就地冷再生技术（精选11篇）
就地冷再生技术 篇1
摘要：研究了沥青路面的再生原理, 详细介绍了乳化沥青再生的优缺点及适用范围, 经过再生技术的应用, 达到了降低建设成本、合理利用资源、保护生态环境的目的, 同时促进我国公路建设。
关键词：旧沥青路面,就地冷再生,乳化沥青再生
近20年来, 我国公路建设发展迅速, 截至2007年年底, 公路总里程已达到357.3×104 km, 其中高速公路里程达到4.53×104 km[1], 且绝大部分是沥青路面。按照沥青的设计寿命15年～20年测算, 从现在起, 每年约有12%的沥青路面需要翻修, 可再生的沥青混合料预计达到每年1 900万t, 还将以每年15%的速度增长[2]。沥青混合料再生利用技术基本适用于各种沥青路面的修筑, 可节省绝大部分集料以及约30%的沥青, 其使用效果与新沥青混合料相当或接近, 减少新材料的使用和费用, 降低了筑路成本。自20世纪80年代, 国内开始研究沥青混凝土路面再生技术, 2000年以后, 全国各地都相继开展这项技术的试验研究[3,4]。随着近年来人们对环保、社会效益的关注, 沥青路面废料再生利用技术越来越受到人们的重视, 已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术。沥青再生利用技术的研究、推广和相关专用设备的开发, 对降低建设成本、合理利用资源、保护生态环境以及促进我国公路建设有着极其重大的意义。
1 沥青路面的再生原理
随着车辆荷载次数的增加和环境因素的不断影响, 沥青路面的服务性能随之降低。然而我们通过一系列的技术手段可以延缓路面的损坏, 并提高路面服务性能。沥青路面冷再生是指将旧沥青路面材料 (主要是面层材料, 有时也包括部分基层材料) 经过铣刨、回收、破碎、筛分后, 按比例加入一定量的添加剂 (水泥、石灰、泡沫沥青、乳化沥青或改性乳化沥青等) , 必要时加入部分新骨料而制成冷再生混合料。沥青路面再生利用技术可分为厂拌热再生、厂拌冷再生、现场热再生、现场冷再生四种施工方法, 按再生原理分为沥青的再生和混合料的再生[3,5]。
1) 沥青的再生。
沥青再生实际是沥青老化的逆过程, 采取技术途径, 如添加高标号沥青和低粘度再生剂进行组分调节, 以恢复沥青的流变性能, 从而达到再生的目的。旧沥青路面在车轮荷载与自然力作用下, 沥青混合料会发生老化现象。沥青的针入度、延度及软化点也会发生有规律的变化, 同时导致沥青性能下降。旧沥青再生的机理研究目前有两种理论, 一种理论是相容性理论, 认为沥青产生老化的原因是沥青胶质物系中各组分相容性降低, 导致组分间溶度参数差增大, 认为掺入一定的再生剂使其溶度参数差减小, 沥青即能恢复到 (甚至超过) 原来性质。另一种理论是组分调节理论, 认为由于组分的移行, 沥青老化后, 各组分间比例不协调导致沥青路用性能降低, 认为通过掺加再生剂调节其组分, 可使沥青恢复原来的性质。因此, 要使老化沥青恢复原有性能, 就需要将老化沥青和原沥青的组分进行比较后, 向老化沥青中加入所缺少的组分 (即添加沥青再生剂) , 使组分重新协调。
2) 混合料的再生。
原理是把从路面铣刨的再生料当作新的集料, 加入粘结料后形成具有一定强度的材料的再生方法。主要应用在冷再生技术上, 冷再生的粘结料主要有三种:乳化沥青;泡沫沥青;水泥。由于采用冷再生料受到水的影响, 混合料最终强度的形成需要在水分完全蒸发之后, 在成型初期, 混合料的水稳定性和强度远不及养护终期, 于是, 在实际工程中添加一部分水泥以提高初期强度。
2 乳化沥青再生优缺点及适用范围
2.1 乳化沥青再生的优缺点[3]
乳化沥青再生技术的优点主要有:1) 节约能源。采用热沥青筑路要消耗燃料, 主要是在施工过程中, 为了时刻保持沥青应有的高温, 常常要对沥青进行重复加温与持续加温。2) 节省资源。在道路使用年限的中后期, 只是路面的性能降低了, 然而石料的物理性质并没有发生变化, 按照常规的方式进行铣刨、堆置是很浪费的, 而且阳离子沥青溶液与骨料表面具有良好的粘附性, 可以在骨料表面形成均匀的沥青膜, 施工时容易准确地控制沥青的用量, 保证骨料之间能有足够的结构沥青, 使自由沥青降低到适宜程度。另外, 因为阳离子乳化沥青与碱液和酸性骨料都有良好的粘附效果, 从而扩大了骨料的来源, 更便于就地取材, 减少材料的运输, 降低工程造价。3) 可以冷施工, 延长施工季节。热拌沥青的拌和、摊铺、碾压都有严格的温度限制:拌和时温度过高, 沥青过度老化, 路面便会过早的出现病害。在碾压时, 过高的温度会导致推移, 不易于压实;反之温度过低, 矿料则会和沥青裹覆不均匀, 出现不同程度的花白料。在摊铺过程中, 温度则更加重要, 在施工时都必须严格控制最低碾压温度, 在低于这个极限温度后, 不仅不能压实, 反而会破坏已压实的路面。由于阳离子沥青具有良好的温度适应力, 因此可以大大延长施工季节, 并且有利于沥青路面的及时维修养护, 及时制止病害的加剧与扩大, 直至完全消除。关于延长的时间, 随气候条件因地区而有差异。4) 改善施工条件, 减少环境污染。阳离子乳化沥青乳液可在常温条件下使用, 由于沥青乳液具有良好的工作度, 可以均匀地分布在骨料表面上并且骨料产生较好的粘附性, 因而可以节省沥青用量。还由于使用沥青乳液作业, 现场不需要支锅、盘灶、熬油等, 简化了施工程序, 改善了油路工人的施工条件, 避免了烟熏火烤和火灾的发生, 也减少了对于周围环境的污染。
不过在有如此优越性的同时, 由于在沥青结合料和集料方面与热拌混合料差异, 就地冷再生集料也有着它与生俱来的缺点:
1) 路用石油沥青是原油蒸馏后的残渣, 根据提炼程度的不同, 在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽, 具有较高的感温性。常温下, 沥青是不具备良好的拌和性的。乳化沥青由于水、乳化剂、稳定剂的加入, 被制备成一种液态, 可用于常温拌和。a.乳化沥青混合料的粘结性低于热拌沥青混合料。b.乳化沥青乳化完成之后, 如果不采取一些预防和保护措施, 一般都会产生结皮现象。c.热拌沥青路面在路面温度降低到一定程度便能开放交通, 而乳化沥青混合料的强度形成是一个长期的过程, 随着水分的蒸发, 强度会逐渐增加, 最终达到路用的要求。在混合料压实成型后, 乳化沥青并未完全破乳, 混合料还是很松散的, 必须严格养生。
2) 路面铣刨料既不同于新集料, 也不能简单的看作“黑色集料”, 其变异性是很大的。
2.2 乳化沥青再生适用范围
就地冷再生工艺主要用于沥青路面结构层的翻修, 适用于所有路面标高不受限制的道路, 由于高等级公路和大部分城市道路的路面标高在新路完成后已经基本确定, 其可增加的幅度很小, 所以在作为基层的再生层上摊铺新面层受到限制。因此, 就地冷再生主要适用于一般公路、等外公路、部分城市道路及其他场地的维修改造。对于低等级公路特别是乡村公路, 这种经过冷再生的路面就是最终路面;对于高等级公路, 这种路面可作为高等级公路的基层[5]。
3 结语
随着时间的推移, 路面在车辆和环境因素作用下的破坏是不可避免的。沥青路面的再生利用技术在美国以及其他一些发达国家非常成熟, 材料重复利用率很高。我国公路将在未来数年内陆续进入大规模的翻修期, 基于环保和可持续发展的考虑, 沥青路面再生是一种值得推荐的选择。作为一项新型实用技术, 它极大程度的改变了我国沿用多年的传统的沥青路面维修方法, 但乳化沥青再生混合料具有初期强度较低、养生时间较长、可使用层位较低等不足之处。因此, 我国需要对沥青路面再生技术进行全面研究, 趋利避害, 为我国道路建设提供有力的技术支撑。
参考文献
[1]吕伟民.乳化沥青冷再生技术关键与应用前景[J].石油沥青, 2009, 23 (3) :29-34.
[2]拾方治, 马卫民.沥青路面再生技术手册[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[3]张立柱, 张运涛, 何凤华.沥青混凝土路面冷再生技术及其应用[J].公路, 2006 (10) :199-204.
[4]韩学义.旧沥青混凝土路面混合料冷再生技术的应用[J].公路, 2007 (9) :112-115.
[5]侯宓, 倪少虎.沥青混合料就地再生技术[J].建设机械技术与管理, 2004 (4) :55-58.
就地冷再生技术 篇2
旧沥青混凝土路面就地冷再生基层施工技术研究
总结了旧沥青混土路面就地冷再生技术在沥青路面大修工程中的应用特点及意义,分析了设计中存在的问题,并对施工工艺提出建议.
作 者：王继胜 作者单位：濮阳市范县公路管理局,濮阳,457500刊 名：交通科技英文刊名：TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(2)分类号：U4关键词：公路 沥青路面 就地冷再生 路面结构 基层
就地冷再生技术 篇3
【关键词】工艺特点；工艺原理；艺流程及操作要点；质量控制
【Abstract】Site asphalt pavement cold regeneration technology with energy saving， small damage to the roadbed， structural integrity is good， fast construction schedule， traffic safety， save investment and so on. The construction of the process in our company according to the provincial highway S328 Funan south section of the road improvement project has been successfully applied.
【Key words】Technological characteristics；Process principles；Process flow and operating points；Quality control
；1. 前言
沥青路面水泥稳定就地冷再生是充分利用现有的旧铺层（面层或基层），必要时按级配规定要求加入一定量的添加剂（水泥），在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣削、破碎、添加、拌和、摊铺及压实成型，从而修筑出所需性能质量的新路面结构层的作业过程，与传统的路面维修技术相比，路面的现场就地冷再生技术具有节能环保、对路基的损坏小、结构完整性好、施工进度快、交通安全、节省投资等特点。
2. 工艺特点
2.1适用范围广、施工方法简单、可操作性强。
2.2该技术将旧铺层材料全部就地利用，节省了大量工程材料和运费等。
2.3分利用原有路面材料，节约了大量资源和能源，减少了废弃物的堆放，符合当今世界对环保与资源再生利用的发展趋势。
2.4该工艺形成的路面基层，在获得所需强度的同时，也提高了基层的弹性，有利于行车舒适，防止反射裂缝和荷载裂缝的产生和发展。
图1施工工艺流程图3. 工艺原理
沥青路面水泥稳定就地冷再生是利用专门机械对旧有破损路面（也包括基层材料）进行现场铣刨破碎，必要时加入部分新骨料，同时混拌一定数量添加剂（水泥、水）对原路面材料加以再生，然后在自然环境温度下对再生混合料进行摊铺碾压，作为底基层、基层或中、下面层，所有操作都在现场连续完成，从而修筑出具有所需性能质量的新基层（底基层）的作业过程，达到对原有路面进行维修和重建的目的。
4. 施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程。
施工方案编制报批→封闭交通→施工放样→准备原路面→准备新加料→冷再生机就位→撒布水泥→冷再生机铣刨与拌和→整形、碾压→接缝和掉头处理→养生→取样、检测→报工程师审批。详细施工工艺流程见图1。
4.2操作要点。
4.2.1配合比设计。
（1）对沿线不同病害路段，铣刨面层和基层进行取样，把铣刨的旧料分别进行筛分，了解基层和面层铣刨后的旧料中骨料的含量，一般大于5mm含量应在40%～75%之间，否则应增加新的骨料。
（2）根据旧料筛分结果进行目标配合比设计，使得水泥就地冷再生混合料的组成符合表1要求。
试验段施工。目标配合比设计好后，工程正式开工前，选取代表性路段为试验段，试验段长度为100米～300米，再生时应严格控制再生深度，如遇问题应及时解决，通过试验段的铺筑应获得以下资料：
a.含水量。合理确定材料的最佳含水量。
b.结合剂剂量。在满足设计强度要求的情况下，确定水泥剂量。
c.再生材料的级配。检验再生后的材料，与试验室进行配合比设计时的级配进行对比，看其是否在允许的波动范围内。
d.确定再生机的行进速度和转子速度。
e.确定压实工艺。
4.2.3施工放样。在再生施工之前，应在道路的两侧放置一系列的标桩（杠）作为基线，用来恢复道路的中心线，标桩（杠）的间距，曲线距离不应超过20米，直线距离不应超过40米。
4.2.4准备原道路。对于老路沉陷、坑槽、低剂量翻浆等由底基层损坏引起的病害首先应进行挖补处理，挖补时应挖除至损坏基层，然后用水稳碎石回填，老路挖补应严格按照现行相关规范进行施工验收。
4.2.5摊铺粗碎石。
（1）应根据试验段确定的级配添加新骨料，再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。根据每车料的质量或体积，计算每车料的堆放距离。
（2）摊铺粗碎石应在摊铺水泥的前一天进行。摊铺长度按日进度的需要量控制（再生机正常行进速度在6～10m/min）。雨期不宜施工。
4.2.6平地机整平和轻压。
（1）对于运输至现场的混合料，用平地机整平后人工找补。
（2）平整后，用22T单钢轮压路机碾压1～2遍，使其表面平整，并有一定的压实度。
4.2.7摆放和撒布水泥（使用水泥稀浆车时无此步骤）。
（1）按计算出的每袋水泥的纵横间距，在旧路上做好安放标记。应将水泥当日直接送到撒布路段，卸在做标记的地点，并检查有无遗漏和多余。将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥撒布面积相等。水泥撒布完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。
（2）人工撒布水泥时，实际采用的水泥剂量应比试验室确定的水泥剂量多0.5～1.0%；采用水泥浆车时，实际采用的水泥剂量比试验室确定的水泥剂量多0～0.5%。
4.2.8冷再生机铣刨与拌合。冷再生机推动水车 对水泥撒布完成的路段进行铣刨再生。
（1）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～10m/min，使得铣刨后料的级配波动范围不大。网裂严重地段应降低再生机组行进速度，提高铣刨转子速度。再生机行进速度不宜过快，以免再生混合料拌合不均匀；
（2）冷再生机后设专人跟随拌和机，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；
（3）施工中再生厚度的检查以相邻已经再生或原路面为标准，用钢钎插入土中，测量其插入深度，看其深度是否合格，严禁冷再生施工时损坏老路底基层。应在作业面边缘固定导向线以帮助操作者；
（4）若进行多刀施工时，应时刻注意搭接的宽度，保证搭接宽度；
（5）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；
（6）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）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。一次再生长度一般为150～250m；
（8）每段再生结束后，应检查铣刨机的刀架、刀头，发现损坏立即更换。
4.2.9初压。 铣刨再生完成后，22T压路机对再生混合料进行碾压1～2遍，碾压速度为1～2Km/h，以压实轮迹间松散的材料，以到达相同的密度。
4.2.10平地机整形及碾压。
（1）初压后应立即用平地机初步整形。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。确保横、纵坡达到设计要求。平地机后跟随4～6工人，将刮出再生范围的再生料收回，对平地机无法整平的部位进行人工整理。
（2）整形后，立即用2台22T单钢轮压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽，一般碾压3～4遍，碾压速度为1.5～2.5Km/h，再用31T胶轮压路机碾压1～2遍。
（3）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。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应挖除并换补新料，找平后碾压密实，使其达到质量要求。
（4）经过拌合、成型的水泥稳定就地冷再生层，宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成终压，并达到要求的密实度，同时没有明显的轮迹。对于局部低洼处，不再进行找补，可留在铺筑水稳基层时处理，严禁采用薄层贴补。
4.2.11接缝和掉头处的处理。
（1）纵向接缝一般重叠宽度应不小于150mm。路面材料越厚，材料粒度越粗，重叠度越大。相邻两次作业间隔12h以上时，重叠量应增加。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。纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。
（2）应对所形成的横向接缝认真处理，施工中应尽量减少停机现象。停机超过水泥初凝时间，再生机再次施工时，必须将整个再生机后退至再生过的路段1.5～2.0m的距离，并重新撒布水泥；后施工作业段应预留5～8m与前施工作业段一并压实，减少明显横缝。
（3）如机械必须到已压成的水泥稳定就地冷再生层上调头，应采取措施保护作业段。一般可在准备用于调头的约8～10m长的稳定土上，先覆盖一张厚塑料布或油毡纸，然后铺上约10cm厚的土、砂或砂砾。
4.2.12养护。
（1）每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养护。
（2）宜采用覆盖进行养护，养护期不少于14d，其中覆盖保湿养护不少于7d。宜在就地冷再生水稳底基层表面撒少量水泥或水泥浆。
（3）养护期间不应过湿或忽干忽湿。
（4）养护期间，除洒水车外，应封闭交通，如有车辆通行时，行车速度小于30Km/h，严禁重型车辆通行。
（5）养护结束后，必须将覆盖物清除干净。
5. 质量控制
5.1铣刨厚度检测。根据相邻施工幅新旧厚度确定铣刨厚度，合格的，再生机向前行驶；不合格的，后退至不合格的地方重新开始铣刨。
5.2层厚检测。压实成型后，直接挖坑检测。
5.3现场含水量控制。
（1）根据施工经验目测观察及原始的手抓成团、落地开花等经验控制；
（2）根据现场检测含水量调整为最佳含水量。
5.4压实度检测。碾压成型后，用灌沙法进行现场检测，不合格的，继续碾压直至合格。
5.5平整度检测。用3米直尺检查纵、横大面平整度，不合格的，用平地机刮平后碾压成型后再检测直至合格。
5.6纵断面高程及横坡控制。对于较宽道路，冷再生全部铣刨并完成预压实的过程中，测量人员跟进每10米测量单幅的左、中、右3点标高确定实际纵断面高程及横坡与设计高程的高差后，平地机刮平、碾压。
6. 结束语
（1）沥青路面水泥稳定就地冷再生技术既解决了废料对环境的污染，又减少了开采石料对环境的破坏；大大减少了废弃物的排放，符合我国对于环境保护的要求，因此对旧水泥稳定碎石进行再生利用，除了具有一定的经济效益外，还具有良好的社会效益和环境效益，符合我国经济可持续发展的要求。
（2）该项工艺在我公司承建的省道S328南照至阜南段路面改善工程中得到了成功的应用。
参考文献
[1]JTGE51-2009，《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》，北京：人民交通出版社，2009.
[2]JTG/TF20-2015，《公路路面基层施工技术细则》，北京：人民交通出版社，2015.
旧沥青路面就地冷再生技术浅析 篇4
近十几年来, 我国公路建设突飞猛进, 其中大部分路面为沥青路面。现在每年约有15%的沥青路面需要翻修, 而且这个数字还以每年15%的速度逐年攀升, 在此背景下, 合理利用旧路面产生的大量的废旧沥青混凝土已成为业界普遍关注的研究课题。
1 就地冷再生技术简介
中国《公路沥青路面再生技术规范》 (JTGF41-2008) 将沥青路面再生技术细分为厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生四大类别。
就地冷再生技术指的是采用专门的就地冷再生设备, 在旧沥青路面上参照一定比例加入稳定剂, 水泥, 新材料等, 进行现场铣刨、破碎、拌和、整形、摊铺、最后碾压成型成为新路的底基层, 使之满足一定路用性能的新工艺技术。
一直以来, 很多人对沥青路面就地冷再生存在误解, 认为该技术只是将已破损的沥青路复原到最初的使用状态。实际上, 沥青路面就地冷再生技术是把旧面层和部分基层就地改建成新的基层或底基层。这项技术有助于充分利用旧沥青路面材料。无论是根据经验还是实测数据, 只要混合料中旧料中有超过比例40%的、直径大于5mm的粒料, 该旧路就已基本满足再生处理的条件。大骨料是构成再生基层或底基层的骨架结构, 是构成基层承载力的主要构件。底基层采用冷再生材料施工同样可以达到路用材料的力学性能指标, 可以应用在旧路改建工程中。
从沥青路面就地冷再生技术在实际中应用的情况来看, 该技术优势和不足之处都比较明显。
优点: (1) 节省材料和运输成本, 与传统施工技术相比, 可减少20%~50%的成本投入。 (2) 采取半幅通车、半幅施工的操作方案, 基本可确保正常通车。 (3) 就地施工, 可大幅度缩短建设周期。 (4) 既环保, 同时有助于节约资源。
缺点: (1) 施工质量控制的难度较大。 (2) 一般需要加铺沥青罩面层。 (3) 需要相对温暖, 干燥的施工条件, 气候条件要求高。 (4) 再生后路面水稳性差, 易受水分的侵蚀和剥落。
2 就地冷再生技术的适用范围
就地冷再生技术施工主要有两种方式。分别适用于不同的路况条件, 一种是利用专门的再生机械在现场铣刨、破碎、加入新料、拌和、摊铺和预压, 然后用压路机压实。这种再生路面适用于二级以下的公路。另一种方式是在旧路面上洒布再生剂封层, 再生剂可渗入路面5~6mm, 使表层被氧化的沥青恢复活性, 同时形成封层以抵抗燃油泄漏, 该技术属于预防性养护范畴, 实际应用范围比较局限, 虽然可以将公路的使用年限延长2~3年, 但是需要考虑路面的抗滑性能。
3 就地冷再生施工工艺
根据路幅的宽度, 实行半封闭递进式施工。详细的工艺流程如下: (1) 对旧路结构状况进行调查, 并铺筑实验路, 以确定需要再生的深度和新集料的添加量等工艺参数, 长度300m, 主要通过弯沉指标和钻芯取样综合评价原路面、结构性能和承载能力。 (2) 冷再生施工前应将旧路面清扫干净, 并将旧路面明显的沉陷、坑槽进行填平处理。 (3) 放样划线。根据设计图纸的要求, 对中心线, 边坡进行测量放线, 以便于冷再生机的行走。在冷再生机施工的过程中, 要做到多次测量校核, 及时纠偏。 (4) 人工或机械摊铺添加剂, 如水泥、石灰、新集料等。就我国北方地区道路结构来讲, 以水泥作为添加料对沥青混凝土路面进行就地冷再生是最常用的一种方案, 水泥的通常用量按重量计在3%~5%之间比较合适。水泥应均匀撒布, 不应有水泥过分集中的现象, 散布水泥的速度以不影响再生机工作进度为宜, 不得超长距离撒布水泥。 (5) 冷再生机作业施工过程中, 应随时检查深度及速度, 以保证再生深度及破碎的混合料级配合理。 (6) 使用推土机初找平, 并均匀排压, 然后使用平地机刮平至设计高程。 (7) 检查含水量, 必要时补水, 使其符合最佳含水量, 然后进行路面碾压形成新的道路基层。 (8) 道路基层养生。养生时间不少于七天, 养生期间进行交通管制, 暂时不能开放交通。 (9) 加铺罩面, 压实形成新的路面。
4 就地冷再生施工时的质量控制基本要求
(1) 水泥的质量符合要求。重点检查初凝、终凝、强度、安定性、水泥的用量要准确。 (2) 冷再生机的行走速度要严格控制。以确保混和料拌合均匀, 以避免夹层, 行走速度控制在5m/分钟。 (3) 确保拌合深度达到设计深度。 (4) 碾压的时候要达到规定的压实度。 (5) 强度符合设计的要求。强度包括两方面的测定:一是再生过程中取再生混合料在室内进行试验测定。另一方面是现场取芯样进行测定。 (6) 纵向再生层重叠宽度应不小于20cm, 同时应在接缝处适当多摊铺水泥。
5 结束语
综上所述, 由于沥青路面冷再生节约了大量建设和养护资金, 有效减少了资源浪费和环境破坏, 具有巨大的经济效益和社会效益。随着人们对环保、社会效益的关注及技术的进步, 沥青路面再生利用技术越来越受到人们的重视, 在强调可持续发展的今天, 进一步加强研究路面就地冷再生技术, 对我国公路的建设发展都具有特别重要的意义。
摘要：传统的道路养护修补方法采用全部挖除旧沥青路面的方法, 造价高, 工期长, 且要中断交通。就地冷再生是一种新型的先进的施工工艺。为公路的日常养护及改扩建工作开辟了一个全新的领域。
关键词：就地冷再生,道路,控制
参考文献
[1]吕伟民, 严家及.沥青路面再生技术[M].人民交通出版社, 1989.
[2]王勇.论沥青路面的再生技术[J].价值工程, 2011 (26) .
就地冷再生技术 篇5
沥青路面就地冷再生基层(底基层)施工工艺与质量控制
文章主要介绍了二级公路沥青路面就地冷再生基层(底基层)从人员机械配置、旧路面材料分析、补强、破碎拌和、整形、碾压、养生,到施工质量控制.
作 者：周明伟 Zhou Mingwei 作者单位：忻州市交通局,山西,忻州,034000 刊 名：科学之友 英文刊名：FRIEND OF SCIENCE AMATEURS 年，卷(期)： “”(26) 分类号：U416.217 关键词：沥青路面 基层 施工技术就地冷再生技术 篇6
关键词：沥青路面；基层；施工技术
中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)26-0032-02
沥青路面就地冷再生基层(底基层)技术是指把旧沥青路面面层、基层掺入一定数量、符合标准要求的水泥(或稳定剂、集料)，按照设定的厚度，用冷再生机进行破碎拌和处理后，整形、碾压，并经后期养生，使其达到设计路面基层或底基层技术指标要求的施工工艺。该工艺具有施工简便快速、充分利用旧路面层材料、保护环境、质量可靠、施工进度快、经济效益好等优点。笔者曾根据路网改造项目的实际情况，通过细致的观察、研究，对其施工工艺和质量控制进行了探索。为此对冷再生施工主要工艺和质量控制要点归纳如下。
1施工准备
1.1人员配置
除冷再生机组人员外，需另配试验检测人员2人，技术负责人1人，工人10～15人。
1.2机械配置
冷拌再生机1台，洒水车3～4台，50t振动压路机1台，18t～21 t光轮压路机2台，平路机1台。
1.3再生机组开工前准备
对再生机及其配套的所有机械设备进行全面检查，检查再生机械操作人员是否已掌握所有与再生施工有关的数据，所有再生施工开始程序是否均已清楚。
1.4旧路面缺陷修复
对于局部翻浆地段进行换填砂砾进行夯实碾压，对于路肩下沉、路面偏拱及旧路坑槽处理，均采用填补砂砾修整。
1.5旧路面混合料分析
通过对旧路结构的现场调查，对旧路结构层厚度不足路段，应加铺砂砾以保证再生层厚度。冷再生机现场破碎未掺加水泥的旧路面，由试验人员就地均衡取料，通过对拌和料的筛分及多次击实试验，确定粒料的最大干密度、最佳含水量。进行无侧限抗压强度试验确定掺加的水泥剂量。
1.6水泥摊铺在纵向每隔10m放出施工控制线
钉上钢筋桩并挂线，利于冷再生机边线控制，经室内试验确定冷再生底基层水泥用量为4％，施工过程中按5％控制。摊铺水泥前按路线前进方向每10m为一格，计算出每一格水泥用量，然后人工按每格摊铺几袋水泥，将水泥均匀布满方格，确保水泥布撒均匀、一致、等厚。原有路缘石待路面冷再生碾压成型后再拆除。
2旧路面再生破碎拌和
冷再生段采用等厚法施工，按全路宽12 m计算，考虑到半幅施工的搭接问题，所以在第一次半幅施工时，加宽50 cm进行施工，利于另半幅冷再生的搭接施工。冷再生机一次破碎宽度为2.5 m，半幅路面以行进3次完成。工作时，冷再生机需一辆洒水车紧跟作业，其余2～3辆洒水车配合保证拌和用水，拌和过程中按试验的最佳含水量控制加水，拌和行进速度7m／min～10m／min。
考虑到水泥的初凝时间，以及各道工序的衔接问题，以100m实施工长度为限，当冷再生机单幅破碎100m后，返回准备第二幅进行的当中，对刚完成的100m进行稳压，然后平地机进行刮平,501振动压路面进行振动压实，直至达到规定的压实度，平整度按规范要求控制。
3再生层整形
半幅路段拌和完毕后，先用50 t振动压路机稳压2～3遍后。用平地机初步整平，测量人员根据设计纵断高程和横坡度，每10m为一断面分左中右3个点测出高程，按1.05-1.1的松铺系数，人工找出基准点，高程不足时及时调节富裕路段材料，高出段及时用平地机刮平。通过旧路整形达到“调坡”、“调拱”的目的，且保证平整度满足设计要求。要求整平精度要高。确保平整度和纵断面高程、横坡度符合设计。施工中。按“宁刮勿补”的原则，严禁“薄层找补”。若找补厚度过薄，找补前先将稳压后的局部低洼处用齿耙将表层5 cm耙松，再行找补。确保碾压成型一致，不起皮、不松散、无离析现象。
4再生层碾压
再生层整形完成及时碾压，检测含水量必须等于或略大于最佳含量。整形后检测各项标高符合设计要求，碾压顺序为用振动压路机振压3遍，18 t～21 t光轮压路机静压1～2遍，表面要保证平整、湿润。碾压后外观平整，无明显轮迹，检测压实度达到规范要求。
使用50 t双幅/双频振动压路机的时，要确保：初压时使用高幅，低频振动模式，这将保证整个深度内具有良好的压实。复压采用低幅／高频，这将保证对铺层上部的良好压实。
5再生层养生
碾压检测合格后及时洒水养生，养生期内中断所有交通，杜绝洒水车以外的任何车辆进入，养生期不少于7 t，要使冷再生基层表面始终保持湿润，做到每天及时洒水，专人看管，确保再生层不因洒水养生不当产生损坏。
6质量控制要点
再生处理旧路面宽12 m，外掺32.5缓凝水泥剂量为4％；冷再生底基层再生拌和厚度20 cm，其中5 cm为整平层，整平压实后保证冷再生底基层再生厚度1 cm～5 cm的设计要求，水稳砂砾底基层强度应达到1.5 MPa以上，压实度及平整度必须达到二级公路底基层要求。
总之，采用沥青路面就地冷再生技术进行基层、底基层施工实践，从工期效益、综合经济效益、社会效益方面，都具明显的优点与显著的推广应用价值。
(1)它不仅可以节约能源和资源，降低材料费、人工费，节省运输费，几乎可以不受阴湿或低温季节影响，可以适应严冬以外各种施工季节，改善了施工条件、减少了环境污染、有益于环境保护，大大加快施工进度而缩短工期。
(2)采用就地冷再生技术进行基层或底基层施工。通过拌和、整形、碾压后，可以解决旧路偏拱，还可对纵坡进行微调。
(3)减少了基层材料用量，这对于天然砂砾级配不达设计标准地区尤为重要。
(4)施工质量有保证，人为因素影响少，特别是对路基原有强度保持良好，与开挖比较，减少了扰动。
就地冷再生技术 篇7
关键词：泡沫沥青,就地冷再生,应用与发展
我国的公路建设近年来发展很快, 但是由于设计、施工、养护管理、交通运输负荷的增加等诸多原因, 路面出现变形、车辙、磨损、裂纹等早期损坏的现象屡见不鲜。根据我国目前修建道路的情况, 按照沥青路面的设计寿命 (15～20年) , 我国的许多公路将陆续进入修复阶段, 如果采用传统的方法将铣刨下来的大量废旧沥青混合料废弃, 一方面造成环境污染, 另一方面是对资源的极大浪费。
沥青路面再生技术有:就地冷再生技术、就地热再生技术、厂拌冷再生技术和厂拌热再生技术。从节约能源和运输费用的角度看, 就地冷再生是最合适的方式。它不仅是近几年欧美各国积极采用的路面再生技术, 也是当前我国正逐步摸索、推广的路面再生技术。由于泡沫沥青适用材料比较广泛, 包括各种沥青路面和基层及含塑性指数的稳定土材料, 因此将泡沫沥青作为道路就地冷再生的一种再生剂和稳定剂有其突出的特点。
1 泡沫沥青的产生原理及其特点
泡沫沥青又叫膨胀沥青, 就是将一定量的经过精确计量的冷水 (环境温度, 用量通常为沥青质量的1%～2%) 和少量的压缩空气注入热沥青 (180℃左右) 中时, 水会迅速蒸发, 从而引起沥青在饱和蒸气内产生爆炸泡沫, 体积膨胀至原来的15～20倍, 此时的沥青表面活性进一步增强 (泡沫沥青的产生如图1所示) 。在发泡过程中, 沥青的粘度显著降低, 从而使其对高速搅拌状态下的集料具有很好的裹覆性能, 并且这种裹覆作用在常温下只针对集料中的细集料, 通过裹覆细集料形成高粘度的沥青胶浆, 并在压实作用下粘结粗集料形成强度, 增加了混合料的粘聚性。泡沫沥青产生的过程中并没有发生化学反应, 所以不改变沥青本身的各种物理性能, 仅是利用沥青气化阶段时的表面积大量增加、体积大大膨胀、粘度暂时降低的有利条件, 增加沥青同集料的裹覆面, 改善沥青与集料的拌和性, 减少沥青混合料中自由沥青的厚度, 从而节省沥青用量。
衡量泡沫沥青发泡质量的主要参数是膨胀比和半衰期。膨胀比是最终形成泡沫沥青的最大体积与最初未发泡时沥青的体积之比。膨胀比越大, 泡沫沥青与集料的接触就越充分, 拌制的泡沫沥青混合料质量就越好。一般泡沫沥青的膨胀比应为15～20。半衰期为泡沫沥青的体积缩减至其最大体积50%时所用的时间, 半衰期越长, 泡沫越不容易衰减, 这样就可与集料有较长的时间进行拌和, 从而提高泡沫沥青混合料的质量。半衰期以秒计, 一般半衰期数值在10～15s之间。所以产生泡沫沥青的关键在于控制准确的发泡用水量及获得最佳的膨胀比。
与乳化沥青和其他稳定剂 (如水泥) 相比, 泡沫沥青具有独特的技术特点和应用效果, 其优势在于:
(1) 制造成本较低, 因为泡沫沥青只要采用一般常用的针入度级沥青 (如AH-70号普通沥青) 即可, 且添加的水量相当少, 而不像乳化沥青需要加入较多的水进行乳化;
(2) 适合几乎所有种类的骨料和原有道路上再生的筑路材料;
(3) 提高了沥青的裹覆能力, 能非常理想地裹覆冷的和潮湿的骨料;
(4) 储存期可达一个月, 而不会影响其使用性能;
(5) 对全厚式技术进行更深的稳定处理, 可达30cm厚;
(6) 与传统的热拌沥青混合料相比, 具有更好的结构承载力、抗车辙和抗疲劳性能;
(7) 与水泥再生混合料相比更有柔性, 不会有收缩龟裂的问题产生。
2 泡沫沥青在沥青路面就地冷再生中的应用
道路就地冷再生属于道路维修、改造的范畴, 它主要解决沥青路面上基层破损问题。具体讲, 道路就地冷再生是指充分利用现有旧路铺层材料 (面层或基层) , 必要时加入部分新骨料, 并按一定比例加入一定量的黏结剂, 在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型, 从而得到所需性能质量的新基层的作业过程。再生施工中使用黏结剂是为了提高被再生材料的强度, 恢复因路面老化而导致的材料性能衰退, 其种类主要有泡沫沥青、乳化沥青、水泥、石灰、粉煤灰等。
泡沫沥青混合料是由泡沫沥青与路面材料混合在一起而得到的混合料。混合料的设计通常采用马歇尔法, 主要是确定最佳沥青用量。
采用泡沫沥青进行就地冷再生施工时, 其施工工艺如下:首先根据路面情况决定是否预撒外加骨料, 然后利用再生机对旧路面进行铣刨、破碎, 同时, 泡沫沥青由再生机上的泡沫沥青输送及喷洒系统产生并直接喷洒进再生机的转子罩壳内 (如图2) , 与路面材料充分拌和。在粒料中, 泡沫沥青用量一般为3%～5% (重量百分比) 。当被再生材料本身含有较多沥青时, 其用量可降低为2%～3%。在采用泡沫沥青作为黏结剂时, 同时加入少量 (一般为1%～2%) 水泥是有好处的。它可以改善沥青与骨料间的黏结性, 使再生层获得所需强度同时, 提高表层质量, 防止裂纹发生。之后压实成型, 压实时用胶轮压路机初压, 再用钢轮压路机终压。由于泡沫沥青混合料不耐水的侵害, 故完成的泡沫沥青层最后都需要在上面加铺能抗水及耐磨的热拌沥青混凝土层。
3 泡沫沥青就地冷再生技术在我国的发展
据资料统计, 我国90%以上的高等级公路沥青路面基层或底基层采用半刚性结构, 但由于使用这一结构造成路面的早期损坏非常严重, 故发达国家已很少采用半刚性基层沥青路面这种结构。而泡沫沥青作为一种新型的道路材料已引起许多国家道路界的重视, 应用泡沫沥青混凝土作为路面基层, 就可以解决半刚性基层沥青路面结构带来的问题。目前利用泡沫沥青进行道路就地冷再生在我国尚处于起步阶段, 并不成熟和完善。存在的主要问题是沥青发泡质量的控制、再生混合料级配的确定以及再生设备的高价位。所以, 当务之急就是一方面加大对该项技术的研究力度, 不断地尝试铺筑一些试验路, 进而从中汲取经验, 逐步提高对该项技术的认识;另一方面尽快实现再生设备的国产化, 在保证再生质量的同时降低设备价格, 打破进口设备高价位的制约。研究并解决这些问题, 将成为泡沫沥青冷再生技术推广应用的前提, 而这些问题的解决, 也必将迎来泡沫沥青冷再生技术应用的广阔前景。
参考文献
[1]周爱军, 丁晓.泡沫沥青的技术性能分析与应用研究.交通标准化.2006, (11) :72~75.
全深式就地冷再生技术的应用研究 篇8
根据《公路沥青路面再生技术规范》,沥青路面再生技术分四种方法:厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生。其中,就地冷再生按照再生厚度和材料的不同分为沥青层就地冷再生、全深式就地冷再生。全深式就地冷再生是指将所有的沥青路面部分和路面以下的部分基层的材料经过处理后形成稳定的基层。为了获得性能较好的基层,常加入不同类型的添加剂,如:乳化沥青、水泥、粉煤灰和石灰等。
A省道采用了全深式就地冷再生技术,旧路面面层为6cm厚沥青混凝土,基层以二灰碎石为主,铣刨深度为20cm。
1 水泥再生结合料的研究
全深式冷再生将旧沥青路面材料及基层材料破碎后作为再生混合料中的骨料重新利用,必要时还需添加部分新集料用以改善混合料的级配组成。为了保证路面的承载能力,在混合料中加入一定量的水泥作为再生结合料,经过进一步的拌和、碾压成型和养生后,可以形成与水泥稳定级配粒料等半刚性材料类似的基层或底基层材料。
与一般水泥稳定类材料相同,在水泥冷再生旧沥青路面材料时也会产生一系列非常复杂的作用过程,主要包括:
(1)物理过程:旧沥青路面材料的机械(或人工)破碎、拌和、混合料的压实,以及水泥稳定材料在合适的温度和湿度长期作用下强度的形成;
(2)化学过程:水泥的水化和水解作用,有机物质的聚合作用,以及与许多化学成分复杂的新生成物有关的其他化学过程;
(3)物理—化学过程:旧料中的微小颗粒与化学产物中个别组分的交换吸附作用,颗粒的凝聚作用以及随后多种结构的生成。
在使用水泥稳定的冷再生混合料中,水泥与破碎粉料结合形成的水泥浆充满骨料空隙,矿质集料被旧沥青结合料和水泥浆分层包裹,从而改变了矿料与结合料的界面性质,图1所示为水泥稳定旧沥青路面材料的结构组成形式。
从宏观上看,水泥稳定旧沥青路面材料是由粉碎的旧沥青路面材料粒料、水泥和旧二灰碎石组成的复合材料。从微观上看水泥水化后形成的水泥石是各种水化物、未水化颗粒、水、气等多相复合体,水泥石与集料间存在一定厚度的过渡层,这个过渡层的薄厚影响着复合材料的强度,过渡层厚,两者间的结合强度就低。
由于集料表面被沥青油膜包裹,加厚了集料与水泥石之间的界面过渡层,减少了水分向集料表面的迁移,因而减少了Ca(OH)2晶体的取向生长,同时由于水泥石中各种晶体的不断成型,使Ca(OH)2、钙钒石及水化硅酸钙(C-S-H)等结晶体不断嵌入集料表面的油膜,甚至穿透油膜在集料表面结晶,而使该种复合材料产生晶体嵌入连结强度。
在形成水泥旧沥青路面材料复合材料的强度机理上,旧沥青路面材料、旧二灰碎石等集料对周围介质及集料之间产生吸附、化合、机械咬合、粘结、稠化、强化、晶结等作用。晶体取向及晶体连结等一系列物理、化学效应形成了该复合材料的强度。同时,由于旧沥青路面材料的存在,改善了水稳基层的抗裂性能,对减少沥青路面反射裂缝有很大的帮助。
2 全深式就地冷再生配合比设计
2.1 旧路面结构材料组成分析
A省道用维特根2500R再生机对老路进行20cm铣刨,对铣刨料进行筛分试验,对其颗粒组成状况进行分析。从筛分结果看,铣刨料级配偏细,缺乏大骨料,需要补充骨料,筛分结果见表1。
2.2 级配设计
本项目就地冷再生用于基层,参考《公路路面再生技术规范》中水泥冷再生级配要求,级配设计详见表2及图2。
2.3 最大干密度及最佳含水量的确定
2.4 强度试验
根据击实试验所得的最大干密度和最佳含水量,对水泥剂量4.0%、4.5%和5.0%,采用静压法成型无侧限抗压强度试件。按要求压实度(97%)制备水稳混合料试件,标准试件在标准条件下养护6d,浸水一天后取出,进行无侧限抗压强度试验。试验结果汇总见表4。
根据7d龄期无侧限抗压强度结果,混合料的设计水泥剂量取4.5%。
2.5 设计结果
目标配合比的试验结果汇总如表5。混合料的级配符合要求范围,水泥用量合适、强度性能满足要求,可用于就地冷再生基层的施工指导。
3 全深式就地冷再生施工工艺
3.1 新加碎石和水泥的撒布
根据设定的撒布厚度均匀撒布。有条件的情况下,新加碎石的撒布应采用碎石撒布车。水泥也可采用撒布机撒布,使用人工撒布时,需要在原路面上预先划分每袋水泥占用的方格,然后再用橡皮耙摊成均匀的一层,但为了提高撒布精度同时避免刮风等情况的影响,有条件的情况下尽量使用配有完整喷洒水泥装置的冷再生机或更为精确的水泥稀浆喷洒设备。特别是当水泥用量较大、撒布厚度较厚时,应使用水泥稀浆喷洒设备。
新加碎石和水泥的撒布可采用维特根再生手册所推荐的帆布法进行检测。
3.2 冷再生机作业
启动施工设备,按照再生机预先设定的铣刨深度和行进速度对路面进行铣刨、拌和。再生机必须均匀、连续地进行再生作业,不得随意变更速度或者中途停顿。
单幅再生至一个作业段终点后,将再生机和洒水车倒至施工起点,进行第二幅施工,直至完成全幅作业面的再生,然后移至下一作业段。纵向接缝的位置应尽量避开车辆行驶的轮迹。
3.3 整平
冷再生作业完成后,用轻型钢轮压路机进行快速初压,碾压2～3遍,完成整个作业段的初压后,用平地机进行整平,平地机刮平深度宜尽量加深;整平后再次用轻型钢轮压路机在初平的路段上快速碾压一遍,对发现的局部轮迹、凹陷进行人工修补;然后再用平地机整形,达到规定的坡度和路拱,整形后的再生表面无明显的再生轮迹和集料离析现象。
3.4 压实
根据再生层厚度、压实度等的需要,配备足够的数量、吨位的钢轮压路机、轮胎压路机,按照试验段确定的压实工艺进行碾压,保证压实后的再生层符合压实度和平整度要求。
初压时混合料的含水量应为最佳含水量(误差在+1%～2%间)。碾压过程中,再生层表面应始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时补充洒水。
直线和不设超高的平曲线段,由路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩方向碾压,相邻碾压带应重叠15～20cm,压完全幅为一遍。压路机应以慢而均匀的速度碾压,初压速度宜在1.5～1.7km/h,整平后振动压实速度宜在1.8～2.2km/h。
严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头或急刹车。碾压过程中出现大面积“弹簧”、松散、起皮等现象时,应及时翻开重新拌和,使其达到质量要求。如果需要,可在碾压结束前用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合设计要求。碾压宜在水泥初凝前及试验确定的延迟时间内完成,达到要求的压实度,同时没有明显的轮迹。
碾压完成后用灌砂法检测压实度。
3.5 接缝处理
纵向接缝处相邻两幅作业面的重叠量不宜小于150mm,第二幅再生时重叠范围内的水喷嘴应关闭。当采用水泥稳定剂,左右两半幅施工间隔较长时,重叠量应增加,且应重新撒布水泥。
对于横向接缝,宜将整个再生机组后退至再生过的材料一个转子直径(约1.5m)的距离,以保证接缝有效宽度上的材料得到处理。
4 应用效果评价
4.1 现场压实度及含水量检测
在碾压过程中,采用灌砂法检测现场压实度,同时用酒精燃烧法检测现场含水量,结果如表6。
4.2 取芯试验
试验段养生7d后,进行了取芯试验,两试验段除个别点外,均能够取出完整芯样,结果如表7。
取芯结果显示,取芯效果较好,基本都可以取出完整芯样。
4.3 试验路结论
A省道基层20cm就地冷再生沥青混合料从设计到施工及室内、现场的检测情况来看,生产各环节基本正常,压实度满足要求,施工整体质量良好。
5 经济效益评价
研究成果显示,利用旧路面4～5cm沥青面层与老路基层进行就地冷再生,其抗裂性能大大提高,各项技术指标均能满足规范和设计要求,工程质量稳定。其价格为:添加3cm骨料31元/m2,不添加骨料29元/m2;按市场材料价格,常规20cm厚水稳基层单价为39元/m2,再加上老路病害处理费用,老路改建水稳基层单价约为41元/m2。采用水泥就地冷再生技术实施路面基层每平方米节约11元(再生价格按平均30元/m2)。
A省道长度为25km,路面宽度为22m,则路面面积为55万平方米,采用水泥就地冷再生技术可节约工程投资550000×11=605万元。
6 结论
(1)通过冷再生的试验研究及应用证明,全深式就地冷再生在干线公路基层(底基层)上的应用是可行的,各项试验指标均能满足同等类型水泥稳定碎石混合料的技术要求。
(2)全深式就地冷再生施工技术,方便简单,有效地利用了旧路沥青路面材料,改善了施工条件,减少了路面结构层新材料用量,节省了资源,降低了工程费用,减少了环境污染。
(3)通过经济效益分析,表明全深式就地冷再生的经济效益巨大,具有广阔的推广应用前景。
摘要：简要介绍了水泥稳定旧沥青路面材料的机理,结合某省道大修工程实例,重点介绍了全深式就地冷再生的配合比设计和施工工艺,通过对现场试验数据和经济效益的分析,证明全深式就地冷再生技术是切实可行的,可为以后的沥青路面大修提供借鉴。
关键词：全深式就地冷再生,配合比设计,施工工艺,经济效益
参考文献
[1]JTG F41-2008,公路沥青路面再生技术规范[S].
[2]JTJ034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
就地冷再生技术 篇9
国道220梁山段,2006年对该路段进行改建。该路段路面状况较好,经过取芯路面基层基本成型占大多数,石灰土底基层整体性良好,为保障社会效益,提高经济效益,需尽量缩短工期,在改建过程中对该段使用旧沥青路面就地冷再生技术。将原路面面层、基层铣刨料掺加P.O32.5水泥后形成的冷再生混合料,作为改建路底基层。7天无侧限抗压强度为1.75MPa。
2 冷再生混合料配合比设计
2.1 原材料。
依据有关公路工程试验规程,对旧路材料筛分试验及对混合料的抗压强度进行分析,以确定最佳推荐级配和最佳水泥用量。原材料为旧路材料、P.O32.5水泥及饮用水。
2.1.1 水泥:金塔王牌P.O32.5普通水泥。
2.1.2 冷再生混合料。
原材料分析:旧路的路面结构及层次决定了冷再生集料的级配,JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》。在集料不能满足基层水泥稳定碎石的要求时可根据级配情况添加所需的碎石规格来满足级配要求。
2.2 试件抗压强度试验。
试验表明,水泥剂量小于4.0%时,再生料的抗压强度不能满足要求;水泥剂量为4.5%;5.0%时,再生料的抗压强度满足设计要求,但从施工和设计强度角度考虑,施工时采用5.0%的水泥剂量更为合理。
3 试验段施工
3.1 施工机械。
WR2500维特根拌和机一台;洒水车2台;东方红履带车1台;PQ190-5平地机一台;BW222D压路机1台、BOMAG振动压路机1台。
3.2 施工方法。
3.2.1 清扫和处理原路面。
施工前将原路面清扫干净,对于高出原路面设计标高5cm以上的扌雍包、波浪等部位进行铣刨;将铣刨料填入低处,或通过外加新骨料进行修整,调拱找平;对于翻浆路段,要事先处理。
3.2.2 冷再生混合料初拌。
为了保证混合料的均匀性和含水量的一致性,须进行初拌,拌和深度为设计厚度的3/4,初拌加水量,应达到最佳含水量的2/3,初拌完毕后应立即用平地机整平。
3.2.3 拌和。
正式拌和前根据配合比水泥剂量进行码料方格计算,将水泥部好摊平;拌和机拌和深度调整为设计厚度;计算加水量使拌和后混合料含水量达到最佳含水量范围。操作员要随时观察再生机的行驶轨迹,保证再生前后两幅搭接部位的拌和质量。
3.2.4 压实。
拌和一定长度时要及时稳压,稳压采用东方红履带拖拉机低速一遍,稳压过程中,不得转弯或调头,以免造成再生层的局部缺料现象或出现新的不平整。稳压时间要根据施工环境来决定,以迟于再生机半个工作长度为宜。稳压后用平地机进行找平,消除轮迹,使再生层的横向、纵向坡度尽量满足要求。
在含水量为最佳含水量时,对其进行碾压。先用振动压路机静碾压1遍,碾压时应主动轮在前,目的是将浮料压实并且不使混合料产生推移;再振动碾压4-5遍;最后用BW222D压路机静碾压2-3遍,以达到规定的压实度。在碾压施工中采取压实遍数和压实度的双向控制。
碾压过程中应注意以下事项:(1)碾压时如发现局部混合料松散或开裂,则应挖除并换补新料,找平后继续碾压密实。(2)碾压时应根据天气及再生料含水量的实际情况,随时对表面喷水。(3)静碾时压路机的轮迹要重叠1/2轮宽。(4)碾压时要从路的边缘向路中间进行碾压,在碾压过程中要保持压路机匀速前进。
3.2.5 养生。
压实完毕,立即用湿的再生棉覆盖,等水泥初凝后,洒水车进行洒水养生,养生期为7d。每天洒水的次数应视天气而定。在整个养生期间应始终保持再生层表面潮湿并封闭交通。
3.3 试验路数据。
符合级配要求;配合比最佳含水量9.5%,现场实测含水量9.7%;试验路试件7天无侧限抗压强度平均值为R=2.15MPa,Rd/(1-ZaCv)=2.05MPa,R≥Rd/(1-ZaCv)即2.15MPa≥2.05MPa,符合设计要求。
4 施工要点
4.1 首先要进行试验段的铺筑,验证配合比设计、施工工艺、机械组合是否合理;
根据水泥凝结时间和施工能力确定施工段落幅宽和长度。
4.2 施工过程混合料及时检验,水泥用量、混合料级配满足要求,确保压实时混合料处于最佳含水量状态。
4.3 对接缝处理要规范。
每次停机,形成一个横缝,在停机后重新开始施工时,整个再生机组应倒退1-2m的距离到达再生过的材料上,以保证开始施工后所有材料均得到处理。
上一作业段压实时,要预留5-8m不进行碾压,待下一段碾压时一并压实。纵缝处要有一定的搭接以避免相邻作业面间会存在未再生的夹带,保证该处再生料的连续性,搭接宽度一般为10-25cm。
4.4 碾压检查合格后应立即覆盖或洒水养生,养生期应符合规范要求。
4.5 实测项目及要求详见公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)。
5 总结
与传统筑路方法相比,旧沥青路面就地冷再生技术的应用可以缩短工期、完全利用废旧材料,符合现代社会节能减排的要求,具有明显的经济效益与社会效益。该技术的推广应用,必将为科学合理地进行旧路改造寻找到一种新途径。但冷再生基层长期受力变形特性还有待进一步的研究,为此只有通过公路建设者的共同努力,才会使这项新技术日臻完善。
摘要：论述旧沥青路面冷再生配合比设计,分析施工程序和方法,并指出了施工控制要点。
关键词：旧沥青路面,冷再生,配合比设计,施工方法,施工要点
参考文献
就地冷再生技术 篇10
关键词：就地冷再生,路面毁损,碾压,优点,应用
0 引言
我国交通事业飞速发展。到2011年年底，基本形成总里程超过400万km的高速公路、国省干线公路、农村公路三大网络。随着里程的不断增加及路网规模的不断扩大，大量的干线公路逐步进入周期性的养护期。随着养护机械化程度提高，人工和材料价格上涨等，必然伴随公路养护成本的迅速增长。初步估算，“十二五”公路养护管理资金缺口近1 000亿元。如何在有限经费下做好公路养护管理是摆在公路管理部门面前的一道难题。
就地冷再生技术是我国从国外引进的一种新型的道路维修改造技术，对于降低毁损路面维护成本以及环境生态保护具有重要的意义。
1 就地冷再生技术及其在国内外的发展现状
就地冷再生技术是指利用沥青再生设备将旧沥青路面材料就地打碎，并加入适当的沥青及改性材料后拌和压实，以旧路面材料为主修筑道路的技术。它的最大特点是所有旧铺层材料全部就地循环利用，能够节约原材料，节省养护资金，保护环境，实现经济效益和社会效益的统一。
就地冷再生技术的主要施工机具为冷再生机，冷再生机的核心是装有大量专用刀头的铣刨和拌和转子。当转子向上旋转时，就会铣刨原路面材料，随着冷再生机向前行推进，转子持续转动，同时水通过软管从与再生机连接的水车中输送过来，在再生机的拌和仓中均匀喷洒。铣刨转子将水与铣刨旧料充分拌和，达到配比好的最佳含水量，从而达到混合料的最大压实度。液体稳定剂可以通过专门的喷洒嘴喷洒到拌和仓;粉状稳定剂按设计量预先撒布在再生机前的路面上，再生机将粉状稳定剂与再生料和水一次性拌和(见图1)。最后摊铺及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的混凝土路面。
国外对沥青路面再生利用研究，最早是从1915年在美国开始的，到20世纪80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，并在再生剂开发、再生混合料的设计、施工设备等方面的研究也日趋深入。德国是最早将再生料应用于高速公路路面养护的国家，法国现在也已开始在高速公路和一些重交通道路的路面修复工程中推广应用这项技术。该技术在国外得到了较为普遍的应用。我国1998年从美国引进的第一台就地冷再生机后，推动了中国道路养护事业的多元化和可持续发展。近几年来，受到了业内人士普遍的关注与认同，并且取得了良好的效果。
在我国，在90年代以后陆续建成的公路已进入大(中)修期，大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面也是一种资源的浪费，同时大量的开采使用新石料，会导致森林植被破坏，水土流失等严重的生态破坏。据初步估计，废旧沥青废弃量将达到220万t/年，如能加以利用，每年可节省材料费3.5亿元人民币，而这个数字是以每年15%的速度增长的。因此，研究混凝土路面的重建和再生技术，使现有已损坏的路面得到快速有效地改造和重新使用，以解除困扰多年的旧混凝土路面改造和维修难题。
因此，发展和利用就地冷再生技术处理公路路面毁损，对降低维护成本、保护生态环境具有重要的意义。
2 旧地冷再生技术在路面毁损处理中的应用
利用就地冷再生技术处理路面毁损，就是利用现有旧铺层材料，必要时加入部分新骨料，并按比例加入一定量的添加剂，在自然环境下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、摊铺及压实成型，从而修整出具有所需性能质量的新基层或底基层。
2.1 施工工艺流程
旧地冷再生技术在路面毁损处理施工工艺流程见图2。
2.2 施工工艺及施工要点
1)施工准备，做好所有的准备工作，以避免施工过程中断面造成路面上产生潜在的薄弱区域。施工前需将原路面清扫干净，避免有杂质混入混合料中;对于高出原路面设计标高5 cm以上的鼓包、波浪等部位要进行铣刨，低于原路面设计标高的可将高出部分铣刨后填入低处，或通过外加新骨料进行修整;对于翻浆路段，要事先进行处理;根据水泥的初、终凝时间以及天气变化，充分考虑各种影响因素，包括原路面状况、选用的材料性质以及天气变化情况，确保在水泥初凝前完成再生层的碾压工作;如需封闭交通，则要提前进行，并在显眼地段设置安全导帽、批示牌、分流标志、限速牌等交通标志。
2)再生施工过程(见图3):
a．水泥稀浆的配制，根据确定的水泥剂量及再生层的最佳含水量以及稀浆搅拌车的泵送量，配制水泥稀浆。
b．再生料铣刨、破碎、拌和、摊铺、预压实，根据所确定的工作宽度和再生幅数，进行再生施工。在施工中，要随时观察再生机的行驶轨迹，行驶线形要保持顺直，并确保再生前后两幅的搭接，并要定期检查稀浆车内的剩余稀浆量，实现不间断的供应。拌和后的材料经过导料装置以料带的形式置于两条后履之间，利用履带后面强夯平板，实现再生料的摊铺及预压实。
c．稳压，用压路机对再生层进行低速稳压一遍，使再生料初步密实。稳压过程中，可适当开启压路机的喷水装置，防止再生料粘在压路机钢轮上，造成局部缺料现象。
d．找平，主要是对再生机轮迹的消除、再生层横、纵坡度的适当调整，目的是消除轮迹，并使再生层的横向、纵向坡度尽量满足要求，同时把刮刀前的再生料均匀地摊开。
e．碾压，在对再生层进行找平后，对其进行碾压。先用双轮压路机碾压，将压实功传至再生层的底部;再用单轮压路机碾压。碾压中应注意以下事项:在碾压作业时，如发现局部混合料有松散或开裂现象，则应立即挖除并换补新料，找平后继续碾压密实，修补处应保证平整密实。在碾压作业时，应实时根据天气及再生料含水量的实际情况，随时洒水。在碾压作业时，在处理压路机的轮迹时，要重叠1/2轮进行碾压。在碾压作业时，要从路的边缘向路的中间进行，在碾压过程中要保持压路机匀速进行。对所形成的接缝进行认真处理。
f．养生及交通管制，再生层碾压完成后，要封闭交通，用洒水车经常洒水进行养生，养生期间应始终保持再生层表面潮湿，养生期为7 d，防止再生层表面失水干燥。
g．交通放行，取消安全导帽、批示牌、限速牌等交通标志。
2.3 就地冷再生技术的优点
1)成本低。就地冷再生全部利用了旧材料，从而减少了维修改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置成本，从而使成本下降。与传统方式相比，降幅可达20%～46%，厚度越深，降低成本越多。这是使就地冷再生技术受到认同并得到快速发展的原始动力。
2)效率高。就地冷再生机施工一次性可以完成铣刨、破碎、添加、拌和及摊铺工艺，简化了施工程序，缩短施工工期，同时，也可以进行开放式施工，将交通干扰降到最低。
3)质量好。就地冷再生可以根据不同道路旧铺层材料的实际情况来进行不同的材料配比，并且选择不同的添加剂，以保证再生材料能满足毁损路面处理的需要，确保维修后道路的使用期限。
4)污染少。使用传统的道路维修方法，路面废弃量十分巨大，对环境造成污染，大量新材料的开采，也会造成资源减少和环境的破坏。采用冷再生技术则可完全避免上述问题，是一种绿色的施工技术。
3 结语
目前，就地冷再生技术在我国处于发展阶段，将其应用于高速公路路面毁损处理还面临着几方面的问题:
1)如对冷再生施工带来的路面标高增高问题;
2)就地冷再生生成的基层或底基层仅可作为新路面结构的一个结构层，受下层旧路结构影响，在强度、土基回弹模量等方面存在差异，这需要在路面改造结构设计、工艺施工、再生材料中考虑和处理;
3)需引进和开发适合高等级路基层施工的就地冷再生机械设备。
综上所述，就地冷再生是一种适宜于我国对一般公路及等外级公路的维修改造技术，对高等级公路目前主要是对使用年限内的大面积补强维修改造。就地热再生在高等级公路中的应用还有待研究开发。
相比较传统的路面毁损处理技术，就地冷再生技术应用到公路路面毁损修复工程中，可以节约资源、缩短工期，同时可以降低成本、保护环境，具有良好的经济效益及社会效益。该技术的推广应用，必将为科学合理地进行旧路改造找到一种新途径，必将会得到越来越广泛的应用。
参考文献
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[2]李亚涛,谭宝辉.浅谈就地冷再生技术在公路工程中的应用与推广[J].黑龙江科技信息,2011(9):45-46.
就地冷再生技术 篇11
1 施工工艺
工艺流程:准备工作→施工放样→水泥和碎石的摊铺→再生破碎拌和→再生层整形→再生层碾压→接缝处理→再生层养护及交通管制。
1.1 准备工作
1)配方设计。通过对旧沥青路面材料取样进行抽提,测定旧料级配,对旧沥青路面材料性能进行评价,确定旧料与新料的比例,设定配方和级配。本工程设计配方如下:水泥2%,碎石5%,沥青乳化剂为3.8%,水2.8%,孔隙率12%～15%。2)原路面整修。冷再生基层施工前必须对原路局部坑槽、翻浆路段及路肩下沉和路面偏拱部位要提前用天然砂砾或级配砂(砾)石土换填、补料、碾压修整。3)材料的准备。水泥提前运至路边分段集中堆放,就近找好水源。
1.2 施工放样
在路面上按路线设计线型和宽度用白灰撒出边线、中线,按计算好的水泥用量以每一定量水泥所需的长度用白灰按半幅撒出方格。
1.3 水泥和碎石的摊铺
先将5%的碎石用撒布车将计算好的数量均匀撒布至路面,然后水泥采用人工撒布,设计水泥用量为5%,施工现场按6%控制。用石灰纵横向打出尺寸为213 m×1 183 m的方格。然后每方格放2袋水泥(每袋50 kg),人工用铁锨均匀布满方格,确保水泥布撒均匀、一致、等厚。同时严格控制过路车辆,防止车辆带走水泥。人工预撒水泥法工艺简单,只是在施工过程中容易产生水泥粉尘。但这种方法有一个很大的优点,就是既不增加设备,在控制用量方面方便又非常准确。
1.4 再生层破碎拌和
本工程中采用美国ROADTEC RX-900型路面就地冷再生设备,最大工作宽度3 810 mm,最大切削深度300 mm,按半幅施工,翻拌深度控制为200 mm,前半幅施工时,应加宽25 cm,利于另半幅冷再生的搭接施工。根据再生设计,设定再生机的进水、进乳化沥青量。再生机对路面进行再生。再生机将旧路面强制破碎,然后由切削和拌合转子将旧路面铣刨到规定的深度,并进一步将大块料粉碎到设定的尺寸。与此同时,两个喷嘴喷入所需的水分和乳化沥青。转子将新旧石料、水泥、乳化沥青和水拌和均匀,考虑到水泥的初凝时间以及各道工序的衔接,以100 m长度作为破碎施工长度。冷再生机单幅破碎拌和100 m后,返回第二幅破碎拌和。对刚完成的100 m进行保湿稳压。
1.5 再生层整形
半幅路段拌和完毕后,先用50 t振动压路机稳压2遍～3遍,用平路机初步整平,测量人员根据设计纵断高程和横坡度,每20 m为一个断面分左、中、右3个点测出高程,按经验松铺系数人工放出基准点,用白灰作标记,高程不足时及时调节富余路段材料,高出段落用平地机刮平。施工中严禁薄层找补,若找补厚度过薄时,先将稳压后的局部低洼处用齿耙将表面5 cm耙松,再找补成型,做到不起皮、不松散、无离析现象。
1.6 再生层碾压
再生层整形完成后应及时碾压,并检测其含水量,含水量必须不小于最佳含水量。碾压顺序为:振动压路机振压2遍～3遍,再用胶轮压路机静压1遍～2遍,保证表面平整湿润。碾压后要保证外观平整,无明显轮迹,并检测其压实度,压实度必须满足规范要求。使用50 t双幅/双频振动压路机要确保:初压时使用高幅/低频振动模式,以保证整个深度内具有良好的压实度,复压采用低幅/高频以保证摊铺层上部的压实度。从冷再生机加水翻拌到碾压终了必须控制在4 h内结束。
1.7 接缝处理
两工作段的横向接缝和两半幅的纵向接缝均采用搭接的形式,纵向前半幅施工时在中线处应宽出0.25 m,良好的重叠接缝对再生层的最终性能有重要影响。施工时应通过在现有路面上喷涂醒目标志或架设基准线的方法建立导向提示,帮助驾驶员正确操纵再生机,避免相邻作业面间存在未再生的夹带。横缝严重影响再生材料均匀性,只有当施工停止时才会出现。因此施工中尽量减少停机现象,再生机组只能在罐车用空后或类似情况下才能停机。
1.8 再生层养护及交通管制
再生层养生采取洒水保湿的方法,养生期不少于7 d,养生期内禁止车辆通行。即使养生7 d后也应禁止大吨位车辆通行。开放交通初期,应限制行车速度。
2 施工质量控制
1)在施工过程中,主要是检测再生深度,乳化沥青和水的添加量以及拌和的均匀性。再生深度是通过开挖然后用直尺量测来检查的。乳化沥青和水的添加量是通过目测和经验的手攥法检查的。拌和均匀性主要是通过目测颜色检查的。
2)施工完成后,主要是对现场取的样品进行相关的试验,确定路面材料的物理指标,并将其与规范对比。进行的试验包括:再生混合料的强度指标试验,再生混合料的液体含量试验,压实后再生混合料的干容重试验,乳化沥青含量试验。
3 沥青混凝土冷再生技术质量控制要点
1)严格控制水泥、沥青乳化剂用量以及最佳含水量,保证破碎拌和均匀、无夹层。2)确定合理的施工段落和施工作业时间,从加水拌和到碾压成型应确保在水泥终凝前完成,最好不超过4 h。3)严禁压路机在碾压区域内掉头或急刹车。4)在保证压实度的同时,不能造成过度压实,过度压实容易降低其密实度。5)雨季施工时注意收听天气预报,尽量缩短施工作业段,遇雨时及时对正在施工的冷再生表面进行覆盖,避免雨水浸泡。6)养生期间除洒水车外严禁其他车辆通行。7)施工中“宁刮勿补”,严禁“薄层贴补”。
该工艺在旧路面加固改造工程中具有广阔的推广应用前景,对设备进行补充后可将该技术应用到场拌冷再生施工,将添加剂采用乳化沥青或泡沫沥青后即可用于高速公路大修工程取代原有的“罩面”工艺。沥青路面冷再生技术可节约大量的建设和养护资金,减少了资源的浪费和环境的破坏,具有巨大的经济效益和社会效益。在强调可持续发展的今天,进一步加强研究路面冷再生技术,对我国公路的建设发展将有着特别重要的意义。
参考文献
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