乳化沥青冷再生施工技术指南.doc

乳化沥青冷再生工程施工技术指南目录第0章说明10.1前言10.2实施路段1第1章乳化沥青冷再生工程施工技术要求11.1乳化沥青冷再生原材料质量要求11.1.1乳化沥青11.1.2新碎石材料21.1.3水泥21.1.4矿粉21.1.5水31.1.6沥青面层铣刨料（RAP）31.2乳化沥青冷再生配合比设计41.2.1配合比设计技术要求41.2.2配合比设计方法41.3乳化沥青冷再生施工及检测设备61.3.1旧沥青路面洗刨设备61.3.2场拌设备61.3.3施工设备71.3.4试验室及现场检测设备71.4乳化沥青冷再生施工工艺71.4.1铣刨现有路面71.4.2 RAP材料的破碎、筛分和贮存71.4.3下承层的准备81.4.4生产拌和81.4.5混合料的运输91.4.6摊铺91.4.7压实91.4.8养生91.4.9施工接缝的处理10第2章乳化沥青冷再生工程施工质量试验与检验办法112.1原材料施工质量控制和检测112.1.1乳化沥青112.1.2新石料112.1.3 RAP122.2乳化沥青冷再生施工质量控制和检测122.3乳化沥青冷再生施工验收质量检测13第3章施工过程质量控制及无损检测143.1检测方法143.1.1均匀性检测143.1.2稳定性检测153.2检测频率15第0章 说明0.1前言为加强对路面工程质量的有效控制，进一步明确有关监理程序、质量管理程序和奖罚措施，保证惠河高速公路沥青路面改造工程“确保优良工程，争创优质工程”项目质量总体目标的实现，使路面工程质量管理规范化、制度化、标准化，特制定本实施办法。本项目实施过程中的各项技术指标应满足公路沥青路面再生技术规范（JTG F41-2008）、公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）及其它现行相关规范的要求。0.2实施路段本次惠河高速公路路面乳化沥青冷再生科研段分为K76+000K78+000。第1章 乳化沥青冷再生工程施工技术要求1.1乳化沥青冷再生原材料质量要求1.1.1乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料用乳化沥青宜采用慢裂型，其技术要求见表1-1。乳化沥青选型时应充分考虑施工运距、混合料级配类型、施工气候以及施工工艺等因素的影响，以确定合理的破乳时间、残留物含量、黏度等指标。表1-1 乳化沥青冷再生沥青混合料基层乳化沥青技术要求试验项目单位质量要求试验方法破乳速度慢裂T0658粒子电荷阳离子（+）T0653筛上残留物（1.18mm筛） 不大于%0.1T0652粘度恩格拉粘度计法E252-30T062225赛波特黏度Vss7-100T0623蒸发残留物残留分含量 不小于%62T0651溶解度 不小于%97.5T0607针入度（25）0.1mm50-300T0604延度（15） 不小于cm40T0605与粗集料的黏附性，裹附面积 不小于2/3T0654与粗、细粒式集料拌和试验均匀T0659常温贮存稳定性1d 不大于5d 不大于%15T06551.1.2新碎石材料根据铣刨料（RAP）的筛分结果，确定添加入的新碎石材料的规格。新碎石材料必须干燥、清洁，技术要求满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）中集料的规范要求。1.1.3水泥 使用水泥作为再生结合料或者活性添加剂时，可以使用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。水泥的初凝时间宜在3h以上，终凝时间宜在6h以上，不应使用快硬水泥、早强水泥。水泥应疏松、干燥，无聚团、结块，受潮变质。水泥标号可为32.5或42.5。如采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要了解其出炉天数。刚出炉的水泥，要停放七天，且安定性合格后才能使用。1.1.4矿粉宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表1-2，为保证再生混合料的质量，不得使用拌和机回收的粉料。 表1-2 乳化沥青冷再生沥青混合料基层用矿粉质量技术要求指 标质量技术要求视密度（t/m3） 不小于2.50含水量（%） 不小于1粒度范围（%）0.6mm1000.15mm901000.075mm75100外观无团粒结块亲水系数11.1.5水制作乳化沥青用水，以及冷再生用水宜为可饮用水，使用其他水时，应经试验证明不影响产品和工程质量。1.1.6沥青面层铣刨料（RAP）RAP材料必须经过预处理后方可使用，主要包括：(1) 装载机等机具将一个料堆的RAP材料充分混和，然后用破碎机或其他方式进行破碎，应使RAP材料最大粒径小于再生沥青混合料最大公称粒径，确保没有超粒径材料。(2) 将破碎后的RAP材料筛分成粗细2至3档材料，筛网尺寸取决于RAP材料的特性以及再生沥青混合料的级配类型。一般采用0-5mm、5-12mm、12-30mm三种规格。(3) 经过预处理的RAP材料，用装载机或环形堆垛机铲运到回收料堆料场后均匀地铺开，第二铲再在其上铺开，以此类推，堆成圆锥形料堆。堆料高度不宜太高，要求不超过8m。(4) RAP材料应避免长时间的堆放，避免在筒仓或料斗中存储太多、太久。(5) 堆放回收料的场地应预先经过硬化处理。(6) 设置排水设施，如排水横坡、汲水沟等，并保证排水通畅。(7) 由于广东属多雨地区，为保证RAP材料的含水量稳定，不受天气影响，应设置防御措施，宜将RAP堆放在顶部有遮盖、四周通透的防雨棚内，会其他必要措施，但不宜用防水布遮盖。(8) 使用RAP时应用装载机从料堆的一端开始在全高范围内铲料，以免离析。对乳化沥青冷再生RAP检测项目与质量要求如下表1-3。表1-3 乳化沥青冷再生RAP检测项目与质量要求材料检测项目技术要求试验方法RAP含水率实测按照公路沥青路面再生技术规范（JTG F41-2008）附录ARAP级配实测沥青含量实测砂当量（%）50RAP中的沥青针入度实测抽提，公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052）60黏度实测软化点实测15延度实测RAP中的粗集料针片状颗粒含量、压碎值实测抽提，公路工程集料试验规程（JTG E42）RAP中的细集料棱角性实测1.2乳化沥青冷再生配合比设计1.2.1配合比设计技术要求乳化沥青再生混凝土级配必须符合以下级配范围，见1-4。混合料的技术指标必须满足表1-5。表1-4 乳化沥青再生混凝土矿料级配通过率（%）范围 筛孔（mm）各筛孔通过率（%）37.510026.580-10019-13.260-809.5-4.7525-602.3615-450.33-200.0751-7表1-5 乳化沥青再生混凝土技术指标要求试验项目技术要求空隙率9%12%劈裂试验（15）劈裂强度 （MPa） 不小于0.40干湿劈裂强度比（%） 不小于75马歇尔稳定度试验（40）马歇尔稳定度（kN） 不小于5.0浸水马歇尔残留稳定度（）不小于75冻融劈裂强度比TSR（%） 不小于701.2.2配合比设计方法乳化沥青冷再生混合料配合比设计包括原材料分析、配合比（最佳含水量OWC、最佳乳化沥青用量OEC，及水、水泥、新碎石材料用量，）设计和设计配合比性能检验三项内容。乳化沥青路面冷再生配合比设计步骤如图1-1所示。原材料：RAP、新集料组分分析合成级配按照“公路土工试验规程”T0131方法进行击实试验以4%乳化沥青为基准，变化含水量成型多组试件获得最大干密度和最佳含水量级配设计最佳含水量OWC最佳乳化沥青用量OEC预拌RAP、新集料和添加剂混合物每个沥青含量，按计算先加水拌合，时间1min确定5个乳化沥青含量准备进行试验再加入乳化沥青，拌合时间1min击实成型马歇尔试件，双面各50次试件与试模整体放入60烘箱，养生不少于40h取出试件立即双面击实25次，12h后脱模蜡封法测试件密度真空法实测最大理论密度(测一组后计算其他的)每个沥青含量，进行15劈裂试验和侵水24h劈裂试验（浸水劈裂：25水浴23h，15水浴1h）结合工程经验，综合确定最佳乳化沥青用量OEC（空隙率介于9-12%）性能检验试验T0716冻融劈裂试验，15劈裂强度0.4Mpa，浸水24h劈裂强度0.3Mpa结束图1-1 乳化沥青冷再生配合比设计试验方法流程图1.3乳化沥青冷再生施工及检测设备1.3.1旧沥青路面洗刨设备原沥青路面混合料处理设备一般有两种，一是使用洗刨机直接洗刨（带回收处理功能，RAP可直接装车），另一是松翻机泛起沥青路面（RAP呈大块状），不能直接回收功能，需铲车配合庄车以及专门的破碎装置。建议采用前者，其最重要的是洗刨工艺及洗刨头的配置。l 原路面结构为4+5+6=15cm结构形式，三层所用沥青和石料相同，为保证施工效率也可采用一次铣刨的方式。l 洗刨机宜选用信誉和质量上乘的品牌，以及选择功率强大，能连续稳定工作的型号。l 为提高效率和保证质量，铣刨滚筒表面刀头布置，宜采用螺旋线顺序排列及双头左右螺旋布置的方式。l 为提高效率及保证RAP材料的质量，宜选用带回收系统的洗刨设备。若洗刨机无回收系统，应在其后配备铲车。1.3.2场拌设备（1）一整套筛分系统，其应具有筛分和破碎功能以使材料与乳化沥青拌和前粒径减小到满足材料的要求。如果使用了破碎装置，则该装置需配有一个闭合的回路系统，其可连续将超大粒径的材料输送回破碎机。所有RAP材料100%都要满足最大筛孔通过率的要求。（2）拌和设备具有称量系统，乳化沥青和水的供给系统，各材料供给应单独计量。所有料斗、乳化沥青箱、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器，所有电子动态计量器应有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。拌和装置是一长2.4m3.6m的拌和锅。液体计量装置应自动调节乳化沥青和水的流速，以适应进入拌和锅RAP材料重量的任何变化。乳化沥青计量能将供给的乳化沥青用量控制在所需乳化沥青占RAP材料百分比2%以内。（如设计用量为3%，则计量装置可供给2.8%到3.2%）。乳化沥青泵送需能满足产量要求。另外，RAP材料，乳化沥青及水的总量和流速都能自动的进行数字显示。（3）其他：装载机若干，洒水车1台等。1.3.3施工设备（1）自卸卡车，若干辆（卡车的数量应与拌和设备、摊铺设备相匹配）。（2）沥青摊铺机，至少3台（装有熨平板用的电子纵/横坡控制装置）。（3）压路机，至少应配备13吨振动钢轮压路机2台、8吨压路机1台和25吨轮胎压路机2台）。（4）透层油、粘层油（必要时）洒布车1台。（5）水泥钢制罐仓，罐仓内应配有水泥破拱器，以免水泥起拱停流。（6）其他：清扫车1台。1.3.4试验室及现场检测设备必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。主要仪器设备如下：土工击实仪、针入度仪、延度仪软、软化点仪、马歇尔试件击实仪、沥青混合料马歇尔稳定度仪、劈裂实验仪、试验室用沥青混合料拌和机、脱模器、沥青混合料离心抽提仪（配离心加速沉淀仪）或其他沥青混合料抽提实验仪（如燃烧炉）、标准筛（方筛孔）、集料压碎值试验、烘箱、试模（不少于10只）、恒温水浴、冰箱、路面取芯机、基层密度测定设备、路面弯沉仪、3m直尺、皮尺等。1.4乳化沥青冷再生施工工艺1.4.1铣刨现有路面采用分车道洗刨工艺。洗刨机的选择应以工艺合理、效率高、对RAP破坏尽可能少为原则。1.4.2 RAP材料的破碎、筛分和贮存l 若采用洗刨工艺，一般不再需要破碎机破碎，可直接进行筛分。l 根据需要，可将RAP材料在拌和厂中破碎，按尺寸分级。 l RAP材料在破碎和筛分后即可送至拌和楼生产（一般以使用多少破碎多少为原则，以免破碎料堆放时间过长后发生粘结），特殊情况也可以贮存起来以后使用。l RAP料堆的高度不能太高，一般要求不超过8m；l 机械设备也不得在料堆上停留或行走。l 为了减少RAP材料中的含水量对冷再生混合料质量的影响，应对铣刨料应加强覆盖。特别是粒径较小的RAP材料，必须采取防雨的措施。l RAP材料尽量按照“先到先用”的原则，一是保证RAP材料中的含水量稳定，二是防止混合料储存时间过长出现粘结。1.4.3下承层的准备为增强下承层和冷再生基层混合料的粘结性能，在摊铺冷再生基层混合料之前应对下承层表面进行处理。处理方式一般是在土基表面喷洒乳化沥青，喷洒量一般为纯沥青用量0.20.3kg/m2，然后碾压密实。1.4.4生产拌和l RAP材料应由一个能将RAP材料、乳化沥青、水泥和水等组成成分加工成均匀的混合物的拌和系统进行加工（可采用水稳料拌和设备）。l 各组成成分应按照混合料设计要求进行拌和，拌和后用卡车直接运到现场，不允许储存冷拌的混合料。l 冷厂拌的拌和楼通常不设置筛分板，因此RAP和新鲜集料的用量就由冷料仓进料速度来控制。可在冷料输送带上取样分析混合料级配来控制混合料的级配。l 拌和楼需有乳化沥青和注水的精确计量装置。低于10环境不宜施工。l 开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算的施工配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高（建议至少提高混合料质量的0.5%左右），然后将RAP、乳化沥青（水泥）、水按比例投放到拌和锅中拌和。乳化沥青混合料若过度拌和，则粗集料表面的乳化沥青容易剥落下来，而且过度拌和可导致乳化沥青提前破乳，使混合料劲度过大；而拌和不充分则可导致集料不能充分地被乳化沥青裹覆。l 混合料拌和时集料可能不完全均匀地被乳化沥青裹覆，而且也没有必要延长拌和时间来提高沥青的裹覆程度。因为在混合料的摊铺、碾压过程中，沥青可进一步地裹覆集料。若集料难以被沥青裹覆，则应调整拌和方式以使沥青良好地裹覆在集料表面。l 在乳化沥青厂拌冷再生的生产过程中，应及时将拌和楼乳化沥青、水、水泥、矿粉和粗、细铣刨料的用量以每分钟打印一组数据，进行实时监控，同时每日生产结束后打印各料的使用总量，进行总量控制。l 为保证再生料生产拌和质量，应每天检查配合比变异情况。1.4.5混合料的运输应保证装载运输车辆在规定的时间将拌和料运送到现场，以确保混合料应在拌和后按乳化沥青供应商推荐转运时间内使用。超时（乳化沥青供应商建议的破乳时间）运输的混合料应废弃。1.4.6摊铺建议采用现行热拌沥青混合料摊铺机施工。混合料中适度的水分可防止熨平板下的混合料发生“撕裂”、“脱空”等现象。熨平板不必预热，以防止混合料中水分散失过快而影响混合料的和易性。对于现场离析较严重的地方应及时进行换填处理，摊铺过程中出现轻微离析的地方应在现场技术人员指导下进行补料。冷厂拌再生混合料每层摊铺厚度不应大于150mm（为压实后的厚度），若需要多层铺筑，则在铺上一层前需养生一段时间（在好的养生条件下一般养生25天左右）。雨天不能摊铺，若气温低于10，也应停止摊铺。1.4.7压实冷厂拌再生混合料的压实需要较大的压实功，可用钢轮压路机和轮胎压路机，也可用单钢轮压路机进行压实。碾压的组合应根据试验路段决定，建议初压采取钢轮压路机静压12遍，然后用高频低幅的方式振动碾压34遍。复压用大吨位（25吨或更高）的轮胎压路机碾压，碾压次数通常由混合料性能、压实厚度、压路机类型及环境状况等决定，一般需要46遍。终压采用钢轮压路机碾压，以消除轮迹。碾压也可以参照水泥稳定基层的碾压方式，即先稳压（遍数适中，压实度达到90%）开始轻振动碾压再重振动碾压最后胶轮稳压，压至无轮迹为止。冷厂拌再生混合料常是“篷松”状，因此需要增大松铺厚度以保证压实厚度满足要求。混合料中的含水量对压实至关重要，合适的水分含量可润滑集料，有助于压实。但过度的水分会导致混合料密度低，且水分会长时间的滞留在结构层中。混合料中过度的水分使摊铺后混合料的养生期间延长。1.4.8养生冷再生层在加铺上层结构前必须进行养生，使混合料中的水分进一步散失。在较好的气候条件下，一般养生期为25天。在养生过程中应及时检测路面中的含水量，当路面含水量降低至2%以下时，可铺筑上面的结构。在养生期间应封闭交通，若冷再生混合料产生松散可通过雾封技术来解决，稀释的乳化沥青喷洒量为0.20.4kg/m2。1.4.9施工接缝的处理（1）冷再生混合料摊铺时，应连续作业，如因故中断时间超过2h，则应设横缝；每天收工之后，第二天开工的接头断面也要设置横缝；要特别注意桥头搭板前的碾压。（2）横缝应与路面车道中心线垂直设置，接缝断面应是竖向平面。其设置方法： 压路机碾压完毕，沿端头斜面开到下承层上停机过夜。 第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的基层上，用三米直尺纵向放在接缝处，定出基层面离开三米直尺的点作为接缝位置，沿横向断面挖除坡下部分混合料，清理干净后，摊铺机从接缝处起步摊铺。 压路机沿接缝横向碾压，由前一天压实层上逐渐推向新铺层，碾压完毕再纵向正常碾压。 碾压完毕，接缝处纵向平整度应符合质量规定。第2章 乳化沥青冷再生工程施工质量试验与检验办法2.1原材料施工质量控制和检测2.1.1乳化沥青国标全套试验按照每500T（或以下）批量至少检验一次。施工单位对乳化沥青蒸发残留物含量及残留物针入度、黏度等指标，应每工作日检验一次。日常检测指标及频率如下：表2-1 乳化沥青日常检测检测项目检测频率检测精度或允许偏差检测方法或标准号乳化沥青针入度每天一次符合项目技术标准T0604蒸发残留物含量不小于62%T06512.1.2新石料表2-2 施工过程中新石料检测试验项目材料名称目 的频 率仪器和试验方法含水量碎石、石屑、砂确定原始含水量每天使用前测2个样品烘干法颗粒分析碎石、石屑、砂确定级配是否符合要求，确定材料配合比每种集料使用前测2个样品，每台拌和机每2000m3测2个样品筛分法液限、塑限石屑中0.6mm以下的细粒土求塑性指数每种集料使用前测2个样品，每台拌和机每2000 m3测2个样品液限塑限联合测定法相对毛体积密度、吸水率碎石评定质量，计算固体体积率使用前测2个样品，料源种类变化重做2个网篮法相对毛体积密度、吸水率石屑、砂评定粒料质量，计算固体体积率使用前测2个样品，料源种类变化重做2个（容积1000ml以上）比重瓶法压碎值碎石评定石料的抗压碎能力碎石种类变化重做2个集料压碎值试验2.1.3 RAP再生沥青混合料（RAP）质量要求见表1-3所示。2.2乳化沥青冷再生施工质量控制和检测对于承包商，乳化沥青冷再生基层施工阶段的试验检测项目及技术要求见表2-3。 表2-3 乳化沥青冷再生基层施工检测项目检测项目质量要求检测频率检验方法压实度（%）90每车道每公里检查1次基于最大理论密度，T924或T0921空隙率（%）1015劈裂强度 （MPa）0.40每工作日1次T0716干湿劈裂强度比（%）75T0716马歇尔稳定度（kN）5.0T0709残留稳定度（%）75T0709冻融劈裂强度比TSR（%）70每3个工作日1次T0729含水率符合要求发现异常时随时试验T0801沥青含量、矿料级配符合要求发现异常时随时试验抽提、筛分平整度最大间隙（mm）8随时，接缝处单杆测量T0931纵断面高程（mm）10检查每个断面T0911厚度均值（mm）8随时插入测量厚度单个值（mm）10随时宽度（mm）不小于原宽度，边缘线整齐，顺适检查每个断面T0911横坡度（%）0.3检查每个断面T0911外观表面平整密实，无浮石、弹簧现象，无明显压路机轮迹。随时目测2.3乳化沥青冷再生施工验收质量检测乳化沥青冷再生基层施工后的验收试验检测项目及质量标准见表2-4。 表2-4 乳化沥青冷再生基层质量验收标准检测项目质量要求检测频率检验方法平整度最大间隙（mm）8每200m2处，每处连续10尺T0931纵断面高程（mm）10每200m4个点T0911厚度均值（mm）8每200m每车道1个点插入测量厚度单个值（mm）15每200m每车道1个点宽度（mm）不小于原宽度，边缘线整齐，顺适每200m4个断面T0911横坡度（%）0.3每200m4个断面T0911压实度（%）90每车道每公里检查1次基于最大理论密度，T924或T0921第3章 施工过程质量控制及