CN108660888A - 一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，包括下列步骤：将道路水泥板块破碎形成破碎作业面，将所述破碎作业面和下层路面粒石化；在所述粒石化的路面洒布水泥；利用冷再生机进行现场拌合再生水稳；经过初压整平、复压和养护处理，再生完成水稳基层。本发明提出的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，符合规范要求，水泥板块现场粒石化再生水稳经济和社会效益显著。

Description

一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法

技术领域

本发明涉及道路施工工艺领域，且特别涉及一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法。

背景技术

近年来我国公路建设水平得到快速发展，现阶段我国公路的后期养护技术水平还相对落后，目前采用的道路维修工艺主要有加铺或是翻挖重建。加铺会使路面标高抬升，路面结构复杂化，使得后期维修不便；翻修重建一方面在施工过程中产生大量废弃旧料，造成材料资源浪费，另一方面废弃旧料占用土地资源，过度开采石矿导致水土流失等环境破坏。

因此我国沥青路面后期养护、维修及改建工作面临着艰巨的挑战，故需从技术、材料、工艺等方面针对沥青路面进行研究，提出并采用科学合理的方法提高沥青路面质量，延长其使用寿命，降低成本节约资源。目前面临的迫切任务是采用合适的新材料、新工艺、新结构，进行科学、合理的维修，提高路面质量，延长其使用寿命。

我国高等级公路，尤其是高速公路的路面大多为半刚性沥青路面结构，即面层采用沥青混合料材料，基层、底基层采用水泥稳定类、石灰稳定类、工业废渣稳定类等半刚性材料。对于此类路面的再生技术主要集中在面层，对基层、底基层的再生利用很少，少部分基层与底基层的利用也是和面层一起铣刨后混合使用，因此缺乏对半刚性沥青路面各结构进行精细化再生利用。废弃水泥稳定土、二灰稳定土来源广泛，将其再生利用能够保护环境，节约建筑材料，具有很大的优越性和发展前景。

发明内容

本发明提出一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，符合规范要求，水泥板块现场粒石化再生水稳经济和社会效益显著。

为了达到上述目的，本发明提出一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，包括下列步骤：

将道路水泥板破碎形成破碎作业面，将所述破碎作业面和下层路面粒石化；

在所述粒石化的路面洒布水泥；

利用冷再生机进行现场拌合再生水稳；

经过初压整平、复压和养护处理，再生完成水稳基层。

进一步的，所述破碎作业面为对水泥板进行预破碎至30cm的小石块，然后利用移动式破碎机将30cm的小石块破碎成原来水泥混凝土的级配碎石和粉料。

进一步的，所述粒石化处理为先粒石化上层10cm半路幅7.5米宽，然后用挖机配合翻料将4米破碎完的石料翻至一侧，再破碎下层10cm路面，待破碎完成后再次用挖机翻料完成余下路幅的破碎。

进一步的，所述粒石化处理通过多层往返式破碎后取得的碎石的破碎率小于10％。

进一步的，所述洒布水泥时根据每平方水泥用量26kg，在现场洒布水泥的方格尺寸为7.5平方米，每格布设195kg水泥。

进一步的，所述冷再生机的拌和幅宽为2.3m、一次拌和压实厚度为22cm、行进速度按3.5m/min～4m/min控制。

进一步的，所述初压整平处理为利用压路机快速初压三遍，包括低幅高频稳压1遍、紧接着高幅低频碾压2遍，然后利用水准仪对标高进行放样后，用平地机在工作面上快速初平2遍，对凹陷处进行整修，整修时先将混合料翻松 5cm，再填补混合料，然后用平地机按复检的标高台整形，整形时平地机由两侧向路中心进行刮平，且整形按规定的坡度与路拱要求进行，整形后的再生层无再生机轮迹和集料离析现象，用水准仪对标高进行复检，再进行修整。

进一步的，所述复压处理为当混合料的含水率为最佳含水率，即1％～2％时，立即进行碾压，碾压由横坡较低处向较高处进行。

进一步的，所述复压处理为利用压路机高幅低频碾压三遍，行走速度在每分钟9米内，压路机碾压时重叠1/3轮宽，碾压工作在水泥的初凝之前完成，单幅碾压长度控制在100m以内，从拌合到碾压完成控制在3小时内。

进一步的，所述养护处理采用覆盖养生法，在水稳层顶面用薄膜或土工布覆盖，养生期为7天，养生期间限制车辆通行。

本发明提出的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法再生完成后的水稳基层，可做下基层也可做上基层，抗压强度从2.0MPa到4.5MPa不等。对再生水稳全过程进行了各项检测，如配合比、水泥滴定、级配筛分、压实度、弯沉值、取芯等各项指标均符合规范要求。水泥板块现场粒石化再生水稳经济和社会效益显著，其综合单价比传统施工方法节省30％以上。

附图说明

图1所示为本发明较佳实施例的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法流程图。

图2所示为本发明较佳实施例进行道路水泥板块水泥板预破碎和路面粒石化操作的示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法流程图。本发明提出一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，包括下列步骤：

步骤S100：将道路水泥板破碎形成破碎作业面，将所述破碎作业面和下层路面粒石化；

步骤S200：在所述粒石化的路面洒布水泥；

步骤S300：利用冷再生机进行现场拌合再生水稳；

步骤S400：经过初压整平、复压和养护处理，再生完成水稳基层。

根据本发明较佳实施例，所述破碎作业面为对水泥板进行预破碎至30cm左右的小石块，然后利用移动式破碎机将30cm左右的小石块破碎成原来水泥混凝土的级配碎石和粉料。所述粒石化处理为先粒石化上层10cm半路幅7.5米宽，然后用挖机配合翻料将4米破碎完的石料翻至一侧，再破碎下层10cm路面，待破碎完成后再次用挖机翻料完成余下路幅的破碎。

请参考图2，图2所示为本发明较佳实施例进行道路水泥板块水泥板预破碎和路面粒石化操作的示意图。具体操作时，先用镐头机将水泥板预破碎至30cm 左右的块状形成破碎作业面，然后将移动式破碎机开至作业面，移动破破碎行走速度初步控制在每分钟7米，每作业段行走破碎遍数暂定为3遍，可目测外观进行调整。级配检验根据现场设计暂定为先粒石化上层10cm半路幅7.5米宽，然后用挖机配合翻料将4米破碎完的石料翻至一侧再破碎下层10cm，待破碎完成后再次用挖机翻料完成余下路幅的破碎。

对破碎设备的要求：

(1)、拖拉机作为移动破的动力源，发动机功率至少在150马力以上；

(2)、拖拉机配置爬行档功能，保证动力输出轴为1000转/分；

(3)、拖拉机为4轮驱动；

(4)、拖拉机配置液压三点悬挂及两组液压快速接头输入输出，液压悬挂可悬挂5吨以上的机具，作为动力输出给移动破提供动力源；

(5)、拖拉机动力输出轴为1000转/分，标准6花键，尺寸1’3/8”；

所述粒石化处理通过多层往返式破碎后取得的碎石的破碎率小于10％。

所述洒布水泥时根据每平方水泥用量26kg，在现场洒布水泥的方格尺寸为 7.5平方米，每格布设195kg水泥。水泥掺量根据现场情况增加1％控制。

拌和机械为冷再生机，所述冷再生机的拌和幅宽为2.3m、一次拌和压实厚度为22cm、行进速度按3.5m/min～4m/min控制，，且须做到缓慢、均匀、连续，单幅再生施工至一个作业段终点后，将再生机和洒水车倒至第二幅施工，纵向接缝处相邻两幅作业面的重叠不宜小于10cm，同时再生第二幅时应关闭再生机上重叠范围内的水喷头。拌合时由冷再生机载电脑控制加水量，与冷再生机相连的洒水车通过软管向再生机供水。为控制含水量，施工前应现场取样测定原结构层天然含水量，并根据天然含水量计算实际用水量，并及时根据实际情况随时测定及时调整，加水量由冷再生机精确控制，本项目最佳含水量按10.8％取值。每段施工作业面暂定为200m，完成后逐步向前推进。

所述初压整平处理为利用22吨单缸轮压路机快速初压三遍，包括低幅高频稳压1遍、紧接着高幅低频碾压2遍(以便压实再生层下部2/3)，然后利用水准仪对标高进行放样后，用平地机在工作面上快速初平2遍，对凹陷处进行整修，整修时先将混合料翻松5cm，再填补混合料，严禁薄层贴补混合料，然后用平地机按复检的标高台整形，整形时平地机由两侧向路中心进行刮平，必要时再返回刮一遍，且整形按规定的坡度与路拱要求进行，整形后的再生层无明显再生机轮迹和集料离析现象，用水准仪对标高进行复检，再进行修整。

所述复压处理为当混合料的含水率为最佳含水率，即1％～2％时，立即进行碾压，碾压由横坡较低处向较高处进行。碾压工作必须在水泥的初凝之前完成，单幅碾压长度宜控制在100m以内，从拌合到碾压完成控制在3小时内。

碾压时，应遵循先轻后重，先静后动的原则进行，22吨单缸振动压路机碾压时应重叠1/3轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍，在水泥初凝时间内压实成型，从水泥拌合到碾压完毕整个施工时间在3 小时内完成。如因气温高等原因无法完成的，则需将作业段相应缩短。

碾压程序为：22吨振动压路机高幅低频碾压三遍，行走速度每分钟9米内。同时轮胎压路机配合碾压三遍(以获得紧密相连的纹理)，且必须在水泥初凝时间前碾压完毕，使路面基层表面平整密实，无明显轮迹或隆起现象，断面正确，路拱适度。检测压实度和厚度符合设计要求。碾压过程中，需注意以下事项：

(1)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，应保证路面基层表面不受破坏。

(2)碾压过程中，路面基层表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补撒适量的水。

(3)碾压过程中，如有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和，使其达到质量要求。

所述养护处理采用覆盖养生法，在水稳层顶面用薄膜或土工布覆盖，养生期为7天，养生期间限制车辆通行。养生期满后应及时施工下一道工序。

在施工前根据监理意见重新制定了检测项目，并对粒石化碎石进行了级配筛分，经过筛分检测证明现场粒石化是符合规范要求的。之后数日内又进行了水泥标准曲线，混合料击实，7天无侧限抗压强度，取芯，弯沉值，压实度等等一系列的检测项目。根据汇总的各项检测报告分析均能符合设计和监理提出的要求。较圆满地取得了试验段的成功。特别是对现场取芯情况来看较良好，表现为芯样完整厚度达标骨料分散均匀。

试验结果

序号	检测项目	设计要求	实测值	备注
					1	压实度	95％	96.6％	合格
2	厚度	220mm	222mm	合格
					3	弯沉	72.8	18个点	17个点合格、1个点不合格
4	南方水泥P.C32.5R		2份	合格
					5	7天无侧限抗压强度	3.0	5.5、4.7	合格
6	粗集料筛分		1份	不符合JTG/T F20-2015级配范围
					7	粗集料筛分		2份	符合JTG F41-2008级配范围
8	粗集料表观密度		1份
					9	再生水稳击实试验			水泥：水稳＝4.5:100

实际施工时应考虑好破碎板块的备选方案，如遇水泥板块破碎骨料粒径较大，施工时再生机铣刨拌和中边缘局部难免会产生离析情况，应对出现离析的位置，采取人工现场翻拌使其均匀后压实。根据原有破碎的级配情况可适量地添加其他规格的集料，以提高再生基层的强度。如级配不达标将选用预备方案。

由于是半幅半封闭施工，对原水泥板块靠近道路路缘石约20cm左右的边口部分破碎时将采用机械和人工破碎相结合的办法进行施工，冷再生施工时事先做好整平工作，按照松铺系数确定再生厚度，减少平地机刮料厚度，这样可以最大限度减少边口处再生料离析现象。

根据设计要求，充分利用原水泥板块厚度进行再生，即尽可能将再生层做厚。必须保证再生层厚度大于22cm。将水泥板块下面的三渣基层适当拌入再生层。

根据汇总的各项检测报告分析均能符合设计要求。对现场水泥砼板块粒石化掌握了第一手资料，获取了施工经验，证明了现场粒石化工艺的可行性。总结和建议内容如下：

1.对水泥板块破碎形成了标准化程序，先将水泥板预破碎成30公分左右的碎块，再使用移动破从上层往下层分层破碎，每层破碎三遍。也证明了专项施工方案中第二套粒石化破碎的方法是可行和可控的。所破碎形成的再生料符合级配要求。

2.由于水泥板块和再生水稳的密度差异性大，本着充分利用旧料原则，可适当增加再生水稳基层的厚度，减少上基层的厚度，这样可以最大限度提高工程的经济性。

3.现场再生时需增加1％的水泥用量，确保水泥拌合均匀。再生时水量可适当增加，增加值在3％左右进行控制。碾压遍数在现场测定，根据现场实际碾压效果进行修订。

4.如果施工天气逐渐转凉，为了提升水泥早期强度指标，提高弯沉值，考虑使用42.5普通水泥替代32.5复合水泥。

5.与三渣再生不同再生水稳的养生时间需适当延长，良好的天气条件下养生时间为7天以上，遇极端天气需再延后。

6.可以将再生下基层和厂拌上基层同步施工一次养生的方案，加快施工进度。

综上所述，本发明提出的道路现场粒石化再生水稳工艺施工方法再生完成后的水稳基层，可做下基层也可做上基层，抗压强度从2.0MPa到4.5MPa不等。对再生水稳全过程进行了各项检测，如配合比、水泥滴定、级配筛分、压实度、弯沉值、取芯等各项指标均符合规范要求。水泥板块现场粒石化再生水稳经济和社会效益显著，其综合单价比传统施工方法节省30％以上。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，包括下列步骤：

将道路水泥板破碎形成破碎作业面，将所述破碎作业面和下层路面粒石化；

在所述粒石化的路面洒布水泥；

利用冷再生机进行现场拌合再生水稳；

经过初压整平、复压和养护处理，再生完成水稳基层。

2.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述破碎作业面为对水泥板进行预破碎至30cm的小石块，然后利用移动式破碎机将30cm的小石块破碎成原来水泥混凝土的级配碎石和粉料。

3.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述粒石化处理为先粒石化上层10cm半路幅7.5米宽，然后用挖机配合翻料将4米破碎完的石料翻至一侧，再破碎下层10cm路面，待破碎完成后再次用挖机翻料完成余下路幅的破碎。

4.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述粒石化处理通过多层往返式破碎后取得的碎石的破碎值小于10％。

5.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述洒布水泥时根据每平方水泥用量26kg，在现场洒布水泥的方格尺寸为7.5平方米，每格布设195kg水泥。

6.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述冷再生机的拌和幅宽为2.3m、一次拌和压实厚度为22cm、行进速度按3.5m/min～4m/min控制。

7.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述初压整平处理为利用压路机快速初压三遍，包括低幅高频稳压1遍、紧接着高幅低频碾压2遍，然后利用水准仪对标高进行放样后，用平地机在工作面上快速初平2遍，对凹陷处进行整修，整修时先将混合料翻松5cm，再填补混合料，然后用平地机按复检的标高台整形，整形时平地机由两侧向路中心进行刮平，且整形按规定的坡度与路拱要求进行，整形后的再生层无再生机轮迹和集料离析现象，用水准仪对标高进行复检，再进行修整。

8.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述复压处理为当混合料的含水率为最佳含水率，即1％～2％时，立即进行碾压，碾压由横坡较低处向较高处进行。

9.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述复压处理为利用压路机高幅低频碾压三遍，行走速度在每分钟9米内，压路机碾压时重叠1/3轮宽，碾压工作在水泥的初凝之前完成，单幅碾压长度控制在100m以内，从拌合到碾压完成控制在3小时内。

10.根据权利要求1所述的道路水泥板块现场粒石化再生水稳工艺施工方法，其特征在于，所述养护处理采用覆盖养生法，在水稳层顶面用薄膜或土工布覆盖，养生期为7天，养生期间限制车辆通行。