摻加舊路瀝青混凝土粒料水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工

肖 陽(yáng)

(黑龍江省高速公路建設(shè)局)

摻加舊路瀝青混凝土粒料水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工

肖 陽(yáng)

(黑龍江省高速公路建設(shè)局)

針對(duì)舊路改造工程瀝青路面結(jié)構(gòu)層破除后，如果不進(jìn)行再利用，廢料棄除，造成環(huán)境污染，為解決資源浪費(fèi)，將舊路瀝青混凝土塊料利用碎石機(jī)進(jìn)行二次加工，在水泥穩(wěn)定土拌和站上增加一個(gè)冷料倉(cāng)，專門摻加舊路瀝青混凝土破碎混合料，摻加到基層混合料中，做為基層材料再利用，避免固體廢棄物污染環(huán)境同時(shí)，減少碎石材料生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境，降低工程成本。

舊路瀝青混凝土;廢料破碎;摻加到基層混合料;利用;減少碎石材料生產(chǎn);保護(hù)環(huán)境;降低工程成本

1 前言

在舊路瀝青混凝土路面改造工程中，因基層、路基或路面破壞需要進(jìn)行挖除后重新進(jìn)行路基及結(jié)構(gòu)層施工，大量的挖除廢料(瀝青混凝土廢料或水泥穩(wěn)定基層廢料)產(chǎn)生，一般廢棄到棄土場(chǎng)，造成環(huán)境污染同時(shí)，亦造成材料的大量浪費(fèi)，挖除廢料是否能夠再利用，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)問(wèn)題擺在我們工程建設(shè)者面前。

2 特點(diǎn)

(1)在基層混合料中摻加舊路瀝青混凝土破碎粒料，采用錘式破碎機(jī)將舊路瀝青混凝土塊料加工成0～31.5 mm混合料。

(2)通過(guò)水泥穩(wěn)定基層拌合站(增加一個(gè)冷料倉(cāng)專門摻加舊路瀝青混凝土破碎粒料)摻加15%舊路瀝青混凝土破碎粒料。

3 適用范圍

適用于瀝青混凝土路面舊路改造工程，舊路瀝青路面挖除后再生利用。

4 工藝原理

將挖除的瀝青混凝土廢料進(jìn)行二次加工，生產(chǎn)出粒徑范圍在0～31.5 mm混合料，通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定土拌合站改造，增加一個(gè)冷料倉(cāng)，按照15%的摻配比例將二次加工生產(chǎn)的混合料均勻摻加到水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層混合料中，進(jìn)行基層施工。

5 施工工藝及操作要點(diǎn)

5.1 舊路破碎料生產(chǎn)

舊路破碎料生產(chǎn)在低溫下進(jìn)行，溫度越低，混合料產(chǎn)量越高，生產(chǎn)前采用挖掘機(jī)配備裝載機(jī)，對(duì)運(yùn)輸至碎石生產(chǎn)場(chǎng)地內(nèi)舊路挖除塊料進(jìn)行二次破碎，將塊料破碎成不大于40 cm×40 cm小塊料，防止碎石機(jī)進(jìn)料口卡料情況出現(xiàn)，提高產(chǎn)量。

5.2 下承層準(zhǔn)備

(1)驗(yàn)收下承層，內(nèi)容包括標(biāo)高、幾何尺寸、橫坡度、平整度、壓實(shí)度、彎沉，在與監(jiān)理工程師共同認(rèn)可后予以接收。

(2)在基層施工前，應(yīng)將下承層表面的浮土、雜物清除。若表層干過(guò)散，應(yīng)適當(dāng)灑水潤(rùn)濕，如發(fā)生“彈簧現(xiàn)象”應(yīng)采取翻開(kāi)晾曬或摻水泥進(jìn)行處理。

(3)在基層施工前，應(yīng)對(duì)下承層進(jìn)行復(fù)壓，用徐工220振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓3～4遍。

5.3 施工放樣

(1)在準(zhǔn)備好的下承層每10 m斷面準(zhǔn)確放樣，用紅釘標(biāo)出距基層中心的邊樁位置。

(2)根據(jù)測(cè)量邊樁位置，在邊樁外側(cè)50 cm垂直釘入鋼釬。

(3)測(cè)高程時(shí)，水準(zhǔn)尺應(yīng)放在橫桿上的掛鋼絲點(diǎn)位上。

(4)鋼絲線張力在800～1 000 N之間，以保證鋼絲線在兩鋼釬之間不出現(xiàn)撓度變形。

(5)掛上鋼絲線，攤鋪機(jī)行走前應(yīng)再次檢校高程。

5.4 混合料拌和及運(yùn)輸

(1)在水泥穩(wěn)定土拌合站增加一個(gè)專門供應(yīng)破碎瀝青混合料的冷料倉(cāng)。

(2)為避免料斗中的集料串料，料斗上口之間要用隔板隔開(kāi)，或料斗的上口不要緊靠在一起，要有一定距離，同時(shí)上料用的裝載機(jī)的裝料斗的寬度應(yīng)明顯小于料斗的上口寬度。

(3)在正式拌制混合料之前，必須先調(diào)試所用的設(shè)備，使混合料的顆粒組成和含水量都達(dá)到規(guī)定要求。原材料的顆粒組成發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新調(diào)試設(shè)備。

(4)拌和時(shí)應(yīng)根據(jù)集料和混合料含水量的大小，及時(shí)調(diào)整加水量。拌合機(jī)加水裝置處應(yīng)有人嚴(yán)格管理。

(5)拌和配料應(yīng)準(zhǔn)確、嚴(yán)格控制水泥劑量，并應(yīng)有容易控制的準(zhǔn)確度高的加水計(jì)量裝置。拌和時(shí)間宜盡量長(zhǎng)些，保證混合料拌和均勻，拌和時(shí)間宜不小于1 min。

(6)拌和時(shí)的含水量視天氣情況進(jìn)行調(diào)整，以彌補(bǔ)混合料在延遲時(shí)間內(nèi)的水分損失，可以參考表1進(jìn)行調(diào)整含水量。

表1 不同氣溫條件下混合料加水量的調(diào)整

(7)運(yùn)料車裝料出廠時(shí)，為防止表層混合料含水量損失過(guò)多，特別是在氣溫較高、陽(yáng)光充足和有風(fēng)的氣候條件下，車廂必須覆蓋，并應(yīng)盡快將拌和的混合料運(yùn)送到鋪筑現(xiàn)場(chǎng)，減少水分損失，從拌和到碾壓完成的延遲時(shí)間不能超過(guò)2 h。

5.5 混合料攤鋪

(1)攤鋪前將下承層適當(dāng)灑水潤(rùn)濕

(2)攤鋪時(shí)采用二臺(tái)徐工951攤鋪機(jī)全幅攤鋪，一前一后保持速度一致、攤鋪厚度一致、松鋪系數(shù)一致、路拱橫坡一致、振動(dòng)頻率一致等同步進(jìn)行攤鋪，相鄰兩幅應(yīng)有5～10 cm寬度的攤鋪重疊，確保接縫平整，相鄰攤鋪機(jī)距離5～8 m。

(3)卸料后，開(kāi)動(dòng)攤鋪機(jī)工作，攤鋪機(jī)起步速度宜緩慢提升，行走盡量保持一定速度，一般控制在1～1.5 m/min，盡少停車，保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性。

(4)攤鋪機(jī)工作中注意料倉(cāng)進(jìn)料情況，保證料倉(cāng)進(jìn)料飽滿，同時(shí)防止上料倉(cāng)前堆料過(guò)多影響機(jī)械正常工作。

(5)攤鋪時(shí)，嚴(yán)禁車輛和人員碰撞鋼絲線。

(6)隨機(jī)檢查化驗(yàn)，完善配合比，使水泥劑量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，粒料級(jí)配控制在標(biāo)準(zhǔn)曲線之內(nèi)。

(7)根據(jù)攤鋪的速度和攤鋪機(jī)的工作性能，以拌和站與施工現(xiàn)場(chǎng)的距離來(lái)調(diào)整運(yùn)輸車數(shù)量，保證施工的連續(xù)性。

(8)用3～5人及一輛手推車跟在攤鋪機(jī)之后，及時(shí)清除粗集料窩、粗、細(xì)集料離析現(xiàn)象，并用新拌合的混合料填補(bǔ)。

(9)根據(jù)施工氣溫或運(yùn)距情況，調(diào)整含水量，并對(duì)車上的混合料加以覆蓋，以防水分過(guò)分損失。

(10)在每個(gè)作業(yè)段兩側(cè)各放2～3人，對(duì)兩側(cè)進(jìn)行整型處理。

5.6 碾壓

(1)每個(gè)作業(yè)面配3臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)，跟機(jī)碾壓。

(2)加水拌合到碾壓終了的時(shí)間間隔不超過(guò)2 h。

(3)當(dāng)含水量接近最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓。

(4)碾壓應(yīng)重疊1/2輪寬;每個(gè)碾壓段一般為60～80 m長(zhǎng)，碾壓區(qū)域用標(biāo)識(shí)標(biāo)出。

(5)采用輕型壓路機(jī)穩(wěn)壓兩遍，速度控制在1.5～1.7 km/h，直線和不設(shè)超高的平曲線由兩側(cè)路肩向中心碾壓，設(shè)超高平曲線由路肩向外側(cè)碾壓，穩(wěn)壓后用重型壓路機(jī)碾壓2～4 遍，振壓速度控制在2.0 －2.5 km/h。

(6)碾壓時(shí)，壓路機(jī)倒車換擋要輕且平順，不要拉動(dòng)基層，在第一遍初步穩(wěn)壓之后，倒車盡量沿原路返回，換擋位置應(yīng)在壓好的路段上，在未碾壓的一頭換擋倒車位置錯(cuò)開(kāi)，成階梯狀，出現(xiàn)個(gè)別擁包時(shí)，配專人進(jìn)行處理。停車位置應(yīng)呈階梯狀。停在已碾壓好的段落上。

(7)嚴(yán)禁壓路機(jī)在未成型或已完成段落上調(diào)頭急剎車，停車要緩慢，以保證水穩(wěn)碎石層表面不受破壞。以及減小對(duì)平整度的影響。

(8)碾壓后用3 m直尺逐段進(jìn)行平整度檢測(cè)，重點(diǎn)為施工接頭處及碾壓接頭處。

5.7 接頭處理

(1)將已鋪完未壓的基層料末端沿垂直路線方向切齊，然后將準(zhǔn)備好的與壓實(shí)層等厚的方木緊貼末端放置，另一面用碎石回填約2 m長(zhǎng)，其高度比方木高3 cm左右，然后進(jìn)行基層碾壓，第二天清除碎石、方木。

(2)接頭處攤鋪:熨平板應(yīng)與已成型路面重疊10 cm，并在其下墊板條。板條厚加上已完路面的高度等于攤鋪松鋪厚度。攤鋪機(jī)起步時(shí)速度要略慢于正常攤鋪速度。

5.8 養(yǎng)生及交通管制

(1)碾壓終了應(yīng)立即開(kāi)始養(yǎng)生，同時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。

(2)養(yǎng)生方法:用人工將土工布覆蓋在碾壓成型的基層頂面，覆蓋2 h后，再用灑水車灑水，養(yǎng)生時(shí)間不少于7 d，并在養(yǎng)生過(guò)程中經(jīng)常灑水，以保持表面潤(rùn)濕，防止暴曬干裂。

(3)灑水車灑水養(yǎng)生時(shí)，灑水車的噴頭要用噴霧式，嚴(yán)禁用高壓噴頭，以免破壞基層結(jié)構(gòu)。

(4)養(yǎng)生期間封閉交通并設(shè)立禁行及繞行標(biāo)志。

5.9 水穩(wěn)基層的防裂措施

(1)保持混合料級(jí)配的穩(wěn)定，使其強(qiáng)度均勻收縮一致。

(2)保持混合料拌和均勻，水泥含量穩(wěn)定。

(3)混合料含水量控制，盡量保持在最佳含水量。

(4)養(yǎng)護(hù)條件及齡期，必須保持基層濕潤(rùn)，保持足夠的齡期。

6 材料與設(shè)備

6.1 材料

(1)水泥

基層采用P·C32.5級(jí)水泥。水泥應(yīng)滿足表2中技術(shù)指標(biāo)要求，各齡期強(qiáng)度按照表3進(jìn)行控制，并對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥按批次進(jìn)行檢驗(yàn)，不得將不合格的水泥用于半剛性基層生產(chǎn)。

表2 基層底基層用水泥質(zhì)量控制詳表

表3 P·C32.5水泥各齡期強(qiáng)度要求

(2)集料

用于半剛性基層中的集料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈無(wú)雜質(zhì)、級(jí)配合理碎石?；鶎拥乃槭畲罅綖?1.5 mm并且顆粒應(yīng)接近立方體。

基層所用的各檔集料要參照表4與表5所規(guī)定的篩孔通過(guò)百分率進(jìn)行控制，保證所用集料能夠摻配出滿足級(jí)配要求的混合料。

表4 基層用粗集料規(guī)格要求

表5 基層用石屑級(jí)配要求

基層用碎石與石屑，應(yīng)嚴(yán)格按照表6進(jìn)行質(zhì)量控制。

表6 基層用碎石質(zhì)量控制詳表

必須隨時(shí)檢測(cè)所用集料的含水量，并根據(jù)集料的含水量以及天氣等因素及時(shí)調(diào)整水穩(wěn)材料的加水量，控制水穩(wěn)材料的生產(chǎn)質(zhì)量。有條件的話，要對(duì)4.75 mm以下的細(xì)集料進(jìn)行遮蓋，以保證其含水量不出現(xiàn)大的波動(dòng)。

6.2 主要機(jī)械設(shè)備配備(見(jiàn)表7)

表7 主要機(jī)械設(shè)備配備表

7 質(zhì)量控制

保證質(zhì)量的關(guān)鍵措施有以下幾方面。

7.1 施工準(zhǔn)備

(1)原材料檢測(cè)

施工過(guò)程中，拌和站安排試驗(yàn)員對(duì)砂礫、碎石材料進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，杜絕含泥量超標(biāo)的材料在施工過(guò)程中使用。

拌和站管理人員對(duì)水泥材料要嚴(yán)格管理，防止儲(chǔ)備水泥在儲(chǔ)存期因覆蓋措施不當(dāng)，造成雨淋或基礎(chǔ)防潮措施不佳導(dǎo)致水泥硬結(jié)，上水泥工人不信心，將受潮結(jié)塊水泥當(dāng)做合格水泥使用，無(wú)形中降低了混合料的水泥劑量，影響施工質(zhì)量。

(2)配合比驗(yàn)證

試驗(yàn)人員根據(jù)外委單位提供的配合比進(jìn)行驗(yàn)證，確定合理的施工配合比。

(3)拌合站生產(chǎn)要素

首先對(duì)各上料口的電子秤進(jìn)行校核、檢定，保證電子計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性。

對(duì)拌合站進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)施工配合比確定拌和站各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)拌合站配套設(shè)施進(jìn)行檢修，保證施工過(guò)程中，設(shè)備、人員的有序性。

(4)施工作業(yè)面準(zhǔn)備

對(duì)驗(yàn)收后的下承層進(jìn)行清掃，重新檢查作業(yè)面高程、培肩后的幾何尺寸，保證結(jié)構(gòu)層的寬度、厚度，對(duì)局部彈軟部位徹底處理。對(duì)水穩(wěn)底層施工后的作業(yè)面，因車輛行走、培肩過(guò)程中部分泥土粘在下承層表明，要及時(shí)刷洗，保證下承層清潔，培肩后要每隔20 m挖一處泄水槽，保證雨水及時(shí)排除。對(duì)平交道口要特殊處理，在平交道水穩(wěn)未施工之前要在平交道表明撒布一層砂礫或石屑，防止過(guò)往車輛將泥土帶到水穩(wěn)面上，造成污染。

7.2 施工過(guò)程控制

(1)混合料拌合過(guò)程控制

拌合站是決定混合料質(zhì)量的源頭，是關(guān)鍵因素，混合料不能保證質(zhì)量，其他質(zhì)量控制都是無(wú)效的。

配備經(jīng)驗(yàn)豐富的拌合站站長(zhǎng)、試驗(yàn)員、拌合站操作人員，合理的民工連隊(duì)，保證混合料的施工質(zhì)量。

首先對(duì)各上料口的電子秤進(jìn)行校核、檢定，保證電子計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性。

每次開(kāi)機(jī)后開(kāi)始生產(chǎn)的混合料都要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)員的檢測(cè)合格后，方可出場(chǎng)，對(duì)水泥劑量不足、含水量過(guò)大的含水量混合料禁止出場(chǎng)，開(kāi)機(jī)之初混合料檢測(cè)加大頻率，防止剛開(kāi)機(jī)混合料生產(chǎn)不穩(wěn)定，出現(xiàn)不合格混合料現(xiàn)象。

雨后施工，試驗(yàn)員及時(shí)對(duì)原材料含水量進(jìn)行檢測(cè)，降低加水?dāng)?shù)量，杜絕含水量過(guò)大的混合料出現(xiàn)。

拌合站配備的站長(zhǎng)、操作人員、修理人員要經(jīng)常定期或不定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，保證拌合過(guò)程的連續(xù)性。

安排專人對(duì)砂礫及碎石材料鏟運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)的雜物、土塊進(jìn)行清理，減少雜物對(duì)混合料質(zhì)量的影響。

拌合站管理人員對(duì)出場(chǎng)混合料車輛進(jìn)行檢查監(jiān)督，保證混合料覆蓋，減少水分的散失。

(2)作業(yè)面施工過(guò)程質(zhì)量控制

攤鋪前對(duì)下承層灑水，使之濕潤(rùn)，減少下承層吸收水穩(wěn)混合料中的水分，影響水泥的水化。

前后兩臺(tái)攤鋪機(jī)的夯錘頻率、行走速度、攤鋪厚度要一致，保證攤鋪的均勻性，對(duì)攤鋪機(jī)攪龍高度要根據(jù)試驗(yàn)段及施工過(guò)程中總結(jié)出的高度進(jìn)行調(diào)整，防止混合料中粗集料離析。攤鋪機(jī)啟動(dòng)速度要使用較慢檔位，設(shè)定仰角值與前一天該斷面停機(jī)仰角相同，使起機(jī)斷面高程得到保證，避免影響此處的平整度。

自卸汽車卸料速度要均勻合理，指揮車輛人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，避免司機(jī)怕撒料睬剎車，導(dǎo)致攤鋪機(jī)負(fù)荷過(guò)大，造成攤鋪機(jī)運(yùn)行速度出現(xiàn)偏差，影響攤鋪平整度。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行教育，跟機(jī)人員要對(duì)放樣鋼絲線十分重視，防止因人為碰撞鋼絲線，使傳感器發(fā)生波動(dòng)，影響攤鋪的平整度。

根據(jù)試驗(yàn)段確定的碾壓初壓區(qū)、復(fù)壓區(qū)、終壓區(qū)長(zhǎng)度及各壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)、振幅，安排專人監(jiān)督碾壓，保證試驗(yàn)段施工時(shí)總結(jié)出的碾壓遍數(shù)。

試驗(yàn)員及時(shí)對(duì)終壓結(jié)束的段落進(jìn)行跟蹤壓實(shí)度檢測(cè)，壓實(shí)度不合格及時(shí)補(bǔ)壓，杜絕水泥初凝結(jié)束后壓實(shí)度不合格返工。

養(yǎng)生過(guò)程決定了水穩(wěn)層的強(qiáng)度好壞，尤為重要。

終壓結(jié)束后，由于水泥的終凝時(shí)間已到，水車不能直接上到水穩(wěn)作業(yè)面灑水，養(yǎng)生人員要在攤鋪之前將潤(rùn)濕的土工布擺放在路肩外側(cè)，終壓結(jié)束后，覆蓋養(yǎng)生，保證養(yǎng)生質(zhì)量，但養(yǎng)生時(shí)要注意土工布不要在水穩(wěn)面上拖拽，避免表面出現(xiàn)痕跡。

表8 水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表8

8 安全措施

(1)應(yīng)遵照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行的《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(JTJ－076－95)的要求執(zhí)行。

(2)應(yīng)遵照國(guó)家頒布的有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程和安全操作規(guī)程辦理。

9 環(huán)保措施

(1)破碎機(jī)破碎舊路瀝青塊料時(shí)，用灑水車進(jìn)行灑水，防止揚(yáng)塵產(chǎn)生。

(2)場(chǎng)區(qū)道路在晴天時(shí)配備專門灑水車灑水防止運(yùn)輸揚(yáng)塵產(chǎn)生。

(3)水泥采用罐裝水泥，避免袋裝水泥造成揚(yáng)塵。

10 效益分析

10.1 經(jīng)濟(jì)效益

采用摻加破碎料，節(jié)省碎石用量3.5萬(wàn)m3，減少石場(chǎng)開(kāi)采面積1萬(wàn) m2，減少砍伐樹(shù)木 1萬(wàn)棵，減少?gòu)U料占地3萬(wàn)m2，節(jié)省施工成本210萬(wàn)元。

10.2 社會(huì)效益

有效解決了挖除破碎料集中堆放污染環(huán)境問(wèn)題，節(jié)省石場(chǎng)開(kāi)采，浪費(fèi)資源，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。

［1］沙慶林.泥穩(wěn)定粒料基層與瀝青混合料面層的施工方法.專利公告號(hào):CN101016715，2007.

［2］陶陽(yáng)春.路舊瀝青混凝土路面冷再生施工技術(shù)［J］.市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2009，(30).

［3］孫漢忠.水泥穩(wěn)定碎石混合料基層的施工研究［J］.交通科技，2004，(2).

［4］張維東.水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工［J］.甘肅科技，2009，25(11).

［5］劉滎.舊水泥混凝土路面改建技術(shù)的研究［D］.東南大學(xué).博士論文，2007.

［6］周磊.舊路面材料在基層中的再利用研究［D］.武漢理工大學(xué).碩士論文，2010.

U416.214

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1008－3383(2011)12－0047－04

2011－11－15