泡沫沥青冷再生施工工法

厂拌泡沫沥青冷再生施工工法1前言沥青混合料的再生技术是以原沥青类道路表面的铣刨回收料，按设计要求渗入一定比例的粘结料及外加剂，经拌和、摊铺、碾压、养生后用作基层或面层的一种生产工艺。其中，泡沫沥青厂拌冷再生技术具有机械化程度高，施工质量易于控制、施工期短、环境污染小等优点，近年来在我国得到广泛应用。泡沫沥青厂拌冷再生结构主要用于沥青路面的基层，属于“半柔性基层”范畴，它可预防反射裂缝，从而延长沥青面层的使用寿命；铣刨后旧料回收利用，可以避免污染环境，符合我国目前提倡的建设节约型、可持续发展的时代主流。泡沫沥青厂拌冷再生基层施工工法经过多个实际工程应用，取得了良好的经济效益和社会效益。2工法特点2.1与就地冷再生相比，能更加有效的控制材料的质量与路用性能。本工法通过厂拌冷再生技术，如控制泡沫沥青的的最佳发泡条件（即发泡温度及发泡用水量）、活性填料的选择与使用、掺配不同材料等来进一步提高再生混合料的使用质量和路用性能。2.2泡沫沥青再生混合料中以旧路材料为主，有效的解决了铣刨料的再生利用，同时可以避免污染环境；2.3通过厂拌冷再生处理，有效地解决了最佳的发泡效果以及铣刨料的破碎程度，保证了冷再生混合料的路用性能；2.4它主要用于道路路面的基层。可以有效预防“半刚性基层”中可能出现的反射裂缝，延长了沥青面层的使用寿命；2.5路面标高可以不抬高或抬高较少，减少了挡墙、边沟、绿化带等附属设施的加高费用；2.6在面层结构设计中可以减薄沥青面层厚度，从而有效地节约投资，降低工程造价；3适用范围3.1本工法适用于应用泡沫沥青冷再生技术的各等级路面大中修工程；3.2当前泡沫沥青混合料常作为冷再生基层应用，属于沥青处置柔性基层的范畴；3.3泡沫沥青冷再生工艺适用于土基稳定性良好，基层强度尚可，面层出现大面积病害的路段。如果路表实测回弹弯沉过低，需要在施工前对该部分路段进行预处理；3.4泡沫沥青冷再生的施工工期应避开连续的雨天时间段；4.工艺原理泡沫沥青厂拌冷再生技术是指将旧沥青混凝土面层铣刨，再运送至料场堆放存贮。根据材料的情况破碎或过筛后，通过固定的厂拌施工设备，根据需要添加新料进行搅拌并喷入泡沫沥青，生产泡沫沥青再生混合料，然后运送至道路施工现场，摊铺压实成型，最终成为一个路面结构层次的施工工艺。厂拌泡沫沥青冷再生施工的主要工艺包括：①旧路材料的铣刨与集中；②铣刨料破碎、筛分和贮存；③泡沫沥青再生混合料的生产和运输：④泡沫沥青再生混合料的摊铺和压实。厂拌泡沫沥青冷再生施工主要施工设备包括：旧路铣刨机、厂拌冷再生机械、装载机，水泥料仓(20～50吨)、摊铺机，双钢轮振动压路机，单钢轮振动压路机，胶轮压路机，水车(带有喷洒装置)等。4．1厂拌泡沫沥青再生混合料的生产工艺原理由于沥青泡沫的衰减速度很快，在生产泡沫沥青再生混合料时，需要在很短的时间内与冷集料拌和，因此，泡沫沥青再生混合料的拌和设各应集材料传送、沥青发泡、混合料拌和等施工操作为一体。图4-1是泡沫沥青混合料厂拌设备构成示意图，它包括水箱、集料仓、水泥添加系统、双卧轴强制拌和锅、喷洒系统（用于自动喷洒水、泡沫沥青或乳化沥青）、操作室和输料皮带等组成部分。在厂拌设备中，一般有两个集料仓，一个用于添加铣刨料（由于铣刨料有4.75mm以下及4.75—31.5mm两种，由于集料仓有限，所以在施工前按照配合比要求对铣刨料进行混合），设有筛网筛除超粒径的团粒；另外一个用于添加新骨料。通过集料仓的开口比例来控制铣刨料与新抖的比例，通过称重后与水泥等填料混和，然后输送至双卧轴强制搅拌锅内。在强制拌和锅上方装有沥青喷嘴和水喷嘴，可以同时喷洒泡沫沥青和水，喷入量可根据集料的质量，通过电脑进行控制。沥青罐通过管道与图4-1所示的厂拌设各相接，提供生产泡沫沥青所需的热沥青，储水箱用于向设备提供拌和用水和发泡用水，同时可以通过水车等向储水箱补充水。通过厂拌设备上的试验喷嘴可检验现场沥青发泡效果。另外，还需对拌制出的泡沫沥青混合料进行目测检查，包括料的湿度以及沥青分布是否均匀等，以保证混合料性能符合设计要求。图4-1泡沫沥青混合料厂拌冷再生设备示意图铣刨机和厂拌再生设备是进行厂拌冷再生施工的关键设备，前者通过对旧路面的铣刨，保证生产级配合适的铣刨料，后者实现了沥青发泡和混合料生产的关键工艺。因此必须加强对操作人员的培训和技术交底，保证设各正常、高效的工作。在施工过程中，应对铣刨机和厂拌再生设备进行日常检测和维护。4．2厂拌泡沫沥青再生混合料冷再生基层的压实工艺原理厂拌泡沫沥青再生基层的压实度对其路用性能有着重要影响。如果再生层的压实度不足，不仅影响再生混合料的强度，较大的透水性还将成为再生层发生水损害的隐患。此外，在车辆荷载的作用下，再生层的压密变形较大从而导致路表车辙的出现。因此，在泡沫沥青再生基层的施工过程中，必须按照规定严格压实过程，以保证再生层的结构强度和稳定性。厂拌泡沫沥青再生基层的压实一般分成三个阶段：初压，复压和终压。初压的目的是使得混合料就位、稳定。工程实践表明如果不采取静压而直接振动压实，会造成再生层材料的推挤变形和表面裂缝问题。复压的目的是对混合料进行进一步的压实，使得混合料的骨架充分形成，达到规定的压实度。其后，进行终压，目的在于消除复压阶段留下的轮迹，使得材料表面的纹理更加致密。图4-2泡沫沥青厂拌冷再基层的碾压泡沫沥青再生基层的压实工序为：①采用双钢轮静压，使再生料获得初期的稳定和密实：②采用高幅低频强振数遍，使得再生层底部区域达到获得密实：③采用低幅高频弱振数遍，在不扰动再生层已较密实底部的前提下，达到对再生层顶部的密实：④对再生层表面进行撒水湿润后，用胶轮压路机完成终压，发挥胶轮特有的搓揉作用，并且可以在再生层表面获得水水泥泥螺螺旋旋添添加加系系统统卸卸料料皮皮带带双双轴轴强强制制卧卧式式搅搅拌拌锅锅集集料料配配料料皮皮带带44550000LL的的水水箱箱117788HHPP的的柴柴油油发发动动机机水水、、泡泡沫沫沥沥青青喷喷洒洒系系统统料料斗斗可可以以摆摆动动的的驾驾驶驶室室比较致密的纹理构造。应该注意的是，在胶轮压路机进行终压前，如果再生层表面干燥，可以采用洒水车对再生层表面进行洒水湿润，但是洒水量应严格控制，达到表面湿润即可。5施工工艺流程和操作要点工艺流程原路面冷铣刨得到废旧路面材料RAP→将RAP运输至拌和厂→对铣刨路面材料进行分级及混合→采用专用设备进行混合料拌制→将冷再生混合料运输至施工现场→摊铺→碾压→养生回收沥青面层材料的铣刨施工5.1一般规定5.1.1回收沥青面层材料的铣刨施工应在对原有沥青路面调查分析与性能评价的基础上进行。5.1.2回收沥青面层材料铣刨施工时，应避开雨天进行。5.2回收材料储存场区5.2.1合理规划生产区、储存料场（含回收材料分级处理场地）。必须保证场区规模能够满足工程需要。场区应根据需要设置纵坡、横坡和雨水排放设施。5.2.2回收沥青面层材料和新的粗细集料储存场地使用前应进行相应的硬化处理。料场硬化可采用8%灰土处理原地面20cm+12cm水泥稳定碎石结构；或采用8%灰土处理原地面20cm，其上铺垫不少于20cm同一种类的材料。5.3准备工作5.3.1现场技术人员应对拟作业区段的路面纵坡、横坡、路面宽度、路面结构组成及有无构筑物等进行调查，并根据调查结果初步确定铣刨施工方案。5.3.2对拟作业区段沿路面纵向按一定长度（如100m）布设标高控制点，根据设计文件要求或结构层厚度调整铣刨深度和横坡。5.3.3对拟作业区段沿路面进行清扫，扫除路面表面的杂土、石块、草屑等杂物。5.3.4施工作业前对铣刨设备进行每天的例行检查，如润滑油和紧固件是否完好；安装传感器和深度控制器；启动发机后测试全车动作均应正常；加满水并检查喷水功能发现喷嘴堵塞应及时处理；准备就序后可将铣刨机就位。5.3.5每天作业结束后应将燃油加满，检查并更换已坏的刀头，为第二天施工做好一切准备5.4回收沥青面层材料的铣刨施工5.4.1铣刨机宜采用维特根（Wirtgen)W190O或W200O铣刨机。也可采用具有与上述铣刨机性能相同的其他品牌铣刨机。5.4.2铣刨机数量宜根据施工计划、路幅宽度和铣刨设备的铣刨宽度等确定。一般为2台以上，并且铣刨机的品牌和型号应一致。5.4.3铣刨机应具有铣刨速度、铣刨深度、铣刨横坡的可调功能。5.4.4铣刨机不允许无水作业，需用水来降低刀具温度和降尘，需在现场配备满足需要的供水车。一般满载5t以上，抽、供水系统完好的洒水车即能满足需求。5.4.5在铣刨过程中，加水量以铣刨材料表面湿润，但不得见到明显水迹为宜。5.4.6合理确定接料车数量，一般由铣刨速度、铣刨深度、待铣刨面积、接料车的装载量和距卸料地点的距离等因素确定，并保证铣刨机能连续作业。5.4.7为确保铣刨回收沥青面层材料级配组成的稳定性，铣刨施工过程中必须保持铣刨机行进速度和铣刨毅转速的一致性，一经确定，不得随意更改。5.4.8铣刨过程中，根据原路面沥青面层厚度及时调整铣刨深度，避免回收沥青面层材料中混入基层材料。5.4.9表5.4.9铣刨机行进速度和铣刨机的铣刨毂转速沥青路面层位铣刨速度（m/min）铣刨毂的转速（rpm）沥青面层2~42000~25005.5回收沥青面层材料（RAP）的处理与堆放5.5.1铣刨回收的沥青路面材料再生使用前，应采用专用的分级设备进行分级处理。5.5.2将回收的沥青面层材料中大于37.5mm材料剔除，必要时按照0~4.75mm和4.75mm以上筛分成两档材料。5.5.3经过分级处理后的各规格回收沥青面层材料（RAP），可用装载机等将其运到堆料场，堆放过程中为减少离析应按批次逐层整齐堆放。5.5.4回收沥青面层材料（RAP）应避免在料仓内长时间存放，料仓内的回收沥青面层材料（RAP）应及时使用。5.5.5回收沥青面层材料（RAP)在存放时不得混入其他路面材料或废料、杂质、土等杂质。5.5.6不同规格料堆之间必须设置隔墙，隔墙高度应不小于1.5米。5.5.7分级后的回收沥青面层材料（RAP）应避免长时间的堆放，且堆放高度不得大于3m。如因季节等原因需长期存放时，应采取防水苫盖措施。5.6泡沫沥青冷再生混合料配合比设计5.6.1宜选择有经验的实验单位对泡沫沥青冷再生混合料进行配合比设计。5.6.2泡沫沥青冷再生混合料必须在调查研究的基础上，选用符合要求的材料，进行配合比设计。5.6.3一般情况下，回收沥青面层材料级配难以满足设计要求，需添加新集料进行调整，矿料配合比设计宜借助计算机的电子表格用试配法进行。5.7施工准备5.7.1应按设计要求准备好各种材料，且堆放于清洁、干燥、地基稳定、排水良好的场地上。水泥应采用密封罐装，避免受潮。沥青宜贮存在可以加热与保温的贮罐中，使用前应加热到适宜温度（加热时应充分考虑沥青罐至拌和机间的热量损失）。施工前应对各种材料进行检测，不符合要求的材料不得使用。5.7.2正式开工前必须铺筑试验路段，长度不宜小于200m，从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面验证施工配合比及施工方案和施工工艺的可行性，并为正常施工提供技术依据。5.7.3铺筑泡沫沥青冷再生混合料前，应检查其下承层的质量，要求下承层表面干燥、清洁、无碎石、杂物等。5.8泡沫沥青再生混合料的生产5.8.1冷再生混合料的拌和应采用连续式拌和设备。5.8.2连续式拌和设备中，必须备有可以自动调节材料比例的控制系统。5.8.3厂拌冷再生的设备上应有水泥和外加水的添加系统。水泥的添加系统应采用螺旋输送器将水泥添加至集料中。在集料比较潮湿的情况下，宜选择边添加边搅拌的方式，并且注意添加后水泥的分布是否均匀。外加水添加系统由流量泵控制，添加要均匀连续。5.8.4正式生产前，根据配合比设计提供的参数调试厂拌设备，保证拌和后的混合料均匀一致，无结团成块现象。5.8.5混合料含水量宜略大于最佳含水量，使混合料运到现场摊铺时的含水量不小于最佳含水量。运距较远时，运送混合料的车厢应苫盖，以防水份损失过多。5.8.6拌和现场须配备2名以上工作人员检查拌和时的各材料的供应情况是否正常，监