就地冷再生施工工艺与质量控制
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第三节就地冷再生施工工艺与质量控制
一、试验段
就地冷再生正式施工前,应铺筑试验段,对施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等进行全方位检验,确定工艺参数。试验路段长度不宜小于200m,应在正线上铺筑,并作为实体工程的一部分。
试验段阶段的主要工作内容如下。
(1)原路面钻芯取样,测定原路面表观密度,用于计算石屑、矿粉、水泥等的撒布率。原路面调查时已钻芯取样测得相应数据的可采用已有数据。
(2)按照设计再生厚度和拟定的再生施工速度,用冷再生机对原路面铣刨(不添加新材料),检测RAP级配,并据此对混合料设计进行调整,提出混合料生产配合比。
(3)对冷再生混合料取样,通过室内击实试验确定混合料的最大干密度,以此作为控制压实度的标准密度。
(4)确定冷再生机的再生速度、压路机的匹配和压实工艺,检验各种施工设备的类型、数量和组合方式是否满足要求。
(5)建立冷再生仪表显示值(包括铣刨深度、油石比、洒水量、施工速度等)与实际情况的相关关系,为形成方便快捷的质量控制方法提供技术依据。
(6)综合考虑交通组织、施工季节、气候条件、再生作业宽度、施工机械和运输车辆的效率和数量、操作熟练程度、水泥终凝时间等因素,确定每个作业段的合理长度,确定压实工艺以及具体的施工方案。
试验段铺筑时,应有冷再生有关各方共同参加,及时商定有关事项,明确试验结论。试验段结束后,施工单位应就各项实验内容提出完整的试验路施工、检测报告,取得业主、监理的认可。
二、施工前的准备
施工前的准备工作主要包括材料准备、设备检查、原路面准备等。
(1)材料准备。施工前应以“批”为单位,检查冷再生所涉及的所有沥青、石屑、矿粉、水泥等材料的来源和质量。材料的各项指标应满足设计文件要求,不符合要求的材料不得使用。
使用泡沫沥青时,应注意沥青温度的保持和检查。工程中经常遇到沥青温度偏低的情况,这会显著影响沥青的发泡效果,从而影响混合料性能。
(2)设备检查。施工前应对冷再生工程使用的冷再生机、压路机、各类罐车等进行系统检查,确定各设备处于良好的工作状态。
(3)原路面准备。按照交通组织设计封闭交通,清除原路面上的杂物,根据再生厚度、宽度、干密度等计算每平方米新集料、水泥等用量,均匀撒布。
三、施工
1.再生
通常情况下,就地冷再生施工按照以下步骤进行(根据再生机类型的不同,再生步骤也有所不同)。
(1)在施工起点处将各所需施工机具顺次首尾连接,连接相应管路。冷再生施工设备一般包括:水罐车、乳化沥青罐车(使用泡沫沥青时为热沥青罐车)、水泥浆车、冷再生机、拾料机(必要时)、摊
铺机(必要时)以及压路机。
(2)启动施工设备,按照设定再生深度对路面进行铣刨、拌和。再生机组必须缓慢、均匀、连续地进行再生作业,再生施工速度宜为3~8m/min,不得随意变更速度或者中途停顿。
再生施工速度不仅关系到施工效率,而且会对混合料性能产生比较明显的影响。施工速度越快,RAP级配越粗;施工速度越慢,RAP 级配越细。施工速度不稳定,必然会造成材料离散性变大。使用自带摊铺机的再生机时,施工速度过慢或者过快还可能造成摊铺效果变差。
(3)单幅再生至一个作业段终点后,将再生机和罐车等倒至施工起点,进行第二幅施工,直至完成全幅作业面的再生。
2.混合料摊铺
无论是使用摊铺机摊铺、使用冷再生机自带的摊铺槽摊铺,还是使用平地机摊铺,均要求摊铺出的混合料不能出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕,否则应及时查找出原因原因予以纠正。
使用摊铺机时,摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或者中途停顿。摊铺速度宜控制在2~4m/min的范围内。
自带摊铺槽的冷再生机,其摊铺槽结构和功能与普通的摊铺机基本一致,没有特殊要求。但是需要注意的是,使用这样的冷再生机工作时,如果铣刨厚度过大,可能会造成再生混合料在摊铺槽前聚集,导致出现波浪,影响路面平整度,见图7-10.
使用平地机进行摊铺时,通常按照以下步骤进行。
(1)用轻型钢轮压路机紧跟再生机组初压2~3遍。
(2)完成一个作业段的初压后,用平地机整平。
(3)再次用轻型钢轮压路机在初平的路段碾压1遍,对发现的局部轮迹、凹陷进行人工修补。
(4)用平地机整型,达到规定的坡度和路拱,整型后的再生层表面应物明显的再生机轮迹和集料离析现象
3.压实
压实对于就地冷再生混合料形成强度,保证就地冷再生工程质量至关重要。为此,应配备足够数量、吨位的振动压路机、轮胎压路机。通常情况下应配备不小于12t的双钢轮压路机1台,不小于25t的轮胎压路机1台以及不小于16t的单钢轮振动压路机1台。
应根据再生层厚度、压实度等的需要以及试验段情况,制定科学的压实工艺,保证压实后的再生层符合压实度和平整度的要求。为达到理想的压实效果,冷再生的压实工艺一般如下。
(1)初压:振动压路机紧跟冷再生机,静压1遍。
(2)复压:振动压路机高幅低频碾压3~4遍,高频低幅碾压3~4遍。
(3)终压:轮胎压路机碾压3~4遍,有轮迹时用钢轮压路机静压1遍收光。
(4)压路机应以慢而均匀的速度碾压,初压速度宜为 1.5~3km/h,复压和终压速度宜为2~4km/h。
(5)可在碾压结束前用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合要求。
为了保障冷再生压实度,就地冷再生施工必须采用流水作业法,使各工序紧密衔接,尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间,避免由于水泥初凝影响混合材料压实;初压时,混合料的含水率宜比最佳含水率小1%~1.5%,以考虑室内击实功于现场压实功德差异;碾压过程中如果出现弹簧、松散、起皮等现象,应及时重新翻拌,,使其达到质量要求。
4.养生及开放交通
使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料的就地冷再生,养生和开放交通的要求与厂拌冷再生一致,即不少于7d的封闭交通自然养生,当再生层可以取出完整的芯样,或者再生层含水率低于2%时,可以提前结束养生。国内的工程经验表明,泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料,夏季晴好天气施工时,一般3d即可取出完整的芯样。
使用无机结合料的全深式就地冷再生,养生和开放交通应满足下列要求:
(1)碾压完成并经过压实度检查合格后的路段,应立即进行养生。养生可采用湿砂、覆盖、乳化沥青、洒水等方法。
(2)养生时间不宜小于7d,整个养生期内再生层表面应保持潮湿状态。养生期内禁止出洒水车辆宜为的其他车辆通行。
(3)后续施工前应将再生层清扫干净。如果再生层上为无机结合料稳定材料层,应洒少量水湿润表面;如果其上为沥青层,应立即实施透层和封层;如果其上时水泥混凝土层,应尽快铺设,避免再生层暴晒开裂。
四、施工质量管理