1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。s就地冷再生基層施工工法(91-2003word版本)瀝青混合料冷再生施工工法高速公路泡沫瀝青就地冷再生基層施工工法湖南望新建設集團股份有限公司 湯彥武 劉月升 李九蘇 戴聆春關鍵詞泡沫瀝青；就地再生；節約資源；再生機械封閉自動控制添加系統1 前言目前，瀝青路面再生有4 種常用方法：現場冷再生技術、現場熱再生技術、廠拌熱再生技術和廠拌冷再生技術。泡沫瀝青就地冷再生技術屬于用泡沫瀝青作為主要結合料的就地冷再生技術，由于其不需加熱、經濟性好、減輕環境污染、施工方便等諸多優點，自20世紀80年代后期在路面冷銑

2、刨工藝的基礎上迅速發展起來。國內推動的路面再生工法以熱再生為主，但從生態環境保護、經濟性等角度而言，瀝青路面再生工法是“冷拌勝過熱拌，就地優于廠拌”。冷再生技術常使用的穩定劑有水泥、乳化瀝青和泡沫瀝青等。水泥作為穩定劑，在摻量較高時，很容易產生收縮裂縫，而且需要進行較長時間的養生才能開放交通。乳化瀝青和泡沫瀝青作為穩定劑不會帶來水泥穩定類材料容易引起的收縮裂縫問題，有一定的優越性。而泡沫瀝青和乳化瀝青相比，泡沫瀝青只需要消耗普通石油瀝青和少量的水就可以制備，不需要添加乳化劑，有一定的成本優勢，因此受到越來越多的重視。盡管公路瀝青路面再生技術規范已經于2008年7月1日實施，但是作為瀝青路面再生

3、技術中的“新成員”，泡沫瀝青就地冷再生基層施工工法的建立和實施有其突出的意義。2 工法特點2.1舊路面廢料能100%回收再生，既利于環保，又節約大量投資。2.2泡沫瀝青混合料存貯時間長，不需加熱，碾壓成型迅速。全部工序采用機械化施工，銑刨、破碎、添加、拌和及攤鋪可一次完成, 施工工序簡化、工期短。2.3運用新技術澆鋪的路面強度、抗疲勞度、抗水性更勝一籌，使用壽命更長。2.4路面標高可以不抬高或抬高較少，可以有效解決大中修工程中一味往上加高尤其是穿鎮路段不被老百姓所接受的尷尬局面，從而減少擋墻、邊溝、綠化帶等附屬設施的加高費用。2.5再生機械所具有的封閉式自動控制添加系統,不僅配比精確, 而且防

4、止了粉塵的飛揚, 從根本上滿足環境保護的要求。因此,它是一項綠色的(公路維修改造) 工法。3 適用范圍本施工工法目前可適用于瀝青混合料經再生后，用于進行大修、改建的各種等級公路的底基層和二級及二級以下公路、城市出口路基層的施工。4 工藝原理泡沫瀝青就地冷再生基層的工法原理主要是對舊瀝青路面（包括瀝青面層和部分基層）進行銑刨，根據得到的回收路面材料（RAP和CTB）的級配情況，結合再生后結構層的結構特征，可加入部分集料進行級配調整，泡沫瀝青的用量約為2.0%2.5%，同時考慮加入少量的水泥或礦粉，以改善泡沫瀝青在混合料中的分散性以及提高混合料的強度，泡沫瀝青冷再生混凝土單層厚度在1030cm，混

5、合料采用專門的冷再生設備在現場就地再生然后將混合料攤鋪、碾壓成型后重新形成路基結構層。關鍵工藝通過一個專用再生機械實現, 其核心是一個裝有若干個硬質合金刀具的切削轉子。轉子旋轉時向上切削現有舊路鋪層材料, 轉子的切削深度可以通過電腦精確控制。在轉子切削材料的同時, 來自再生機前面并由再生機推動前行的水罐車中的水, 通過軟管輸送給再生機, 并由機載系統噴灑進拌和腔,在拌和腔內與被切削下的材料進行充分均勻地混合以便達到壓實所需的最佳用水量。同時,熱瀝青、冷水和空氣在一系列相互獨立的發泡腔里使瀝青發泡,并通過噴嘴均勻地噴灑在再生機的拌和罩殼內與路面材料充分拌和，生成再生瀝青混合料。5 施工工藝流程及

6、操作要點5.1工藝流程5.1.1主要包括了四個主要工序：首先是準備舊路面的再生材料包括破碎和翻松舊路；其次是加入泡沫瀝青和水并加以拌合；第三是成型和壓實；最后是在再生的路面上加鋪磨耗層。舊鋪層的銑刨、破碎新集料泡沫瀝青新舊材料的拌和再生層攤鋪再生層壓實成型再生層后處理水、水泥原路面評價是否適合泡沫瀝青就地冷再生選擇其他維修方式否是圖5.1.1 泡沫瀝青就地冷再生基層施工工藝流程圖5.1.2使用WR2500S 型路面再生設備進行瀝青路面現場冷再生的施工作業簡圖和配套機械見圖5.2。具體施工工藝為：水泥稀漿攪拌輸送車通過管道將水泥稀漿輸送給再生機；熱瀝青罐車通過管道將熱瀝青輸送給再生機；再生機完成

7、舊路材料的銑刨、破碎，新舊材料的拌和、攤鋪及預壓實；由壓路機完成再生層的最終壓實成型。當無需添加新骨料時，可省去相應的作業程序，如再生機沒有設置振動熨平板，再生層在最終壓實前應先用平地機整形。5.1.3根據回收材料級配檢查結果，根據設計級配技術要求，如需要添加新的集料，則可以在現場冷再生配套機組前增加1臺新集料撒布車和1臺平地機，進行新集料撒布和攤鋪。 壓路機 水罐車 WR2500S 型再生機 熱瀝青罐車 水泥稀漿攪拌車圖5.1.3就地冷再生配套機組及施工作業簡圖5.2泡沫瀝青混合料冷再生配合比設計5.2.1配合比設計步驟1泡沫瀝青冷再生混合料配合比設計包括原材料分析、配合比（泡沫瀝青及水、水

8、泥用量）設計和設計配合比檢驗三項內容，配合比設計步驟如下圖所示?，F場銑刨混合料隨機取樣抽提試驗、篩分試驗預估泡沫瀝青用量和集料用量不同摻量泡沫瀝青用量制作馬歇爾試件和圓柱體試件馬歇爾穩定度、劈裂強度、凍融劈裂強度比試驗確定設計泡沫瀝青及拌和用水量進行設計瀝青含量高溫車轍、低溫抗裂、疲勞等性能試驗確定生產配合比現場調整摻加一定量水泥或水泥量增加合格不合格圖5.2.1配合比設計流程圖5.2.2配合比設計技術要求冷再生瀝青混合料試驗主要包括馬歇爾穩定度試驗和劈裂強度試驗等，其技術要求見表5.2.2。表5.2.2 冷再生瀝青混合料基層試驗標準試驗項目試驗標準劈裂試驗（15）劈裂強度（MPa）0.4干濕

9、劈裂強度比（%）75馬歇爾穩定度試驗（40）馬歇爾穩定度（kN）5.0浸水馬歇爾殘留穩定度（%）75凍融劈裂強度比TSR（%）705.3操作要點5.3.1施工準備1鋪筑試驗路段：長度不宜小于200m，從施工工藝、工程質量、施工管理、施工安全等方面進行檢驗，確定工藝參數。2施工放樣：在再生施工之前，應在道路的兩側放置一系列的標樁（桿）作為基線，用來恢復道路的中心線。標樁（桿）的間距，曲線距離不應超過20米，直線距離不應超過40米。3清除原道路表面（包括不需要再生的相臨行車道和路肩）的石塊、垃圾、雜草等雜物和積水，并清理邊線。清除再生路段上存在的井蓋等類似結構物。對原路的翻漿、車轍、沉陷、波浪、坑

10、槽等病害進行處理，使原路基本平整。4冷再生機組就位：使用推桿連接再生機組，并連接所有與再生機相連的管道。檢查再生機操作人員是否已將所有與穩定劑添加量有關的數據輸入計算機。排除系統中的所有空氣并確保所有閥門均處于全開度位置。檢查再生路段內的導向標志，確保導向標志明確。對再生施工中所需要的其它機械設備進行全面的檢查。5.3.2再生和攤鋪1將施工機具按照圖5.1-2布置，連接相應管路。啟動施工設備，按照設定再生深度對路面進行銑刨、拌和。于再生機開始工作時要使轉子全部下切到再生層的底部來打碎再生料，前進速度為0，使得翻松的再生料混合不均勻，為此，需人工進行翻拌后將坑槽找平。2冷再生機行進速度應根據路面

11、損壞狀況和再生深度進行調整，一般為4m/min10m/min，使得銑刨后料的級配波動范圍不大。網裂嚴重地段應降低再生機組行進速度，提高銑刨轉子轉速。再生機后應有專人跟隨，隨時檢查再生深度、水泥含量和含水量，并配合再生機操作員進行調整。帶有熨平板的再生機，應經常檢查熨平板后混合料的厚度。每段再生結束后，應檢查銑刨轂的刀架、刀頭，發現損壞立即更換。3攤鋪作業必須緩慢、均勻、連續不斷地進行，不得隨意變換攤鋪速度或者中途停頓。冷再生瀝青混合料每層攤鋪厚度最好不大于10cm（為壓實后的厚度），若需要多層鋪筑，則在鋪上一層前需養生一段時間（在好的養生條件下一般養生2-4天左右）。雨天不能攤鋪，若氣溫低于1

12、0，也應停止攤鋪。5.3.3碾壓整形1根據再生層厚度、壓實度等的需要，配備足夠數量、噸位的鋼輪壓路機、輪胎壓路機，按照試驗路段確定的壓實工藝在混合料最佳含水率情況下進行碾壓。直線和不設超高路段，應由兩側路肩向路中心碾壓；設超高的平曲線段，應由內側路肩向外側路肩碾壓。2壓路機應以慢而均勻的速度進行碾壓作業，初壓速度宜為1.5-3km/h，復壓和終壓速度宜為2-4km/h。3嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調頭或急剎車，應保證再生層表面不受破壞。4碾壓過程中，再生層的表面應始終保持濕潤，如水分蒸發過快，應及時補撒少量的水，但嚴禁大量灑水碾壓。5碾壓過程中，如有“彈簧”、松散、起皮等現象，應及

13、時翻開重新拌和（加適量的水泥）或用其他方法處理，使其達到質量要求。5.3.4橫縱縫的處理1橫縫的處理：因每次施工開始工終止而形成的橫穿作業面的橫向接縫是不連續的。每次停機，即使是僅需幾分鐘用于更換罐車，也將形成一個嚴重影響再生材料均勻性的橫縫。因此，施工中，應盡量減少停機現象。在不可避免的情況下，應對所形成的橫縫進行認真處理。2縱縫的處理：再生機的工作寬度一般要小于再生路面的寬度。因此，全幅路的再生需要多次作業，從而導致數條相鄰作業面間的縱向接縫。一般來講，相鄰作業面間的最小重疊量為10cm，以保證縱縫處再生料的連續性，同時避免相鄰作業面間存在未再生的夾帶?？v向接縫的位置應盡量避開快、慢車道上

14、車輛行駛的輪跡。5.3.5養生及開放交通1泡沫瀝青再生基層施工結束后，在加鋪上層結構層前必須進行養生，養生時間不宜小于7d。2在封閉交通的情況下養生時，可進行自然養生，一般不需采取其他措施。3在開放交通的條件下進行養生時，再生層在完成壓實至少1d后方可開放交通，但是應嚴格限制重型車輛通行，行車速度應控制在40km/h以內，并嚴禁車輛在再生層上掉頭和急剎車。4為避免車輪對表層的損壞，可在再生層上均勻撒布慢裂型乳化瀝青進行養護。6 材料與設備6.1原材料要求冷再生瀝青混合料所用的原材料主要有泡沫瀝青、水泥、水及瀝青面層銑刨料、路面基層銑刨料。6.1.1 泡沫瀝青冷再生瀝青混合料基層采用的泡沫瀝青，

15、其技術要求應符合現行公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004），其發泡特性應滿足下表的要求。表6.1.1 泡沫瀝青技術要求項目技術要求試驗方法膨脹率 10JTG F41-2008 附錄E半衰期 /s8JTG F41-2008 附錄E6.1.2 集料粗細集料質量應滿足現行公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）中的要求。6.1.3 水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥都可以使用，禁止使用外界影響而變質的水泥。宜采用強度等級為32.5以上的水泥；水泥各齡期強度、安定性等應達到相應指標要求；要求水泥初凝時間3小時以上、終凝時間不小于6個小時。6.1.4 水普通

16、飲用水，或潔凈不含有害物質的水均可使用。6.1.5 瀝青面層銑刨料銑刨料為原瀝青面層銑刨料，要求分層銑刨，銑刨料粒徑規格基本一致，最大粒徑不得超過31.5mm，沒有大的團塊。6.1.6 施工機械及質量檢測儀器冷再生瀝青混合料必須配備齊全的施工機械和配件，做好開工前的保養、試機工作，并保證在施工期間一般不發生有礙施工進度和質量的故障。路面基層施工，要求配備足夠的拌和、運輸、攤鋪、壓實機械，配備機械見下表。表6.1.6 主要機械設備配備表序號機械名稱規格、型號數量要求1平地機300t/h1-2壓路機20t2帶強弱振動調整功能3冷再生機WR25001裝配高精度電子動態計量器4水罐車8t1-21臺需有

17、灑水功能5熱瀝青罐車20-40t2帶保溫功能6.1.7 質量檢測儀器表6.1.7 主要質量檢測儀器表序號儀器名稱規格型號數量備 注1水泥凝結時間測定儀新標準12標準重型擊實儀15cm23馬歇爾擊實儀MJ-IZ14間接抗拉強度試驗儀15灌砂筒15cm16標準篩（方孔）0.075-37.5mm27瀝青混合料抽提儀18瀝青發泡裝置WLB1019核子密度儀110瀝青混合料拌和機LHB-3111最大理論密度測定儀（TMD）112路面鉆芯取樣機一體式113標準養護室設備114EDTA滴定化學分析儀115平整度儀17 質量控制7.1工程質量控制標準 7.1.1泡沫瀝青就地冷再生基層施工質量應滿足公路瀝青路面

18、再生技術規范 JTG F41-2008中的規定，其主要質量控制項目按照表7.1.1-1和表7.1.1-2執行。表7.1.1-1混合料質量控制項目、頻度和要求檢查項目質量要求檢驗頻率檢驗方法壓實度(%)98每車道每公里檢查1次T0924或T092115劈裂強度（MPa）符合設計要求每工作日1次T0716干濕劈裂強度比（%）符合設計要求T0716馬歇爾穩定度（kN）符合設計要求T0709馬歇爾殘留穩定度（%）符合設計要求T0709凍融劈裂強度比TSR（%）70每3個工作日1次T0709含水率符合JTG F41-2008發現異常時隨時試驗T0801瀝青含量、礦料級配符合設計要求發現異常時隨時試驗抽提

19、、篩分表7.1.1-2幾何尺寸質量檢查、頻度和要求檢查項目質量要求檢驗頻率檢驗方法平整度(mm)10每200延米2處，每處連續10尺T0931縱斷面高程(mm)±10每20延米1點T0911厚度(mm)均值-10每車道每10米1點插入測量單個值-20寬度(mm)不小于設計每40延米1處T0911橫坡度(%)±0.3每100延米3處T0911外觀表面平整密實，無浮石、彈黌現象，無明顯壓路機輪跡隨時目測7.2施工質量管理施工過程中主要控制原材料質量、混合料質量和幾何尺寸質量。原材料質量應滿足表6.1中技術要求。混合料質量控制項目、頻度和質量標準應滿足表7.1.1-1中的規定，幾

20、何尺寸質量控制項目、檢測頻度和要求見表7.1.1-2。7.3施工質量控制技術措施7.3.1做好原材料的檢測，其技術要求必須滿足6.1中的規定。7.3.2 重視試驗段的鋪筑，總結出適合工程特點的施工工藝參數和質量管理方法，并嚴格執行。7.3.3 如發生未預料的特殊情況，可能會影響工程質量時，應立即停工，待問題解決后再繼續施工。7.3.4在施工過程中，檢測發現質量控制標準中規定的技術指標不能滿足要求時，應停止施工并分析原因，進行局部處理或返工，直至滿足要求。7.3.5就地冷再生工程完工后，應將全線1-3km作為1個評定路段，按照表7.1.1-2要求進行質量檢查和驗收。8安全措施本工法嚴格遵守中華人

21、民共和國安全生產法、公路養護安全作業規程（JTG H30-2004）及現行高速公路養護施工安全有關規定。在施工前到路政、交警等相關部門辦理施工許可證、施工車輛通行證，并配置相應的安全裝置、設備與保護器及采取其它有效措施，合理擺放、維護、看管標志、標牌設施。8.1交通標志牌的設置、維護8.1.1按照公路養護安全作業規程規定的規格、尺寸制定清晰醒目并具有反光功能的標志、標牌；8.1.2在進行交通控制前，事先將預封閉區段起訖樁號、方位上報路政、交警部門；8.1.3嚴格按照公路養護安全作業規程及有關規定規范設置各種標志、標牌。放置標志牌時，標志牌設置車輛在緊急停車帶上慢行，順著車流方向進行擺放； 8.

22、1.4在施工作業期間由專人對設置的安全標志牌等做巡回檢查，發現標志牌有倒伏、缺損現象，進行及時的扶正、更換、增添。8.2施工現場安全防范措施8.2.1現場施工人員著裝統一的安全標志服，在施工作業區域內進行作業，嚴禁施工車輛及人員跨越或超出安全施工區域規定的范圍，并不得在車輛通行的車道上停留；8.2.2在施工現場的所有施工人員必須服從公路路政、交警等相關部門的施工安全監督和安全管理；8.2.3車輛及設備離開施工作業區時，派一人以上安全員進行警戒和了望，在確保安全的情況下，“一等、二看、三通過”；8.2.4現場施工人員和施工車輛不得在高速公路范圍內有拋、撒、滴、漏雜物及廢料現象；8.2.5為確保高

23、速公路行車安全，施工作業完工后必須將施工現場打掃干凈，方可撤離施工現場；8.2.6在施工作業過程中，如遇有特殊情況，應及時與公路路政及公路管理部門聯系。8.3交通暢通保證措施8.3.1由現場安全負責人與高速公路交管、路政部門密切配合，精心調配人員，同時在施工現場擺放安全標志，保障車輛正常通行，全力保證施工路段不發生責任事故；8.3.2在緊急情況下對過往車輛進行交通疏導，保證道路暢通和過往車輛的行車安全；8.3.3如果施工路段內車輛發生故障時，安全管理員將車輛引導至安全地段，保證車輛通行，并立即通知清障隊清障。8.3.4禁止在雨雪天、霧天、昏暗等不利因素的條件下進行施工；8.4再生現場8.4.1

24、在原路面再生期間，派專職安全員并身配明顯安全員袖章距再生現場后100米左右手持紅旗進行指揮行駛車輛以便提醒駕駛員行車安全，確保現場再生技術人員及操作技術人員于安全工作狀態；8.4.2現場運輸車必須要有明顯的施工作業標志，在進入施工作業安全區前，首先應打開方向燈、雙跳燈及警示燈，按照指定的行駛路線進入施工安全區；8.4.3瀝青采用瀝青罐車運輸至拌和現場，由專業人員佩帶防毒器具導入瀝青儲存罐以防有害成份對人體造成傷害；8.4.4再生結束后，各類施工機械在施工負責人的安排及專職安全員的統一調度下安全撤離現場，以消除安全隱患的存在；8.4.5在養生期間由專人看護現場標志標牌，防止行駛車輛駛入工作封閉區

25、域內。在夜間設有安全反光標志牌及太陽能指示燈，以提醒夜間駕駛員安全行駛，防止安全隱患的發生。9 環保措施9.1文明施工措施9.1.2現場布置:根據場地實際情況合理地進行布置，設施設備按現場布置圖規定設置堆放，并隨施工不同階段進行場地布置和調整。9.1.3施工現場場地清理:各施工作業班組必須做好操作后場地清理，隨作隨清，物盡其用。在施工作業中，設有防止塵土飛揚、瀝青混合料及廢料灑漏、車輛沾帶泥土運行等措施。9.2環境保護措施9.2.1編寫施工組織設計時，把環境工作作為施工組織設計要求的組成部分，并認真貫徹執行于施工的全過程。9.2.2加強環保教育。組織職工學習環保知識，加強環保意識，使大家認識到

26、環境保護的重要性和必要性。9.2.3貫徹環保法規。認真貫徹各級政府的有關水土保護、環境保護方針、政策和法令，結合本工法特點，制定相應施工項目的環保要求和措施。9.2.4強化環保管理。定期進行環境檢查，及時處理違章事宜，主動聯系環保機構，請示匯報環保工作，做到文明施工。9.2.5消除施工污染。對材料的運輸、堆放應注意避免揚塵等污染。施工廢水、生活污水源要采取妥善措施處理。工地垃圾及時運往指定地點深埋，清洗集料機具或含有沉淀油污的操作水，采用過濾的方法或沉淀池處理，使生態環境受損減到最低程序。10 效益分析從20 世紀80 年代后期起,我國開始建造高速公路。但是由于設計、施工、養護管理、交通運輸負

27、荷的增加等諸多原因,路面出現變形、車轍、磨損、裂紋等早期損壞的現象屢見不鮮。根據我國目前修建道路的情況，按照瀝青路面的設計壽命(1520年) ，陸續建成的高速公路已進入大、中修期。如果采用傳統的改造維修方法，一方面大量翻挖、銑刨的瀝青混合料將被廢棄, 造成環境污染；另一方面重修需耗用大量砂石及瀝青等限量資源，占用大量的資金，成為制約我國公路和交通規劃建設發展的主要問題。舊瀝青路面的廢棄物主要由瀝青、砂、石集料組成，經過破碎、篩分等處理后可重復使用，特定工藝生成的再生瀝青混合料與全新材料拌制的瀝青混合料一樣，均為瀝青混合料，其性能一定程度上甚至達到并超過全新瀝青混合料。瀝青路面再生的使用，可以降低路面工程砂石需求量，且可根本解決舊路面刨除料棄置的環境問題，遂成為國內路面工程界須迫切推動的工法。10.1經濟效益10.1.1瀝青舊路現場冷再生基層成本費主要為機械費用和添加劑費用，人工費與其它基層的施工基本相同。現場冷再生工藝與其它半剛性基層材料相比，節省了以下費用:（1）基層(底基層)的材料費用；（2）舊路面銑刨外運費用；（3）原材料運輸費用；（3）縮短施工周期的費用。據初步估算冷再生層作為基層,每平米路基改造節約資金20%-40%左右。10.2社會效益10.2.1按照瀝青路面面層的設計壽命在10到15年，目前全國每年約有12%的高等級公路需要大修，初步估計每年瀝青路面廢棄量