浅谈水泥稳定砂砾就地冷再生施工质量控制

来源:用户上传      作者: 方勇 侯明焕

　　摘要：近年来，随着科技的发展，许多新的施工设备和施工工艺在在施工中得到推广和应用，它以施工进度快、工程造价低、节约资源、可以有效的利用原有道路结构层就地施工，同时施工场地不受限制，对环境的影响很小。避免了厂拌时对环境的污染。下面就以某条公路运用维特根路拌机就地冷再生施工为例详细阐述水泥稳定就再生施工质量控制的几个环节。
　　关键词：水泥稳定 砂砾 冷再生 施工 质量 控制
　　1 工程控制及主要数量
　　1.1 路线等级标准：四级公路技术标准，全线路基宽为5.5m，双向通行，行车道宽度为5.0m，路肩宽为2×0.25m。
　　1.2 主要工程数量：路面工程：厚20cm水泥稳定就地冷再生底基层结构为：在原路面3cm沥青混凝土面层+15cm石灰稳定砂砾基层上，加铺5cm厚天然砂砾新料后再通过水泥稳定再生做底基层，其中水泥含量为5.5%。
　　2 施工方案
　　2.1 准备工作
　　①材料要求
　　a再生沥青混合料。主要是面层材料、基层材料和部分底基层材料。再生沥青混合料的最大尺寸不应大于53mm（方孔筛），不得含有污染物、杂草或其他有害物质，并要易于粉碎和拌和。
　　b冷再生稳定剂（水泥）。水泥应符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）规定要求。选用初凝时间3小时以上和终凝时间较长（宜在6小时以上）的复合硅酸盐水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。施工中一般应采用32.5级水泥。
　　c砂砾。砂砾为天然砂砾，最大粒径应不超过53mm，按粒径9.5-13.5mm规格备料，压碎值不应大于35%，粗集料针片壮含量不大于18%。砂砾中小于0.5mm的颗粒须做液限和塑性指数试验，要求液限小于28%，塑性指数小于9。
　　d水。采用山下青家河河水，该水源干净无杂物。符合工程用水。
　　②冷再生水泥稳定底基层混合料组织设计
　　a根据设计要求和冷再生混合料的强度标准，通过现场试验确定出混合料的最佳含水量和最大干密度，按《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）和进行设计试验。
　　b水泥冷再生改善冷再生底基层7天浸水无侧限抗压强度代表值R代应满足1.50Mpa(设计值)。
　　c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――该组试件抗压强度平均值，MPa；Za――保证率系数，二级及二级以下公路为95%，此时Za=1.282；Cv――试验结果的偏差系数（以小数计）。
　　d取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定就地冷再生底基层的生产配合比，考虑水泥稳定冷再生底基层施工时水泥摊铺不均匀性，造成强度不达标，拌和采用的水泥剂量应比混合料组成设计时确定的水泥剂量增加0.5%-1%。
　　e水泥稳定冷再生底基层施工掺配的水泥剂量按图纸给定的剂量控制。
　　2.2 施工前的准备工作
　　①对摊铺砂砾和碾压机械进行全面检查，避免施工中途出现机械故障。
　　②对冷再生基层进行全面检查，包括平面位置、宽度、横坡及路面清洁情况。
　　③准确的测量放线，做好标高导向控制线。
　　④施工两端封闭交通，设施工标志及安全警示牌，并设专人看守，禁止非施工车辆进入施工段。
　　2.3 水泥稳定就地冷再生的工艺流程宜按以下顺序进行
　　封闭交通→施工放样→准备下承层→准备新加料→冷再生机组就位→摆放和撒布水泥→铣刨与拌合→碾压整形→接缝和调头处处理→养生
　　①施工放样。在再生施工之前，应先恢复道路的中心线。
　　②准备下承层。清理原道路，并清理边线。对原道路的翻浆、坑槽等病害进行处理，使原路基本平整。
　　③准备新加料。
　　a根据原道路再生深度内的平均密度，计算每平方新加料的添加量。
　　b根据每车料的质量或体积，计算每车料的堆放距离；本工程全幅宽度5.5m，天然砂砾厚度约5cm,布料按0.25m3/m布设。
　　c人工摆放和撒布水泥，根据水泥剂量，计算每1平方米水泥稳定层需要的水泥用量为22.5Kg。新加料装车时，应控制每车料的数量基本相等。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。将新加料均匀地撒布在旧路面上，并检查新加料撒布是否均匀。
　　④机械就位。使用推杆连接再生机组，并连接所有与再生机相连的管道。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。排除系统中的所有空气并确保所有的阀门均处于全开度位置。检查再生路段的导向标志，确保导向标志明确。对再生施工所需要的其他机械设备进行全面检查。
　　⑤撒布水泥。按实际计算出的每平方米水泥的用量，在天然砂砾上采用网格形式划好每三袋水泥摆放的位置，并检查有无遗漏和多余的水泥。然后将水泥均匀摊铺砂砾表面。
　　⑥冷再生机铣刨与拌和。冷再生机推动水车在原路面上行进。冷再生机行进的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。网裂严重地段应降低再生机组行进的速度，提高铣刨转子的速度。
　　再生机后应设专人跟随，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。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，测量刺入深度，（即松铺厚度）看其深度是否合格。应在作业面边缘固定导向线以帮助操作者。若进行多刀施工时，应时刻注意搭接的宽度，保证搭接宽度。再生机后边安排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涂料，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。在施工过程中，对再生深度、水的喷出量有任何疑问时，应停止施工，等问题解决后再继续施工。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（不停机）再生长度一般为120-180m。每段再生结束后，应检查铣刨毂的刀架、刀头，发现损坏立即更换。
　　2.4 碾压整形
　　根据路面宽度、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。整形之前，必须首先压实轮迹间松散的材料。
　　①初压。在再生机后应紧跟一台羊足碾压路机进行初压,采用高幅低频进行压实，压实边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.钢轮压路机的工作速度不得超过3km/h。
　　②整形。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整平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行整平。必要时，再返回整平一遍。对于局部低洼处，应用齿耙将其表层5cm以上耙松，并用新拌的混合料进行找平。整形时将余料直接刮出路外，不应形成薄层贴补现象。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。
　　③复压。整形后，当混合料的含水量为最佳含水量时，应立即用用钢轮压路机进行碾压。先以高幅低频振动模式碾压2遍，后再以低幅高频的模式碾压1遍。（两侧边缘应多压2-3遍）直线和不设超高的平曲线段，由路肩向路中心碾压时，设超高的平曲线，由内侧路肩至外侧路肩进行碾压，碾压应重叠钢轮1/4轮宽，压完路面全宽时为一遍；对于局部低洼处，应用齿耙将其表层5耙松，并添加新拌混合料进行找平。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）、摊铺、整平碾压。

　　④终压。采用铁三轮进行碾压2-3遍收面。在再生机开始拌和到终压完必须在水泥的初凝时间或延迟时间内完成。
　　2.5 接缝的处理
　　①纵向再生层重叠宽度应不小于20cm，应在接缝处适当多摊铺水泥。
　　②路面材料越厚、材料粒度越粗，重叠量越大。
　　③相邻两次作业间隔12h以上时，重叠量应增大。
　　④纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹。
　　⑤停机超过水泥初凝时间，横向搭接长度应大于1.5m的距离，并重新撒布水泥。
　　⑥施工中应尽量减少停机现象，作业段尽可能长些，减少横向接缝。
　　⑦横向接缝处在平地机整平后，应安排专人进行处理，确保接缝处的平整。整个施工及养护过程中，应对再生路段封闭交通，各路口设置警示牌，提醒司机及行人。
　　3 施工中应注意的问题
　　3.1 根据设计要求，施工前要根据原路面结构层中粒料分布情况确定添加砂砾数量，以保证冷再生的级配合理，每公里应在原道路抽取2～3个样品，施工时，根据抽样情况适当增减砂砾用量。
　　3.2 为保证水泥含量达到设计要求，在施工时水泥应摊铺均匀，铣刨与拌和厚度要均匀，含水量要控制在最佳含水量要求范围内，含水量偏小或偏大对冷再生质量都有较大影响，含水量偏小时，混合料初凝后表面形成封水层，使水分难以浸入混合料内，使混合料无法板结无法形成强度，含水量偏大时，则无法整形和碾压。
　　3.3 注意施工时的工序衔接，所有工序应在水泥初凝前完成，所严格控制施工时间。
　　4 养生及交通管制
　　4.1 水泥稳定就地冷再生层宜养生7d后铺筑上层混合料。
　　4.2 一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。
　　4.3 采用覆盖（塑料薄膜或透水土工布）进行养生。覆盖前应洒足水分，养生结束后，必须将覆盖物清除干净。
　　4.4 对于基层，可采用沥青乳液进行养生。
　　4.5 不能中断交通或无法覆盖时，也可采用洒水车经常洒水保湿进行养生。整个养生期间应始终保持再生层表面潮湿。
　　4.6 基层的养生期不应小于7d。
　　4.7 在覆盖养生期间必须封闭交通。不能封闭交通洒水养生时，应限制重车通行，其他车辆的车速不得超过20km/h。
　　5 质量控制
　　5.1 基本要求。
　　5.1.1 水泥的质量符合要求。重点检测其初凝时间、终凝时间、强度及安定性。
　　5.1.2 水泥用量准确，撒布均匀。
　　5.1.3 材料应满足混合料组成设计中相关要求。
　　5.1.4 确保拌合深度达到设计厚度。
　　5.1.5 碾压达到要求的压实度。
　　5.1.6 强度符合设计要求。
　　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7d后在现场取芯样进行测定（供参
　　考）。
　　5.2 检查项目。
　　水泥稳定就地冷再生项目、质量标准和检查方法及频率应符合JTG F41-2008 公路沥青路面再生技术规范要求。
　　6 总结
　　水泥稳定冷再生作为一项新的施工工艺，要保证施工质量，施工时一定要控制好水泥含量、含水量、铣刨与拌和厚度等要素，同时，严格控制施工时间，确保施工环节紧凑。施工完后要封闭交通，洒足水分，覆盖养护。

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