掺加旧路沥青混凝土粒料水泥稳定级配碎石基层施工

肖 阳

(黑龙江省高速公路建设局)

掺加旧路沥青混凝土粒料水泥稳定级配碎石基层施工

肖 阳

(黑龙江省高速公路建设局)

针对旧路改造工程沥青路面结构层破除后，如果不进行再利用，废料弃除，造成环境污染，为解决资源浪费，将旧路沥青混凝土块料利用碎石机进行二次加工，在水泥稳定土拌和站上增加一个冷料仓，专门掺加旧路沥青混凝土破碎混合料，掺加到基层混合料中，做为基层材料再利用，避免固体废弃物污染环境同时，减少碎石材料生产，保护环境，降低工程成本。

旧路沥青混凝土;废料破碎;掺加到基层混合料;利用;减少碎石材料生产;保护环境;降低工程成本

1 前言

在旧路沥青混凝土路面改造工程中，因基层、路基或路面破坏需要进行挖除后重新进行路基及结构层施工，大量的挖除废料(沥青混凝土废料或水泥稳定基层废料)产生，一般废弃到弃土场，造成环境污染同时，亦造成材料的大量浪费，挖除废料是否能够再利用，达到节能减排的目标问题摆在我们工程建设者面前。

2 特点

(1)在基层混合料中掺加旧路沥青混凝土破碎粒料，采用锤式破碎机将旧路沥青混凝土块料加工成0～31.5 mm混合料。

(2)通过水泥稳定基层拌合站(增加一个冷料仓专门掺加旧路沥青混凝土破碎粒料)掺加15%旧路沥青混凝土破碎粒料。

3 适用范围

适用于沥青混凝土路面旧路改造工程，旧路沥青路面挖除后再生利用。

4 工艺原理

将挖除的沥青混凝土废料进行二次加工，生产出粒径范围在0～31.5 mm混合料，通过对水泥稳定土拌合站改造，增加一个冷料仓，按照15%的掺配比例将二次加工生产的混合料均匀掺加到水泥稳定级配碎石基层混合料中，进行基层施工。

5 施工工艺及操作要点

5.1 旧路破碎料生产

旧路破碎料生产在低温下进行，温度越低，混合料产量越高，生产前采用挖掘机配备装载机，对运输至碎石生产场地内旧路挖除块料进行二次破碎，将块料破碎成不大于40 cm×40 cm小块料，防止碎石机进料口卡料情况出现，提高产量。

5.2 下承层准备

(1)验收下承层，内容包括标高、几何尺寸、横坡度、平整度、压实度、弯沉，在与监理工程师共同认可后予以接收。

(2)在基层施工前，应将下承层表面的浮土、杂物清除。若表层干过散，应适当洒水润湿，如发生“弹簧现象”应采取翻开晾晒或掺水泥进行处理。

(3)在基层施工前，应对下承层进行复压，用徐工220振动压路机复压3～4遍。

5.3 施工放样

(1)在准备好的下承层每10 m断面准确放样，用红钉标出距基层中心的边桩位置。

(2)根据测量边桩位置，在边桩外侧50 cm垂直钉入钢钎。

(3)测高程时，水准尺应放在横杆上的挂钢丝点位上。

(4)钢丝线张力在800～1 000 N之间，以保证钢丝线在两钢钎之间不出现挠度变形。

(5)挂上钢丝线，摊铺机行走前应再次检校高程。

5.4 混合料拌和及运输

(1)在水泥稳定土拌合站增加一个专门供应破碎沥青混合料的冷料仓。

(2)为避免料斗中的集料串料，料斗上口之间要用隔板隔开，或料斗的上口不要紧靠在一起，要有一定距离，同时上料用的装载机的装料斗的宽度应明显小于料斗的上口宽度。

(3)在正式拌制混合料之前，必须先调试所用的设备，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定要求。原材料的颗粒组成发生变化时，应重新调试设备。

(4)拌和时应根据集料和混合料含水量的大小，及时调整加水量。拌合机加水装置处应有人严格管理。

(5)拌和配料应准确、严格控制水泥剂量，并应有容易控制的准确度高的加水计量装置。拌和时间宜尽量长些，保证混合料拌和均匀，拌和时间宜不小于1 min。

(6)拌和时的含水量视天气情况进行调整，以弥补混合料在延迟时间内的水分损失，可以参考表1进行调整含水量。

表1 不同气温条件下混合料加水量的调整

(7)运料车装料出厂时，为防止表层混合料含水量损失过多，特别是在气温较高、阳光充足和有风的气候条件下，车厢必须覆盖，并应尽快将拌和的混合料运送到铺筑现场，减少水分损失，从拌和到碾压完成的延迟时间不能超过2 h。

5.5 混合料摊铺

(1)摊铺前将下承层适当洒水润湿

(2)摊铺时采用二台徐工951摊铺机全幅摊铺，一前一后保持速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱横坡一致、振动频率一致等同步进行摊铺，相邻两幅应有5～10 cm宽度的摊铺重叠，确保接缝平整，相邻摊铺机距离5～8 m。

(3)卸料后，开动摊铺机工作，摊铺机起步速度宜缓慢提升，行走尽量保持一定速度，一般控制在1～1.5 m/min，尽少停车，保持摊铺的连续性。

(4)摊铺机工作中注意料仓进料情况，保证料仓进料饱满，同时防止上料仓前堆料过多影响机械正常工作。

(5)摊铺时，严禁车辆和人员碰撞钢丝线。

(6)随机检查化验，完善配合比，使水泥剂量达到设计要求，粒料级配控制在标准曲线之内。

(7)根据摊铺的速度和摊铺机的工作性能，以拌和站与施工现场的距离来调整运输车数量，保证施工的连续性。

(8)用3～5人及一辆手推车跟在摊铺机之后，及时清除粗集料窝、粗、细集料离析现象，并用新拌合的混合料填补。

(9)根据施工气温或运距情况，调整含水量，并对车上的混合料加以覆盖，以防水分过分损失。

(10)在每个作业段两侧各放2～3人，对两侧进行整型处理。

5.6 碾压

(1)每个作业面配3台振动压路机，跟机碾压。

(2)加水拌合到碾压终了的时间间隔不超过2 h。

(3)当含水量接近最佳含水量时进行碾压。

(4)碾压应重叠1/2轮宽;每个碾压段一般为60～80 m长，碾压区域用标识标出。

(5)采用轻型压路机稳压两遍，速度控制在1.5～1.7 km/h，直线和不设超高的平曲线由两侧路肩向中心碾压，设超高平曲线由路肩向外侧碾压，稳压后用重型压路机碾压2～4 遍，振压速度控制在2.0 －2.5 km/h。

(6)碾压时，压路机倒车换挡要轻且平顺，不要拉动基层，在第一遍初步稳压之后，倒车尽量沿原路返回，换挡位置应在压好的路段上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，成阶梯状，出现个别拥包时，配专人进行处理。停车位置应呈阶梯状。停在已碾压好的段落上。

(7)严禁压路机在未成型或已完成段落上调头急刹车，停车要缓慢，以保证水稳碎石层表面不受破坏。以及减小对平整度的影响。

(8)碾压后用3 m直尺逐段进行平整度检测，重点为施工接头处及碾压接头处。

5.7 接头处理

(1)将已铺完未压的基层料末端沿垂直路线方向切齐，然后将准备好的与压实层等厚的方木紧贴末端放置，另一面用碎石回填约2 m长，其高度比方木高3 cm左右，然后进行基层碾压，第二天清除碎石、方木。

(2)接头处摊铺:熨平板应与已成型路面重叠10 cm，并在其下垫板条。板条厚加上已完路面的高度等于摊铺松铺厚度。摊铺机起步时速度要略慢于正常摊铺速度。

5.8 养生及交通管制

(1)碾压终了应立即开始养生，同时进行压实度检测。

(2)养生方法:用人工将土工布覆盖在碾压成型的基层顶面，覆盖2 h后，再用洒水车洒水，养生时间不少于7 d，并在养生过程中经常洒水，以保持表面润湿，防止暴晒干裂。

(3)洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，严禁用高压喷头，以免破坏基层结构。

(4)养生期间封闭交通并设立禁行及绕行标志。

5.9 水稳基层的防裂措施

(1)保持混合料级配的稳定，使其强度均匀收缩一致。

(2)保持混合料拌和均匀，水泥含量稳定。

(3)混合料含水量控制，尽量保持在最佳含水量。

(4)养护条件及龄期，必须保持基层湿润，保持足够的龄期。

6 材料与设备

6.1 材料

(1)水泥

基层采用P·C32.5级水泥。水泥应满足表2中技术指标要求，各龄期强度按照表3进行控制，并对进场水泥按批次进行检验，不得将不合格的水泥用于半刚性基层生产。

表2 基层底基层用水泥质量控制详表

表3 P·C32.5水泥各龄期强度要求

(2)集料

用于半刚性基层中的集料应选用质地坚硬、耐久、洁净无杂质、级配合理碎石。基层的碎石最大粒径为31.5 mm并且颗粒应接近立方体。

基层所用的各档集料要参照表4与表5所规定的筛孔通过百分率进行控制，保证所用集料能够掺配出满足级配要求的混合料。

表4 基层用粗集料规格要求

表5 基层用石屑级配要求

基层用碎石与石屑，应严格按照表6进行质量控制。

表6 基层用碎石质量控制详表

必须随时检测所用集料的含水量，并根据集料的含水量以及天气等因素及时调整水稳材料的加水量，控制水稳材料的生产质量。有条件的话，要对4.75 mm以下的细集料进行遮盖，以保证其含水量不出现大的波动。

6.2 主要机械设备配备(见表7)

表7 主要机械设备配备表

7 质量控制

保证质量的关键措施有以下几方面。

7.1 施工准备

(1)原材料检测

施工过程中，拌和站安排试验员对砂砾、碎石材料进行各项指标检测，杜绝含泥量超标的材料在施工过程中使用。

拌和站管理人员对水泥材料要严格管理，防止储备水泥在储存期因覆盖措施不当，造成雨淋或基础防潮措施不佳导致水泥硬结，上水泥工人不信心，将受潮结块水泥当做合格水泥使用，无形中降低了混合料的水泥剂量，影响施工质量。

(2)配合比验证

试验人员根据外委单位提供的配合比进行验证，确定合理的施工配合比。

(3)拌合站生产要素

首先对各上料口的电子秤进行校核、检定，保证电子计量设备的准确性。

对拌合站进行调试，根据施工配合比确定拌和站各项参数，对拌合站配套设施进行检修，保证施工过程中，设备、人员的有序性。

(4)施工作业面准备

对验收后的下承层进行清扫，重新检查作业面高程、培肩后的几何尺寸，保证结构层的宽度、厚度，对局部弹软部位彻底处理。对水稳底层施工后的作业面，因车辆行走、培肩过程中部分泥土粘在下承层表明，要及时刷洗，保证下承层清洁，培肩后要每隔20 m挖一处泄水槽，保证雨水及时排除。对平交道口要特殊处理，在平交道水稳未施工之前要在平交道表明撒布一层砂砾或石屑，防止过往车辆将泥土带到水稳面上，造成污染。

7.2 施工过程控制

(1)混合料拌合过程控制

拌合站是决定混合料质量的源头，是关键因素，混合料不能保证质量，其他质量控制都是无效的。

配备经验丰富的拌合站站长、试验员、拌合站操作人员，合理的民工连队，保证混合料的施工质量。

首先对各上料口的电子秤进行校核、检定，保证电子计量设备的准确性。

每次开机后开始生产的混合料都要经过试验员的检测合格后，方可出场，对水泥剂量不足、含水量过大的含水量混合料禁止出场，开机之初混合料检测加大频率，防止刚开机混合料生产不稳定，出现不合格混合料现象。

雨后施工，试验员及时对原材料含水量进行检测，降低加水数量，杜绝含水量过大的混合料出现。

拌合站配备的站长、操作人员、修理人员要经常定期或不定期对设备进行检查，保证拌合过程的连续性。

安排专人对砂砾及碎石材料铲运过程中出现的杂物、土块进行清理，减少杂物对混合料质量的影响。

拌合站管理人员对出场混合料车辆进行检查监督，保证混合料覆盖，减少水分的散失。

(2)作业面施工过程质量控制

摊铺前对下承层洒水，使之湿润，减少下承层吸收水稳混合料中的水分，影响水泥的水化。

前后两台摊铺机的夯锤频率、行走速度、摊铺厚度要一致，保证摊铺的均匀性，对摊铺机搅龙高度要根据试验段及施工过程中总结出的高度进行调整，防止混合料中粗集料离析。摊铺机启动速度要使用较慢档位，设定仰角值与前一天该断面停机仰角相同，使起机断面高程得到保证，避免影响此处的平整度。

自卸汽车卸料速度要均匀合理，指挥车辆人员认真负责，避免司机怕撒料睬刹车，导致摊铺机负荷过大，造成摊铺机运行速度出现偏差，影响摊铺平整度。

对现场人员进行教育，跟机人员要对放样钢丝线十分重视，防止因人为碰撞钢丝线，使传感器发生波动，影响摊铺的平整度。

根据试验段确定的碾压初压区、复压区、终压区长度及各压路机的碾压遍数、振幅，安排专人监督碾压，保证试验段施工时总结出的碾压遍数。

试验员及时对终压结束的段落进行跟踪压实度检测，压实度不合格及时补压，杜绝水泥初凝结束后压实度不合格返工。

养生过程决定了水稳层的强度好坏，尤为重要。

终压结束后，由于水泥的终凝时间已到，水车不能直接上到水稳作业面洒水，养生人员要在摊铺之前将润湿的土工布摆放在路肩外侧，终压结束后，覆盖养生，保证养生质量，但养生时要注意土工布不要在水稳面上拖拽，避免表面出现痕迹。

表8 水泥稳定碎石基层质量标准

续表8

8 安全措施

(1)应遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路工程施工安全技术规程》(JTJ－076－95)的要求执行。

(2)应遵照国家颁布的有关安全技术规程和安全操作规程办理。

9 环保措施

(1)破碎机破碎旧路沥青块料时，用洒水车进行洒水，防止扬尘产生。

(2)场区道路在晴天时配备专门洒水车洒水防止运输扬尘产生。

(3)水泥采用罐装水泥，避免袋装水泥造成扬尘。

10 效益分析

10.1 经济效益

采用掺加破碎料，节省碎石用量3.5万m3，减少石场开采面积1万 m2，减少砍伐树木 1万棵，减少废料占地3万m2，节省施工成本210万元。

10.2 社会效益

有效解决了挖除破碎料集中堆放污染环境问题，节省石场开采，浪费资源，达到了节能减排的效果。

［1］沙庆林.泥稳定粒料基层与沥青混合料面层的施工方法.专利公告号:CN101016715，2007.

［2］陶阳春.路旧沥青混凝土路面冷再生施工技术［J］.市建设与商业网点，2009，(30).

［3］孙汉忠.水泥稳定碎石混合料基层的施工研究［J］.交通科技，2004，(2).

［4］张维东.水泥稳定级配碎石基层施工［J］.甘肃科技，2009，25(11).

［5］刘荥.旧水泥混凝土路面改建技术的研究［D］.东南大学.博士论文，2007.

［6］周磊.旧路面材料在基层中的再利用研究［D］.武汉理工大学.硕士论文，2010.

U416.214

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