乳化沥青冷再生技术指南(20**年版装订)

Q/HD

中公高科养护科技股份有限公司

企业标准

Q/HD HiRM01-2013

海母(HiRM)高性能半柔性路面再生

技术指南

2013-01-28发布 2013-02-01实施 中公高科养护科技股份有限公司发布

本指南所有内容符合强制性国家标准、行业标准及地方标准,若与其相抵触时,以国家标准、行业标准和地方标准为准。

本指南涉及的产品如需办理专项行政许可,本企业应在取得专项行政许可证后,从事许可事项规定的活动,并按备案标准组织生产。

本指南涉及的产品不需办理专项行政许可的,本企业按备案标准组织生产。 本企业对本指南的合法性、真实性、准确性和技术合理性负责。

本指南由中公高科养护科技股份有限公司/公路养护技术国家工程研究中心修订并提出,共分为6章20节,包括:总则、术语与符号、结构组合设计、材料要求、混合料设计及要求、施工工艺与质量管理,共计94条。

本指南主要起草人:刘振清、郭银涛、李 强、蒯海东、徐 刚、林 翔、高发亮、刘 刚、弋晓明、王 闻、周 超、刘伟亮、梁 静

本指南技术主审人:王松根(研究员)

本指南修订发布确认时间:2013年01月28日。

本指南所代替标准历次版本发布情况为:Q/HD HiRM01-2013。

1 总则 ....................................................................................................... 1

2 术语与符号 .......................................................................................... 2

2.1 术语 ................................................................................................................ 2

2.2 符号 ................................................................................................................ 4

3 结构组合设计 ...................................................................................... 5

3.1 适用条件 ........................................................................................................ 5

3.2 结构组合设计 ................................................................................................ 5

3.3 推荐结构组合 ................................................................................................ 6

4 材料要求 .............................................................................................. 9

4.1 一般规定 ........................................................................................................ 9

4.2 海母(HiRM)再生胶结料 ......................................................................... 9

4.3 回收旧路面材料 .......................................................................................... 10

4.4 粗集料 .......................................................................................................... 10

4.5 细集料 .......................................................................................................... 11

4.6 填料 .............................................................................................................. 12

4.7 水 .................................................................................................................. 12

5 混合料设计及要求 ............................................................................ 14

5.1 一般规定 ...................................................................................................... 14

5.2 工程设计级配范围 ...................................................................................... 14

5.3 混合料配合比设计及要求 .......................................................................... 15

6 施工工艺与质量管理 ........................................................................ 20

6.1 一般规定 ...................................................................................................... 20

6.2 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工工艺 ............................................... 20

6.3 海母(HiRM)就地冷再生面层施工工艺 ............................................... 26

6.4 海母(HiRM)厂拌冷再生联结层施工工艺 ........................................... 29

6.5 施工质量管理与控制标准 .......................................................................... 30

本指南用词说明 ...................................................................................... 33

1 总则

1.0.1 为提高旧路面材料循环利用水平,解决路面反射裂缝、车辙等早期病害问题,提升路面改造结构使用性能,延长路面使用寿命,全面贯彻“资源节约型、环境友好型”公路交通发展政策,制定本指南。

1.0.2 本指南适用于各级公路沥青路面大中修、改建和新建工程,以及水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程(“白加黑”)。一般地,各级公路沥青路面中、下面和水泥混凝土路面“白加黑”联结层优先选用海母(HiRM)厂拌冷再生工艺,二级及以下公路沥青路面全深式再生优先选用海母(HiRM)就地冷再生工艺。

1.0.3 本指南规定了海母(HiRM)高性能半柔性路面再生技术的结构组合设计、材料要求、混合料设计及要求、施工工艺与质量管理。

1.0.4 海母(HiRM)高性能半柔性路面再生技术应用,除应符合本指南的规定外,尚须符合国家和行业现行有关标准的规定。

2 术语与符号

2.1 术语

2.1.1 回收沥青路面材料 reclaimed asphalt pavement(RAP)

采用铣刨、开挖、破碎等方式从沥青路面上获得的旧路面材料。

2.1.2 回收水泥混凝土路面材料 reclaimed cement pavement(RCP)

采用挖除、破碎等方式从水泥混凝土路面上获得的旧路面材料。

2.1.3 回收路面材料级配 gradation of recycling pavement

将烘干至恒重(置于60℃的烘箱中干燥)并冷却至室温的回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)进行筛分试验测得的级配。

2.1.4 海母(HiRM)再生胶结料 HiRM recycling binder

由特种乳化沥青(如微膨胀乳化沥青、高弹性乳化沥青等)和水硬性胶结料(如水泥、粉煤灰、水化胶粉等)组成的双胶结料。

2.1.5 海母(HiRM)再生混合料 HiRM recycling mixture

由回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)、新集料、海母(HiRM)再生胶结料、水拌制的混合料。

2.1.6 冷再生混合料级配 gradation of cold recycled mixture

由回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)级配与新矿料级配合成的级配。

2.1.7 最佳含水量optimum water content

海母(HiRM)再生混合料中的水(包括特种乳化沥青的水、外加水、新矿料和RAP或RCP中的水)占干燥固体(包括水硬胶结料、特种乳化沥青固含量、

新矿料、RAP或RCP)的质量百分比。

2.1.8 回收路面材料掺配比 percentage of recycling pavement in recycled mixture

回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)占海母(HiRM)再生混合料中矿料总质量的百分比。

2.1.9 海母(HiRM)再生面层 HiRM recycling surface

利用海母(HiRM)再生混合料铺筑形成的沥青路面面层,一般用于各级公路沥青路面中、下面层或旧沥青路面病害处治后加铺层。

2.1.10 海母(HiRM)再生联结层 HiRM recycling bond-layer

利用海母(HiRM)再生混合料铺筑形成的水泥混凝土路面联结层,一般用于水泥混凝土路面碎石化加铺或直接加铺工程(“白加黑”)起过渡作用的联结层。

2.1.11 海母(HiRM)厂拌冷再生 HiRM central plant cold recycling

将回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)运至拌和厂(场、站),经筛分后以一定比例与新矿料、海母(HiRM)再生胶结料、水进行常温拌制,常温铺筑形成路面结构层的一种冷再生技术。

2.1.12 海母(HiRM)就地冷再生 HiRM cold in-place recycling

采用专用的就地冷再生设备,对沥青路面进行现场冷铣刨、破碎和筛分(必要时),掺入一定数量的新矿料、海母(HiRM)再生胶结料、水进行常温拌和、摊铺、压实等工序,一次性实现旧沥青路面材料循环利用的一种冷再生技术,包括面层与基层全深式就地冷再生、面层就地冷再生和基层就地冷再生。

2.1.13 旧水泥混凝土路面碎石化 cement pavement rubblization

采用专用设备对旧水泥混凝土路面板块破碎成粒径较小的碎石状。

2.1.14 旧水泥混凝土路面“白加黑” old concrete pavement overlay

将旧水泥混凝土路面病害处治后直接加铺或碎石化后加铺沥青混凝土面层,组成新的复合式路面结构。

2.2 符号

HiRM——高性能道路养护材料

RAP——回收沥青路面材料

RCP——回收水泥混凝土路面材料

CPR——旧水泥混凝土路面碎石化

HiRM-CR——海母(HiRM)厂拌冷再生

HiRM-CIR——海母(HiRM)就地冷再生

OWC——最佳含水量

OEC——最佳特种乳化沥青含量

MS——马歇尔稳定度

DS——车辙动稳定度

ε——低温弯曲应变

TSR——冻融劈裂强度比

3 结构组合设计

3.1 适用条件

3.1.1 海母(HiRM)再生混合料可用于铺筑沥青路面大中修、改建和新建工程中的沥青中、下面层,以及水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程(“白加黑”)中的联结层。

3.1.2 海母(HiRM)再生混合料用于铺筑沥青路面大修和改建工程中的沥青中、下面层时,需对旧沥青路面按《公路技术状况评定标准》(JTG H20)中结构性评价指标进行评定,并参照当地沥青路面大修或改建工程的技术标准确定,对于沥青路面补强加铺要求当量回弹模量不小于150MPa。

3.1.3 海母(HiRM)再生混合料用于铺筑水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程(“白加黑”)中的联结层,需对旧水泥混凝土路面按《公路技术状况评定标准》(JTG H20)进行评定,确定旧水泥混凝土路面的处理方案。

3.2 结构组合设计

3.2.1 对最大公称粒径为20mm的海母(HiRM-20)厂拌冷再生沥青中、下面层铺筑厚度宜为8~10cm,对最大公称粒径为25mm的海母(HiRM-25)厂拌冷再生沥青中、下面层铺筑厚度宜为8~12cm;对最大公称粒径为20mm和25mm的海母(HiRM-20和25)就地冷再生沥青下面层铺筑厚度宜为15~25cm。

3.2.2 进行设海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层的路面结构组合设计时,应进行路面结构的力学分析和计算。没有经验时,可选择推荐的路面结构组合,再进行力学验算分析,检验是否满足设海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层的路面结构承载力要求。

3.2.3 在进行路面结构组合设计时,海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)

再生联结层的20℃抗压回弹模量可取1200~1800MPa(弯沉计算),15℃抗压回弹模量可取1500~2000MPa(弯拉应力验算)。

3.3 推荐结构组合

3.3.1 海母(HiRM)再生面层用于沥青路面大中修和改建工程中的中、下面层,推荐设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合,如表3.3.1所示。

表3.3.1 设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合(大中修和改建工程)

注:对于中、轻交通情况,可在海母(HiRM)再生下面层上直接铺筑1~2cm微表处。

3.3.2 海母(HiRM)再生面层用于旧沥青路面就地再生中的下面层,推荐设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合,如表3.3.2所示。

表3.3.2 设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合(就地再生)

注:考虑到冷再生机及压实设备的有效工作深度,就地深层冷再生厚度一般不宜大于22cm。

3.3.3 海母(HiRM)再生面层用于沥青路面新建工程中的面层结构,推荐设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合,如表3.3.3所示。

表3.3.3 设海母(HiRM)再生面层的路面结构组合(新建工程)

注:对于中、轻交通情况,可在海母(HiRM)再生下面层上直接铺筑1~2cm微表处。

3.3.4 海母(HiRM)再生联结层用于旧水泥混凝土路面碎石化后加铺或直接加铺工程(“白加黑”)的联结层结构,推荐设海母(HiRM)再生联结层的路面结构组合,如表3.3.4所示。

表3.3.4 设海母(HiRM)再生联结层的路面结构组合(“白加黑”加铺)

3.3.5 除海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层外,其他面层沥青混合料类型的选择,可根据实际情况加以调整;

3.3.6 设海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层的路面结构组合各层厚度的选择可根据力学计算分析,结合工程经验进行确定;

3.3.7 如果基层破损比较严重,应先进行有效地处治,并取合适的抗压回弹模量进行力学计算分析,以检验路面结构是否满足设计要求。

4 材料要求

4.1 一般规定

4.1.1 处理后回收旧沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)应干燥、洁净,含泥量不得大于1%,不含土,旧路面材料颗粒尺寸应不大于31.5mm。

4.1.2 海母(HiRM)再生混合料用的各种材料运至现场后,应进行登记并签发材料签收单,供应商应提供的检测报告或商检报告。

4.1.3 对进场的各种材料必须进行取样和质量检验,经评定合格后方可使用。

4.1.4 集料粒径规格以方孔筛为准,不同料源、品质、规格的集料不得混杂堆放,严格控制材料的变异性。

4.2 海母(HiRM)再生胶结料

4.2.1 海母(HiRM)再生胶结料中的特种乳化沥青质量应满足表4.2.1要求。

表4.2.1 特种乳化沥青检测指标及技术要求

4.2.2 海母(HiRM)再生胶结料中的水硬性胶结料可采用水泥、粉煤灰、水化胶粉等。当采用水泥时,则优先采用32.5级或42.5级道路硅酸盐水泥,在没有道路硅酸盐水泥的情况下,可采用32.5级或42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。其质量应满足表4.2.2要求。

表4.2.2 水泥检测指标及技术要求

4.2.3 海母(HiRM)再生胶结料应在常温下使用,温度不宜高于60℃。

4.3 回收旧路面材料

4.3.1 回收旧沥青路面材料(RAP)应满足《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41)中冷再生对RAP的质量要求。

4.3.2 回收旧水泥混凝土路面材料(RAP)应满足《公路水泥混凝土路面再生技术规范》(JTG F42)中再生利用对RCP的质量要求。

4.4 粗集料

4.4.1 海母(HiRM)再生混合料用粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。

4.4.2 粗集料应洁净、干燥、表面粗糙,宜采用反击式破碎机轧制而成,严格

控制细长扁平颗粒含量。单一粗集料质量不能满足要求,但混合料性能满足要求的,可以使用。粗集料质量应符合表4.4.2的规定。

表4.4.2 粗集料质量技术要求

4.4.3 粗集料的粒径规格应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)的规定。

4.4.4 采石场在生产过程中必须清除覆盖层及泥土夹层,生产碎石的原石不得含有土块、杂物,集料成品不得堆放在泥土地上。

4.5 细集料

4.5.1 海母(HiRM)再生混合料用细集料包括天然砂、机制砂、石屑。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。

4.5.2 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配。细集料的洁净程度,天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示,石屑和机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示,其质量应符合表4.5.2的规定。

表4.5.2 细集料质量技术要求

4.5.3 对砂当量与小于0.075mm部分的含量要加以严格控制,要求0~3mm和0~5mm细集料的0.075mm筛孔通过率分别控制不大于15%和10%。

4.6 填料

4.6.1 海母(HiRM)再生混合料用填料应干燥、洁净,能自由地从粉仓中流出。其质量应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中的填料技术要求,如表4.6.1的规定。

表4.6.1 填料质量技术要求

4.7 水

4.7.1 饮用水可直接作为海母(HiRM)再生混合料拌和用水。对水质有疑问时,应检验下列指标,合格者方可使用。

1 硫酸盐含量(按SO42-)小于2.7mg/cm3; 2 含盐量不得超过5mg/cm3;

3 PH不得小于4.0。

4.7.2 海母(HiRM)再生混合料拌和用水不得含有油污、泥和其他有害杂质。

5 混合料设计及要求

5.1 一般规定

5.1.1 海母(HiRM)再生混合料配合比设计宜采用击实法、修正马歇尔法和路用性能检验的综合设计方法。

5.1.2 海母(HiRM)厂拌冷再生混合料配合比设计取料时,应从处理后的回收沥青路面材料(RAP)或回收水泥混凝土路面材料(RCP)拌和场料堆取样;海母(HiRM)就地冷再生混合料的配合比设计时,应采用现场取样。如使用其他取样方式取样,还应使用上述取样方法进行设计检验。

5.2 工程设计级配范围

5.2.1 海母(HiRM)再生混合料矿料级配范围可采用我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40)中的粗型和细型密级配矿料级配范围,如表5.2.1所示。

表5.2.1 海母(HiRM)再生混合料的矿料级配范围

5.2.2 海母(HiRM)再生混合料工程设计级配范围应在本指南规定的级配范围内,根据公路等级、工程性质、交通特点、材料品种等因素,通过对工程条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后确定。经确定的工程设计级配范围是配合比设计的依据,不得随意变更。

5.2.3 海母(HiRM)再生混合料矿料级配设计应满足以下要求:

1 矿料级配曲线应设计成骨架-密实型(“S”型),一般地,选取矿料级配范围中值上方、接近中值和中值下方三条曲线进行级配设计,根据海母(HiRM)

再生混合料路用性能检验结果进行优选。对于不能很好的满足设计级配要求的旧路面材料和新集料,可采用分档调整。

2 矿料级配设计时应检验旧路面材料的级配、沥青含量、沥青老化状况等指标,根据试验结果添加不同规格与适当比例的新集料。

5.3 混合料配合比设计及要求

5.3.1 海母(HiRM)厂拌和就地冷再生混合料应按表5.3.2-1对回收旧沥青路面材料(RAP)进行评价;海母(HiRM)就地深层冷再生应按表5.3.2-2对回收旧沥青路面材料(RAP)进行评价。

表5.3.2-1 海母(HiRM)厂拌和就地冷再生RAP检测指标及技术要求

表5.3.2-2 海母(HiRM)就地深层冷再生RAP检测指标及技术要求

5.3.2 海母(HiRM)再生混合料配合比设计流程如图5.3.2所示。

图5.3.2 海母(HiRM)再生混合料配合比设计流程图

5.3.3 海母(HiRM)再生混合料拌制的投料顺序为:旧路面材料、新矿料与水硬胶结料干拌均匀后,加入设计所需要的用水量,继续将矿料拌制成湿润状态,然后加入特种乳化沥青,在3min内拌和直至混合料拌和均匀。

5.3.4 最佳含水量(OWC)确定应按以下方法:

1 采用特种乳化沥青和水泥作为海母(HiRM)再生混合料的粘结剂时,其润滑剂是裂化前的特种乳化沥青和水的混合液。根据工程经验初拟特种乳化沥青用量和水泥(如特种乳化沥青用量4%,水泥用量2%),试验过程中保持特种乳化沥青用量不变,从而确定海母(HiRM)再生混合料中的最佳含水量。

2 按照《公路工程无机结合稳定材料试验规程》(JTG E51)中的重型击实试验(T0804-94)方法(丙法)进行,通过选取5个不同含水量的击实试验获得海母(HiRM)再生混合料干密度随含水量变化曲线,可求得最大干密度时的含水量,即为海母(HiRM)再生混合料的最佳含水量(OWC)。

5.3.5 水硬胶结料类型及用量确定应按以下方法:

1 结合工程经验选取水硬胶结料类型,按照第5.3.4节方法确定的(HiRM)再生混合料的最佳含水量和最大干密度,进行无侧限抗压强度(7d)试验,根据其试验结果确定海母(HiRM)再生混合料的水硬胶结料用量。

2 海母(HiRM)再生混合料无侧限抗压强度试验成型的试件需养生7d,试件养生方法为先连同试模自然养生24h,再放入60℃烘箱中养生40h,后取出放在25℃室温条件下冷却8h和养生4d。

5.3.6 最佳特种乳化沥青用量(OEC)确定应按以下方法:

1 以预估的特种乳化沥青用量为中值,按照一定的间隔变化形成5个特种乳化沥青用量,保持最佳含水量(OWC)不变,制备马歇尔试件。

(1) 向拌和机内加入足够的旧路面材料、新集料、水硬性胶结料,干拌均匀,干拌时间为一般为30s。

(2) 按照计算得到的外添用水量加水,拌和均匀,拌和时间为一般为60s。

(3) 按照预估的用量加入特种乳化沥青,拌和均匀,拌和时间一般为90s。

(4) 将拌和均匀的海母(HiRM)再生混合料装入试模,放到马歇尔击实仪上,试件双面各击实75次。

(5) 击实成型的马歇尔试件需养生3d,试件养生方法为先连同试模自然养生24h,再放入60℃烘箱中养生40h,后取出放在25℃室温下冷却8h。

2 按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0711真空法实测各组海母(HiRM)再生混合料的最大理论相对密度γt。

3 按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0705表干法或T0707蜡封法测试各组试件的毛体积相对密度,用其他方法测定各组试件的毛体积相对密度前,应对该试验方法进行验证。

4 按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0716劈裂试验法进行劈裂强度和浸水劈裂强度测试,并计算干湿劈裂强度比。浸水劈裂强度试验时,先将养生后的试件完全浸泡在25℃恒温水浴中24h,再放入15℃恒温水浴中完全浸泡2h,后取出试件立即测试。

5 按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0709马歇尔稳定度试验法进行马歇尔稳定度和浸水马歇尔稳定度测试,并计算马歇尔残留稳定度。

6 根据劈裂强度与浸水劈裂强度,或马歇尔稳定度与浸水马歇尔稳定度、无侧限抗压强度试验结果(优先选用劈裂强度试验结果),并结合工程经验,确定海母(HiRM)再生混合料的最佳特种乳化沥青用量(OEC)。

7 海母(HiRM)再生混合料在最佳特种乳化沥青用量(OEC)下的空隙率应控制在3~8%范围内。

5.3.7 海母(HiRM)再生混合料性能验证包括高温稳定性检验、低温弯曲性能检验、水稳定性检验和收缩性能验证,其技术要求应满足表5.3.7中的要求。

1 海母(HiRM)再生混合料性能验证成型的试件养生方法为先连同试模自然养生24h,再放入60℃烘箱中养生40h,后取出放在25℃室温下冷却8h,按各个性能验证养生方法进行养生后测试。

2 海母(HiRM)再生混合料高温稳定性检验时,宜按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0719车辙试验法进行60℃车辙测试,

评价指标为动稳定度(次/mm)。

3 海母(HiRM)再生混合料低温弯曲性能检验时,宜按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0715弯曲试验法进行-10℃低温弯曲测试,评价指标为低温弯曲应变(με)。

4 海母(HiRM)再生混合料水稳定性检验时,宜按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0729冻融劈裂试验法进行冻融劈裂测试,评价指标为冻融劈裂强度比TSR(%)。

5 海母(HiRM)再生混合料收缩性能验证时,宜按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20)中的T0720线收缩系数试验法和《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTJ E30)中的T0566干缩试验法进行收缩性能测试,评价指标为收缩系数(×10-6)。

表5.3.7 海母(HiRM)再生混合料设计指标及技术要求

6 施工工艺与质量管理

6.1 一般规定

6.1.1 海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层施工前,应对旧沥青路面病害进行详细调查与彻底处治,对旧水泥混凝土路面“白加黑”加铺前应碎石化或彻底处治病害,并按设计要求处治好下承层。

6.1.2 海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层施工前,应保证其下承层清洁,平整度和强度应符合设计要求,不符合的不得铺筑海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层。

6.1.3 当海母(HiRM)就地深层冷再生厚度超过22cm时,应通过试铺段检验就地冷再生机和压实设备的有效工作深度。

6.1.4 遇雨、雪、冰冻天气情况,不得铺筑海母(HiRM)再生面层或海母(HiRM)再生联结层。

6.2 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工工艺

6.2.1 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工机械应配备沥青拌和设备、运输车辆、摊铺机、双钢轮压路机、单钢轮压路机、胶轮压路机、沥青洒布车和水车等,开工前应做好施工机械的保养、调试和试机,施工期间不应发生严重的机械故障。

6.2.2 应配备性能良好、精度符合要求的试验检测仪器,如针入度仪、延度仪、软化点仪、恩格拉粘度仪、沥青混合料拌和机、标准击实仪、无侧限抗压强度仪、马歇尔击实仪、试模、脱模器、马歇尔稳定度测定仪、真空法理论最大相对密度试验仪、离心抽提仪及蒸馏装置、烘箱、恒温水浴、冰箱、标准筛(方筛孔)、压碎值试验仪、砂当量仪、灌砂桶、取芯机、弯沉仪等。

6.2.3 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工工艺流程如图6.2.3所示。

图6.2.3 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工工艺流程

6.2.4 旧路面材料的回收、预处理和堆放应符合以下要求:

1 铣刨回收旧路面材料可采用冷铣刨方法,开挖回收旧路面材料可采用机械开挖与破碎方式,旧路面材料回收过程中应减少材料的变异性。

2 回收旧路面材料应分开堆放、不得混杂,沥青面层铣刨料在回收和存放时不得混入基层废料、水泥混凝土废料、杂物、土等杂质。

3 铣刨回收旧路面材料使用前应筛分成2~3档,开挖回收旧路面材料应先破碎后筛分成2~3档,可用装载机将其转运到堆料场严格分开堆放,转运和堆放过程中应减少回收旧路面材料的离析,并做好覆盖防雨、防二次污染。

4 回收旧路面材料和筛分好旧路面材料应避免长时间堆放,料仓中的回收旧路面材料应尽快使用。

6.2.5 根据海母(HiRM)再生混合料目标配合比设计结果,进行海母(HiRM)厂拌冷再生混合料生产配合比设计与验证,应按以下方法:

1 确定各冷料仓的材料类型及规格后,标定各冷料仓下料滚轴转速与下料速度的对应关系,即每转一圈下料的质量(公斤/转),根据各冷料仓的材料用量比例和拌料速度,确定各冷料仓下料滚轴转速。

2 根据各冷料仓下料滚轴转速,进行海母(HiRM)厂拌冷再生混合料试拌,并取试拌海母(HiRM)再生混合料进行矿料级配检验。将旧路面材料级配与新集料级配合成的矿料级配作为基准设计级配,添加海母(HiRM)再生胶结料拌制出混合料进行干筛和抽提筛分,根据筛分试验结果,得出干筛法或抽提筛分法矿料级配与基准设计矿料级配的偏差,用于修正海母(HiRM)再生混合料矿料级配。

3 取试拌海母(HiRM)再生混合料进行劈裂强度、浸水劈裂强度、马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、高温车辙、低温弯曲、冻融劈裂强度和7d无侧限抗压强度等性能验证,确定符合要求的生产配合比结果。

4 根据试拌生产配合比结果,选取200~300m路段进行生产配合比试铺验证,从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面验证施工方案的可行性,确定海母(HiRM)再生混合料铺筑关键工艺及参数,为正式施工提供技术依据。

6.2.6 施工前准备应符合以下要求:

1 摊铺海母(HiRM)再生混合料前,应在旧路面表面喷洒粘层乳化沥青,其喷洒量为纯沥青用量0.2~0.3kg/m2。

2 旧路面有脏物尘土时应清除干净。当粘有土块时,应用水刷净,待表面

干燥后喷洒粘层乳化沥青。

3 粘层乳化沥青破乳且水分蒸发后,摊铺海母(HiRM)再生混合料,摊铺前确保粘层不受污染。

6.2.7 海母(HiRM)再生混合料拌制应符合以下要求:

1 宜采用沥青拌和设备拌制混合料,其生产能力应与摊铺设备生产能力匹配。沥青拌和楼应添加加水系统(水罐、称量称、计量控制器),计量控制器信号应接入拌和设备控制室一并控制。

2 拌和时间应适宜,一般冷料和水硬胶结料干拌5~8s,加水湿润拌和5~8s后,喷洒特种乳化沥青拌和至均匀,总拌和时间一般不超过45s。拌和后的混合料应均匀一致,无结团成块现象。

3 拌和楼控制室要逐盘打印特种乳化沥青、水硬胶结料、旧路面材料和各种矿料的用量,并定期对拌和楼计量系统进行校核,没有材料用量自动记录装置的拌和机不得使用。

4 存放数天后,特种乳化沥青可能会出现聚集或分层现象,生产前应打开沥青储存罐的搅拌装置使特种乳化沥青分布均匀。

5 确认适宜的拌和用水量,气温高时适当增加设计用水量的0.5~1.0%。水少易发生粘轮现象而导致的拉痕严重影响路面的外观和质量;水多易导致碾压过程中出现泌水现象而影响碾压效果,且压实度也很难满足要求。

6 当天拌和结束后,应清理和冲洗拌和设备,尤其是沥青拌合装置如燃烧滚筒进入提升部位应清理干净,对于拌和缸和提升斗应冲洗干净以防止堵塞。

6.2.8 海母(HiRM)再生混合料运输应符合以下要求:

1 拌和站离摊铺现场不宜超过50km,确保特种乳化沥青破乳时间和水硬胶结料终凝时间满足技术要求,开始拌和至压实结束时间不宜超过6h。

2 拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分几堆装料,以减少粗、细集料的分离现象。

3 运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有充足的运料车等候卸料。

4 运输车辆的车厢应清扫干净,严禁有泥沙或其它杂物残留车厢。为防止混合料与车厢板粘结导致卸料困难,可在车厢侧板和底部涂1:3的少量植物油水混合液。

5 在摊铺现场应凭运料单收料,并检查混合料的质量,检查混合料的颜色是否一致,有无花白料,有无结团或严重离析现象,如运输或停放时间过长,应该废弃不用,已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。

6 连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。

7 卸料后,对残余的混合料应及时清除,防止结硬。

6.2.9 海母(HiRM)再生混合料摊铺应符合以下要求:

1 宜采用沥青摊铺机摊铺混合料,熨平板不需加热。摊铺机应采用自动找平方式,用钢丝绳引导的高程控制方式。

2 摊铺机摊铺时必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或者中途停顿,摊铺速度宜控制在2~4m/min范围内。切忌摊铺过程停停走走和停铺用餐,争取做到每天收工停机一次。

3 摊铺机的螺旋布料器旋转应保持匀速以减少离析,发现超粒径集料时应人工清除,当发现摊铺后的混合料出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕时应分析原因,予以消除。

4 混合料最大矿料粒径与摊铺层厚度应相匹配,单层摊铺厚度不宜小于公称最大粒径的3倍,当摊铺厚度超过150mm时,应分层进行摊铺,以保证摊铺质量及压实度满足要求。

5 根据试铺确定的松铺系数进行摊铺,应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中的方法,由使用的混合料总量与面积校验平均厚度,一般松铺系数在1.25~1.30。

6 摊铺机随机人员维持摊铺机工作面洁净,随时清除杂物,并随时回收,铲净散落在路上的混合料,随时修铺边缘或接缝的缺陷。

7 摊铺气温不得低于5℃,摊铺中遇雨应立即停止摊铺,清除未压实成型的混合料,遭雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。遇到机器故障、下雨

等原因不能连续摊铺时,及时将情况通知拌和站并报告技术负责人。

6.2.10 海母(HiRM)再生混合料压实应符合以下要求:

1 压实是保证施工质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,并派专人指挥。

2 根据试铺确定的碾压遍数进行压实,既要满足压实度,又不能造成过压推移现象,一般可参照表6.2.10中进行。

表6.2.10 海母(HiRM)厂拌冷再生混合料的碾压参数

3 为防止碾压产生推挤,碾压时,应控制压路机行进的速度。碾压分初压、复压和终压,应按以下方法:

(1) 初压不加振动,以防止乳液的流失,一般采用1.5~3km/h的行进速度进行控制,混合料含水量大时碾压遍数多,碾压由边缘向中间,并注意错轴宽度且不漏压。

(2) 复压采用高频率低振幅模式碾压,一般采用2~4km/h的行进速度进行控制.

(3) 终压使用胶轮压路机碾压+钢轮压路机收面,当胶轮压路机碾压时不得出现水迹或提浆现象,钢轮压路机收面至没有轮迹出现为止,一般采用3~5km/h的行进速度进行控制。

4 碾压过程中应先起步后振动,先停振后停机,变向缓慢平稳,为避免碾压时混合料摊挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机,碾压路线及方向不应突然改变,压路机折返应呈阶梯形,不应在同一断面上,初压时不得使用轮胎压路机。

5 当压实过程中有推移或泌水现象时,应停止碾压,待凉晒一段时间,水分基本蒸发后,继续碾压。

6 当道路横断面无中央分隔带,施工时宜在分幅施工的纵向设置有支撑的模板,先将其固定,模板板面垂直于路面,然后再摊铺碾压。

7 碾压后任何车辆机械不得在路面上停放(包括压路机),并防止矿料、杂物等落在新铺的路面上。严禁压路机在刚碾压完或正在碾压的路段上掉头、急刹车及停放。

9 检测调整摊铺厚度,确保合格的压实厚度,并在初压中即以3m直尺检测,及时找平补齐,达到路面平整,接缝严密的要求。

10 采用灌砂法对压实情况进行跟踪检测,发现问题及时分析原因,调整施工与碾压工艺。

6.2.11 海母(HiRM)再生面层养生应符合以下要求:

1 经检测合格后,进入养生阶段。若天气干燥、平均气温高于20℃,宜养生不少于24h。若天气潮湿,平均气温低于7℃,应养生3~7d,直至表面完全干燥。当环境介于两者之间,可酌情处理。

2 开放交通时间应考虑施工自然环境(如温度、湿度等),至少养生24h后方可开放轻型交通(车辆吨位不得大于2.5t),并对行车速度进行限制,车速不得超过40km/h。严禁重车、超载车辆通行,指挥通行车辆匀速慢行,禁止紧急制动、加速启动以及车辆转弯和扭转。

6.2.12 待海母(HiRM)厂拌冷再生面层养生表面干燥,清扫表面松散的浮粒并洒布粘层油后方可进行沥青面层摊铺,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中热拌沥青混合料路面施工工艺进行。

6.3 海母(HiRM)就地冷再生面层施工工艺

6.3.1 海母(HiRM)就地冷再生面层施工机械应配备冷再生机、沥青罐车、振动压路机、胶轮压路机、双钢轮压路机和水车等。开工前应做好施工机械的保养、调试和试机,施工期间不应发生严重的机械故障。

6.3.2 应配备性能良好、精度符合要求的试验检测仪器,按照本指南6.2.2条

规定进行。

6.3.3 海母(HiRM)就地冷再生面层施工工艺流程如图6.3.3所示。

图6.3.3 海母(HiRM)就地冷再生面层施工工艺流程图

6.3.4 旧沥青路面材料(RAP)取样应符合以下要求:

1 分析路面结构和路面维修记录,根据路面情况是否相同或者接近将全施工路段划分为若干个子路段,每个子路段长度不宜大于5000m,且不宜小于500m,或者每个子路段面积不宜大于50000㎡,且不宜小于5000㎡。

2 按照《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60)随即取样方法确定取样点位置。

3 每个子路段每个车道分别取样1处,且铣刨深度与拟再生深度一致。

4 根据需要,取足够数量的回收沥青路面材料(RAP)。

6.3.5 根据海母(HiRM)再生混合料目标配合比设计结果,进行海母(HiRM)就地冷再生混合料生产配合比设计与验证,除旧路面材料就地取样外,其他应按6.2.5条规定进行。

6.3.6 施工准备应符合以下要求:

1 铺筑试验路,长度不宜小于200m。从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面进行检验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。

2 冷再生机的要求。冷再生机的工作装置的切削深度可精确控制;工作宽度不应小于2.0m;喷洒计量精确可调,且与切削深度、工作速度、材料密度联动,喷嘴在工作宽度范围内均匀分布且可独立开启与关闭。

3 清除原路面上的杂物,根据再生厚度、宽度、干密度等计算每平方米新集料、水硬胶结料等用量,在旧路面或铣刨后路面表面上画网格,均匀撒布。

6.3.7 再生作业和摊铺应符合以下要求:

1 综合考虑施工季节、气候条件、再生作业段宽度。施工机械和运输车辆的效率和数量、操作熟练程度、水泥终凝时间等因素,确定每个作业段的长度。

2 在施工起点处将各所需施工机具顺次首尾连接,连接相应管路。 3 启动施工设备,按照设定的再生深度对路面进行铣刨、拌和。再生机组必须缓慢、均匀、连续地进行再生作业,不得随意变更速度或者中途停顿,再生施工速度宜为4~10m/min。

4 单幅再生至一个作业段终点后,将再生机和罐车等倒至施工起点,进行第二幅施工,直至完成全副作业面的再生。

5 纵向接缝的位置应避开快、慢车道上车辆行驶的轮迹,纵向接缝处相邻两幅作业面间的重叠量不小于10cm。

6 沥青层就地冷再生,摊铺出的混合料不能出现明显离析、波浪、裂缝、拖痕。

7 采用摊铺机或采用带有摊铺装置的再生机进行摊铺时,摊铺应符合本指南6.2.9条的规定。

6.3.8 压实及养生应符合以下要求:

海母(HiRM)就地冷再生面层压实及养生,应符合本指南6.2.10~6.2.11节的规定。

表6.3.8 海母(HiRM)就地冷再生混合料的碾压参数

6.3.9 待海母(HiRM)就地冷再生面层养生表面干燥,清扫基层表面松散的浮粒并洒布粘层油后方可进行沥青面层摊铺,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)中热拌沥青混合料路面施工工艺进行。

6.4 海母(HiRM)厂拌冷再生联结层施工工艺

6.4.1 旧水泥混凝土路面加铺海母(HiRM)再生联结层前,应对旧水泥混凝土路面进行碎石化或病害彻底处治,其施工工艺流程可参照图6.2.3所示。

6.4.2 根据海母(HiRM)再生混合料目标配合比设计结果,进行海母(HiRM)就地冷再生混合料生产配合比设计与验证,应按6.2.5条规定进行。

6.4.3 施工前准备应符合以下要求:

1 旧水泥混凝土路面处理方式取决于旧水泥混凝土路面的损坏类型、严重程度和病害成因。根据病害情况,对旧水泥混凝土路面进行病害处理(修复坏板、注浆、灌缝等)。

2 旧水泥混凝土路面病害就地处理不能满足设计要求时,应考虑对旧水泥混凝土路面应用碎石化技术进行破碎和整平。

6.4.4 旧水泥混凝土路面加铺海母(HiRM)再生联结层的混合料拌制、运输、摊铺、压实及养生等,应按照本指南第6.2.7~6.2.12条规定进行。

6.5 施工质量管理与控制标准

6.5.1 海母(HiRM)厂拌冷再生面层施工质量管理与控制应符合以下要求: 1 施工过程的材料质量控制和检查的项目、频度应满足表6.5.1-1的要求。

表6.5.1-1 厂拌冷再生混合料施工前材料的检查

2 施工过程的质量控制检查项目、频度等应满足表6.5.1-2的要求。

表6.5.1-2 厂拌冷再生施工过程的质量控制检查项目、频度和要求

3 施工过程和交工验收的外形尺寸检查项目应满足表6.5.1-3的要求。

表6.5.1-3 厂拌冷再生施工和交工外形尺寸检查项目、频度和要求

6.5.2 海母(HiRM)就地冷再生面层施工质量管理与控制应符合以下要求: 1 施工过程的材料质量控制和检查的项目、频度应满足表6.5.2-1的要求。

表6.5.2-1 就地冷再生混合料施工前材料的检查

2 施工过程的质量控制检查项目、频度应满足表6.5.2-2的要求。

表6.5.2-2 就地冷再生施工过程的质量控制检查项目、频度和要求

3 施工过程和交工验收的外形尺寸检查项目应满足表6.5.2-3的要求。

表6.5.2-3 就地冷再生施工和交工外形尺寸检查项目、频度和要求

注:用作二级公路底基层,或者用于三级及以下公路时,纵断面高程控制要求可适当放宽。

6.5.3 旧水泥混凝土路面加铺海母(HiRM)再生联结层的施工质量管理与控制应按照本指南第6.5.1条规定进行。

本指南用词说明

一、为了准确地掌握技术指南条文,对执行规范严格程度的用词作如下规定: 1、表示很严格,非这样做不可的用词 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2、表示严格,在正常情况均应这样做的用词 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3、表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

二、本技术指南条文中应按指定的其它有关标准、规范的规定执行,其写法“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。如非必须按所指的标准、规范或其他规定执行,其写法为“可参照……”。


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