T 0655a)由于赛博特
18、粘度计在国内很少使用,故表1中的乳化沥青黏度中的赛博特粘度换为 工程中普遍采用的道路标准粘度。b)通过针入度指标的控制,可以限定基质沥青为A-90或A-70;同时考虑到这两种基 质沥青的针入度要求为60100(0.1mm),乳化后其残留物的针入度将会发生一定的变化。 因此将25C针入度要求范围由50300调整为45120。对工程中使用的A-90和A-70道路 石油沥青加工乳化沥青蒸发残留物针入度试验结果进行收集及统计,具体见下表:表2乳化沥青蒸发残留物针入度试验结果统计表样品编号1234567均值试验值/0.1mm63.8698872.677.389.693.279.1(2)配合比设计a)考虑
19、到不同交通等级对路面结构层的强度要求不同,因此对乳化沥青厂拌冷再生混 合料设计技术要求进行了修改,根据现有室内试验研究结果的收集及统计,对于劈裂强度和 马歇尔稳定度在下面层与基层、底基层分类的基础上,再按照重交通级以上等级与其它交通 等级,又进行了划分,并提出强度要求值。目前工程中乳化沥青厂拌冷再生混合料强度试验 结果统计见下表。表3乳化沥青厂拌冷再生混合料强度试验结果统计表样品编号层位交通等级劈裂强度/MPa马歇尔稳定度/kN1下面层重交通0.637.22下面层重交通0.657.53基层重交通0.546.54基层重交通0.576.75下面层其他等级0.536.26下面层其他等级0.596.6
20、7基层其他等级0.525.68基层其他等级0.495.3b)对不同的交通等级,分别对乳化沥青冷再生混合料路用性能进行了要求,并增加了 对动稳定度的技术要求,以提高乳化沥青冷再生混合料结构层的抗车辙能力。目前工程中乳 化沥青厂拌冷再生混合料路用性能试验结果统计见下表。表4乳化沥青厂拌冷再生混合料路用性能试验结果统计表样品编号交通等级干湿劈裂强度比(15C),不小于浸水马歇尔试验残留稳定度(40C),不小于冻融劈裂强度比TSR,不小于动稳定度1重交通80.982.385.2138702重交通82.384.683.6110563其他等级80.282.481.346804其他等级79.681.380.
21、63985c)JTJ F41-2008公路沥青路面再生技术规范中要求冷再生混合料中乳化沥青添加量折合成纯沥青后占混合料其余部分干质量的百分比一般为1.5%3.5%,按照62%的乳 化沥青含量折算,在冷再生混合料中乳化沥青占混合料其余部分干质量的百分比为2.4%5.6%,根据在榆林、渭南等地方公路乳化沥青厂拌冷再生施工配合比设计中,乳化沥 青占混合料其余部分干质量的百分比一般大于3%。通过室内试验也得以验证,乳化沥青添 加量越小混合料的强度越小。在进行拌和试验中也发现,乳化沥青用量少于3%时,乳化沥 青混合料的颜色偏灰白,沥青在混合料上附着量较少,见下图。因此本标准乳化沥青添加量 折合成纯沥青后
22、占混合料其余部分干质量的百分比调整为1.8%3.5%,不同乳化沥青用量 冷再生混合料的劈裂强度试验结果见下表。表5不同乳化沥青用量冷再生混合料的劈裂强度试验结果乳化沥青用量用量/%指标劈裂强度(MPa)比值(%)2.5湿劈裂0.2061干劈裂0.333湿劈裂0.2362干劈裂0.373.5湿劈裂0.2971干劈裂0.414湿劈裂0.3471干劈裂0.484.5湿劈裂0.4176干劈裂0.545湿劈裂0.5082干劈裂0.615.5湿劈裂0.4279干劈裂0.546湿劈裂0.3876图2拌和效果d)JTJ F41-2008公路沥青路面再生技术规范中要求冷再生混合料中水泥剂量不超 过1.5%。但在
23、工程实际中,RAP的质量相差较大,造成再生混合料的强度往往不能满足规 范要求。根据现有研究成果,针对重交通量设计路段、RAP沥青含量低且级配较细的配合比 设计中要适当增加水泥用量,但不宜超过混合料总质量的2%。通过下表的试验结果可以得 出,随着水泥用量的增加,劈裂强度呈现递增的趋势。表6不同水泥用量冷再生混合料的劈裂强度试验结果水泥用量/%指标劈裂强度(MPa)比值()1.5湿劈裂0.3278干劈裂0.412湿劈裂0.5082干劈裂0.612.5湿劈裂0.5786干劈裂0.663湿劈裂0.6289干劈裂0.70工程中遇到的三种RAP的沥青含量及筛分结果见下表。表7不同RAP的筛分结果料源沥青含
24、量通过率9.54.752.361.180.60.30.150.075地方公路3.5295.566.939.528.422.314.110.74.2高速公路14.477547.126.314.695.84.51高速公路22.9481.253.432.423.817.210.48.82.3由上表可得:(1)地方公路,RAP普遍偏细,沥青含量偏小。(2)一般高速公路路面质量较好,RAP也较好,沥青含量较高。但存在部分高速公 路铣刨料也略细,沥青含量略小的情况。三种RAP在最佳油石比及1.5%水泥用量条件下的劈裂强度试验见下表。表8不同铣刨料的冷再生混合料的劈裂强度试验结果再生料类型指标劈裂强度(MP
25、a)比值(%)地方公路干劈裂0.410.71湿劈裂0.29高速公路1干劈裂0.510.82湿劈裂0.42高速公路2干劈裂0.530.75湿劈裂0.40通过上表可见:(1)地方公路的RAP与高速公路相比,最佳油石比条件下,劈裂强度和劈裂强度比 均小于高速公路的铣刨料,说明在进行乳化沥青冷再生试验研究中,铣刨料的沥青含量及铣 刨料的粗细程度都会对混合料的力学性能产生影响。(2)地方公路RAP的质量较差,再生混合料的强度往往不能满足规范要求。因此,为了最大程度的利用地方公路的RAP,对于交通量较大的路段,在进行乳化沥 青厂拌冷再生混合料配合比设计时,应适当提高水泥用量。(3)施工气温或下卧层表面温度
26、低于10C时不宜铺筑再生混合料,这是因为气温过低不利于乳 化沥青破乳及混合料早期强度的形成。乳化沥青厂拌冷再生主要机械设备及辅助器具见表9。表9乳化沥青厂拌冷再生主要机械设备及辅助器具表工序机械设备名称规格、型号单位数量备注破碎破碎机机械齿错位交叉台1筛分筛分机振动筛台12拌和拌和机500型以上台1有效拌缸长度大于3m、连 续式、自动电子计量。发电机组功率满足拌和设备正常 生产的需要满足需要停电后备用装载机ZL50或性能相当满足需要运输自卸车额定载重量20t以上满足需要摊铺摊铺机ABG423型性能相当及其 以上台12自动找平,且同一工作面 摊铺机同型号碾压单钢轮振动压路机16t以上台2双钢轮振
27、动压路机11t以上台2胶轮压路机25t以上台2小型手扶式振动压路 机2t满足需要夯实边角,台背接缝切割机台1备注以上机械设备为一个工作面的要求,根据工期要求确定作业面的数量,多个作业面可考虑 备用一台摊铺机和一台压路机,以备故障时替换。注:以上为主要施工机械设备,根据工程施工实际需求,需要的机械设备酌情增加。施工准备:由于乳化沥青厂拌冷再生混合料的破乳需要较长的时间,因此在进行摊 铺、碾压前需要在中缝部支模板,防止中缝处优于施工车辆行驶及碾压而造成松塌。拌和:由于乳化沥青冷再生混合料的拌和时间直接影响混合料的中乳化沥青的裹覆效 果、质量及施工效果,拌和时间过短,乳化沥青未能完全裹覆在石料表面,
28、拌和时间过 长,会造成混合料施工可操作时间缩短,甚至造成乳化沥青的提前破乳。根据室内试验并 结合施工经验,规定矿料从进入搅拌罐后到最后出料,整个拌和过程在15s35s内完成。运输:根据工程实践中的观察和施工效果的总结,以及乳化沥青冷再生混合料施工实 效的要求,对运输车的载重、拌合站与施工现场的运距进行了要求,建议采用20吨以上 的运料车,运输时间宜控制在1h内。确保乳化沥青冷再生混合料能够在最短的时间运到施 工现场,并技术铺筑,保证混合料的最佳工作实效。碾压:乳化沥青厂拌冷再生技术在施工过程中,碾压工艺对施工质量起着至关重要的作 用。已根据试验路确定合理的压实工艺,无试验路数据或者经验不足时,
29、可参照本标准的 要求进行碾压,碾压过程中也可根据实际情况进行调整。表10 建议碾压工艺碾压工序压路机类型碾压遍数速度km/hm/min初压单钢轮振动式压路机静压2编1.532550高频低幅 振压12遍1.522550复压轮胎式压路机揉压68遍243367单钢轮振动式压路机振压4遍243367轮胎式压路机揉压2遍243367终压单钢振动式压路机静压2遍243367养生及开放交通:明确规定冷再生层要在封闭条件下养生。通过室内乳化沥青混合料的 试验以及对施工路段不同时期钻心强度的检验得出,乳化沥青混合料的破乳时间较长,混 合料中的水分尚未完全挥发,在施工早期路面强度尚未形成。根据陕西省气候条件及近年
30、来的施工经验,本规范要求养生时间要求为3d7d。2、泡沫沥青冷再生技术(1)材料本标准对泡沫沥青进行了要求,目前评价沥青发泡效果的主要技术指标为膨胀率和半衰 期。沥青的体积膨胀倍数越大,施工和易性越好,在最终成型的混合料中泡沫沥青的分散均 匀性越高。半衰期越长,沥青泡沫衰减越慢,施工中能提供的有效拌和时间越长,同样能带 来较好的混合料性能。因此,需要选择膨胀率较大且半衰期较长的发泡条件来制作泡沫沥青。 国内外对泡沫沥青膨胀率和半衰期的要求范围不尽相同。泡沫沥青的基质沥青既可选用90 号也可以选择70号,只要其质量及发泡性能满足要求即可。表11两种90#沥青发泡特性试验结果中海90#沥青发泡 用
31、水量 (%)发泡温度150 C160 C170 C膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)117.111.212.529.313.423.2224.518.720.820.118.014.3330.37.825.517.324.96.5埃索90#沥青发泡 用水量 (%)发泡温度150 C160 C170 C膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)115.211.113.415.511.610.7221.810.219.714.516.49.3327.55.124.112.921.37.4表12两种70#沥青发泡特性试验结果 欢喜岭
32、70#沥青发泡 用水量 (%)发泡温度150 C160 C170 C膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)111.228.312.526.315.323.5212.416.519.311.418.111.2321.313.524.78.822.68.4埃索70#沥青发泡 用水量 (%)发泡温度150 C160 C170 C膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)膨胀率(倍)半衰期(秒)16.38.16.58.26.17.627.56.37.16.35.96.138.34.98.55.27.44.9(2)配合比设计本标准提出了添加新集料进行配合比设计,由
33、于级配范围不同,添加新料也会有所不同,主要还是需要根据就地再生施工旧路面回收材料确定,但目前陕西省而言,当再生层作为基层时,新集料中的粗集料粒径宜在9.5 mm 31.5mm之间;当再生层作为下面层时,新集料中的粗集料粒径宜为9.5mm19mm。本标准规定了泡沫沥青就地冷再生混合料的级配范围,而泡沫沥青就地冷再生再生层既可用于下面层还可用于基层。本标规定了泡沫沥青就地冷再生混合料的性能指标,用作基层时,提出了无侧限抗压强 度要求,根据室内试验结果提出了相应的指标要求。作为下面层时,根据室内试验及工程实 践确定了最终的指标要求。表13泡沫沥青混合料抗压强度测试结果M项目材料类型-_28天抗压强度
34、(MPa)90天抗压强度(MPa)沥青含量水泥含量1.5%1.5%1.151.222%1.251.342.5%1.541.693%1.691.932%1.5%1.371.592%1.461.652.5%1.781.923%1.962.133%1.5%1.912.062%2.042.182.5%2.112.243%2.172.37本标准对配合比设计进行了要求,如果性能指标不满足要求时,应重新取样按照附录C进行配合比设计,同时根据工程实践经验确定泡沫沥青添加量占混合料其余部分干重的百分 比宜为1.8%3.5%,水泥剂量一般不宜超过1.5% (内掺)。(3)施工本标准对就地冷再生施工时布料进行了要求
35、,根据需要,如需添加新集料和填料,根据 所用运料车辆的吨位,按照新集料和填料的比例计算出每车料的堆放距离,然后用平地机或 人工进行摊开,将骨料均匀地满布在预施工的路段上。对于缺料处,应人工用手推车运料找 平,达到撒布厚度。布料时,料堆最好呈梅花状布置,可保证最短时间内摊匀。另外,为防 止骨料被行车压碎,应尽量缩短骨料的撒布长度,一般以布2个作业长度为宜。撒布水泥时,一般采用水泥撒布车等设备进行撒布,根据再生层的厚度和预定的再生层 的密度及水泥剂量,计算每一平方米再生料需要的水泥用量,并确定水泥摆放的纵横间距。 由于水泥用量很少,为了避免被车辆轮胎的气流带走以及天气突然变化造成的水泥质量损失,
36、水泥的撒布时间越短越好。一般来说,可根据再生机的工作宽度将再生路面划分为几幅,再 生机施工前一幅时,将水泥撒布在下一幅路面上。水泥撒布完后,原路表面应没有空白位置, 也没有过分集中现象。条件不允许时,也可人工撒布水泥,在画好方格后根据计算好的水泥 用量均匀撒布。图1水泥撒布现场控制图2人工撒水泥本标准对再生机使用前的准备工作提出了相应的要求,再生工作前需要确定沥青的计 量的精确度,施工前应进行试喷检查沥青的发泡效果,根据路面再生宽度和再生机的工作宽 度决定再生幅数,由于再生机具有可靠的高技术含量的控制系统,能够确保设定的诸如水剂 量以及工作深度、横坡度、行走速度等工作参数。为了避免出现局部漏掉
37、再生,操作员要随 时观察再生机的行驶轨迹,保证再生前后两幅的搭接,同时,行驶线形要保持顺直。再生过 程中要定期检查水车内的剩余水量,保证水的供应不间断,并做到及时补给。一般来说,应 根据水车的装载量,考虑再生的一次工作长度,尽量避免中途加油、加水,以保证施工的连 续性。图3现场冷再生供水作业本标准对泡沫沥青就地冷再生的碾压进行了要求,由于再生机自重很大(可达32t),当 再生机经过再生层后,轮迹深度可达5cm左右,且轮迹处的再生料被压实,但是两轮之间 的材料却未被压实。为了保证再生层厚度的一致性,先用压路机对再生层低速静压一遍(压 路机往返一次为一遍)。稳压时间要根据施工天气及施工速度决定。采
38、用平地机整平时主要包括对再生机轮迹的消除、再生层横、纵坡度的适当调整。图4平地机整平压路机对再生层稳压后,再生材料基本能够处于稳定状态,但仍不能完全消除再生机的 轮迹,此时的轮迹深度约为0.51cm。当完成两幅再生并全部稳压后,用平地机进行整平, 第一遍整平的目的是消除第一幅、第二幅右侧共三排轮迹。第二遍整平主要是为了把刮刀前 的再生料均匀地摊开,同时兼顾再生层的横向、纵向的坡度。最后再进行全作业段的找平。 平地机对再生层找平后,如仍存在轮迹、麻面、局部骨料集中等现象,则需人工进行修补。 方法是用再生新料将轮迹、麻面填满,所用新料应高出再生层0.5cm;将集中的骨料撒开, 并用新料填充骨料的缝
39、隙。其余几幅的找平同前两幅相同,即第二幅与第三幅、第三幅与第 四幅等依次找平,直至全部完成找平工作。当平地机对再生层找平后,就可对其进行碾压。图5双钢轮压路机初压图6胶轮压路机终压3、水泥冷再生技术水泥冷再生技术已在陕西省西安、汉中、渭南等地成功推广应用了 600余千米,工程应 用证明该技术节省了大量养护费用,对环境破坏小,经济、社会效益显著,使用效果良好。本标准通过对不同的基、面层掺配比例的混合料进行室内试验,应根据实际铣刨旧料级 配、组成及性能等来确定水泥用量和新旧材料比例,以准确指导施工,并对不同等级道路的 冷再生混合料的级配范围、压实度和强度提出了具体要求。本标准通过对不同工程实体应用
40、调查与研究,提出了适合于冷再生材料特性的施工工艺 和可参照的质量控制标准与检测方法。确定水泥就地冷再生基层施工主要分为五个阶段:(1) 施工准备(包括施工机械准备、旧路面准备、施工放样、水泥和新集料准备、再生宽度和长度 的计算);(2)铣刨与拌合;(3)碾压整形;(4)养生及交通管制。在经济效益角度,水泥冷再生技术相比挖除重铺技术每公里可节约工程造价35万元, 单位造价节约了22%。水泥冷再生方案相比挖除重铺维修方式节约了大量成本;在工程周期 方面,采用水泥冷再生技术能大幅度缩短工期。且冷再生方案施工时,还可以不封闭交通或 减少封闭交通时间,可提高综合经济社会效益。在社会效益角度,可知水泥冷再
41、生技术在生 产效率、施工环境、节能减排方面均能创造良好的社会效益。4、附录说明本标准附录A对沥青发泡性能试验方法进行了规定,根据室内试验研究和实践证明, 泡沫沥青的分散均匀性是影响泡沫沥青混合料性能的最关键因素。若混合料中出现结团或沥 青丝,说明泡沫沥青没有均匀分散。目前评价泡沫沥青发泡效果的主要技术指标为膨胀率和 半衰期。本标准附录B对路面回收料的取样方法进行了规定,进行就地冷再生时应采用铣刨机 取样,且铣刨机的工作参数应跟进行大面积施工时保持一致,这样取样更具有代表性,进行 室内试验分析的结果更具有代表性。本标准附录C规定了乳化沥青冷再生混合料配合比设计,规定最佳含水率是指最佳外 加水量与
42、乳化沥青和集料中含水量之和。:明确要求在进行马歇尔试件制作时采用二次击实, 且第一次击实50次,第二次击实25次的成型方法。也有研究报告中提出采用一次击实,击 实75次的成型方法,在进行本标准编制时,进行了这两种成型方法的对比试验,结果见表 7。表14不同成型方式下的劈裂强度试验结果成型方式空隙率/%干劈裂/MPa干湿劈裂强度比/%冻融劈裂强度比/%一次成型13.60.477072二次成型12.10.618275通过以上试验可以得出,两次击实成型的时间比一次成型的试件空隙率小、干湿劈裂强 度、冻融劈裂强度,两次击实成型的效果优于一次成型。这是因为,冷再生混合料中乳化沥 青含有大量的水分,养生后
43、水分蒸发产生空隙,使得冷再生混合料的空隙率要大于热拌混合 料,而通过二次击实,将由于水分蒸发而无法排出去造成的试件体积膨胀缩小,降低空隙率 的同时增加了冷再生混合料的密度,因此冷再生混合料的各项性能得到了明显的改善。对马歇尔稳定度试件的养生条件进行了明确要求。目前的公路沥青路面再生技术规范 中对脱模后未浸水和侵水马歇尔稳定度试件的养生方法,仅要求马歇尔稳定度值为40C条 件下试验值。鉴于此,本规范提出了详细养生方法:未浸水马歇尔稳试件:将试件用塑料 袋密封养生,在252C室内环境下放置至少47.5h,在40C恒温水浴中0.5h后进行试验。 浸水马歇尔稳试件:将试件完全浸泡在40C恒温水浴中48h,取出后立即进行试验。对劈裂强度进行了明确要求。目前的公路沥青路面再生技术规范中对脱模后试件湿 劈裂的养生方法有具体描述,但是缺乏对干劈裂试件的养生条件要求。鉴于此,对比了如 下三种干劈裂试件的养生方法:方法一:25C2C室内环境下养生24h。方法二:将试件用塑料袋密封养生,在25C2C室内环境下放置23h后,15C水浴养 生1h试验过程中避免塑料袋漏水,试件要保持干燥。方法三:用塑料袋将试件密封起来,25C水浴养生23h后在15C下养生1h。试验过程中避免塑料袋漏水,试件要保持干燥。三种养生方法的试件劈裂强度的试验结果见下表。表15不同养生方
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