CN109082986A - 就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，包括：步骤一、原路面结构铣刨；步骤二、性能分析；步骤三、布设灰格；步骤四、摊铺外加剂；步骤五、冷再生机再生；步骤六、含水量控制及拌合；步骤七、压实成型；步骤八、压实养护。本发明中，道路就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料，从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置，导致成本大幅度下降；而且将因施工而造成的交通干扰降到最低。

Description

就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法

技术领域

本发明涉及一种旧路面基地的改良方法，具体涉及一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，属于旧路面结构维修、改造施工技术领域。

背景技术

近些年社会经济飞速发展，人们对交通工具的需求也越来越频繁，因此对各公路的损坏日益加剧，很多高速公路进入了改修养护的阶段，在这过程中翻挖和铣刨的沥青混合料大多被废弃掉。这样不仅浪费了沥青资源更会造成环境污染，而且大量的开采新石料必然会影响到植被的生长，造成水土流失甚至会破坏生态环境。

传统处理方法是将这些基层废料进行简单的填埋或废弃处理，这一方面会浪费大量有价值的资源，另一方面也将占用宝贵的土地资源，并造成环境污染。将这些基层废料进行科学合理的再生利用，会具有良好的社会效益、经济效益和环保效应，亦是社会发展的需求。如何对路面结构进行翻修，合理处置旧路结构的废料，使大修结构更为经济合理并能维持繁忙道路的正常运营，同时又能保障翻修后道路的使用性能，是道路养护工作需要重点解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，而提供一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，从而可以对基层废料进行合理回收处理，节材环保。

本发明的主要原理是：

采用专用设备，充分利用现有沥青道路旧灰土层材料，并按比例加入一定量的外加剂(如水泥)，在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、添加、摊铺及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的新基层的作业过程。本发明的回收料再生利用率高，再生混合料无侧限抗压强度大，除能够恢复旧路的原设计能力外，还可以通过基层承载力的提高从根本上实现道路等级的提高，可以来解决沥青路面上基层破损的技术难题。满足设计使用功能要求，达到经济、节材、环保、高效施工的目的。

本发明具体是这样实现的：

一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，包括以下步骤：

步骤一、原路面结构铣刨

利用铣刨机对原路面结构铣刨，露出石灰土的底基层；

步骤二、性能分析

对底基层石灰土物理性能和外加剂的物理性能进行分析；

步骤三、布设灰格

在石灰土的底基层上表面设灰格，掺入外加剂进行拌合；

步骤四、摊铺外加剂

在每个灰格内摊铺外加剂，用刮板将外加剂均匀分布在灰格内；原状土用方格网划分区域，每个区域按百分比加入外加剂拌和，摊铺外加剂，使外加剂均匀布满每个灰格；

步骤五、冷再生机再生

外加剂摊铺后，立即用冷再生机旋拌均匀；

步骤六、含水量控制及拌合

冷再生机连接水车进行拌合，冷再生机根据外加剂的用量来调节水车的出水量，使外加剂掺量的石灰土底基层的含水量达到最佳含水率；使用路拌机进一步拌合打碎，使外加剂与底基层石灰土充分拌合；

步骤七、压实成型

拌合结束后推土机排压一遍，平地机整平直至表面平整光滑、无凸起、无坑洼；

步骤八、压实养护

压实成型后马上碾压，使用振动压路机静压一遍、弱振一遍、强振四到六遍、弱振一遍，最后静压收面。

更进一步的方案是：

所述的外加剂为水泥。

更进一步的方案是：

步骤一中，铣刨过程中安排人员辅助铣刨机操作手，随时检测铣刨深度并及时调整；沥青铣刨深度应比基层与原路面油层之间的界面略低，铣刨出的路面地板应平整无坑疤现象；基层铣刨前先标记好需进行铣刨的开始和结束位置，然后进行基层铣刨，铣刨厚度按原基层厚度进行；基层铣刨结束后，沿路面两侧纵向向内错开15cm形成台阶进行上层石灰土基础铣刨，铣刨深度为14cm，保留16cm厚原石灰土基础。

更进一步的方案是：

步骤三中，水泥的加入量为2-6％，即最终石灰土内水泥的重量百分比含量为2-6％。

更进一步的方案是：

步骤三中，水泥的加入量为4％。

更进一步的方案是：

步骤四中，灰格大小为：3.5m×5m的长方形。

更进一步的方案是：

步骤五具体过程如下：拌合顺序由低向高进行，使每次的拌合宽度与上一次的拌合宽度重叠30cm以上，拌合时设专人随时检查冷再生机拌合深度，并应破坏约1cm左右的下承层表面，以利于上下层粘结；拌合过程中应保障冷再生机行驶速度稳定，以保证拌合后的平整度。

本发明在实施时，原有路面的废旧材料无需清理，在常温下经过专用冷再生机械的铣刨、破碎，形成均匀的材料层，再经过重型压实机械就地整平，碾压成型，这样的路面结构一般不会产生薄弱层，能确保结构的完整性。而且，经道路实体实验表明，道路废旧底基层石灰土添加外加剂重新整形后，可以达到道路使用功能，重新利用废旧底基层石灰土，形成土壤资源的良性循环。所有旧铺层材料全部就地利用，从而大大减少了新材料的用量，保护了资源。

同时，本发明的工艺简单，机械化程度高。铣刨、破碎、添加、拌和、摊铺、压实可一次完成，可以缩短施工工期，降低了道路中断交通的时间。本发明的回收料再生利用率高，再生混合料无侧限抗压强度大，除能够恢复旧路的原设计能力外，还可以通过基层承载力的提高从根本上实现道路等级的提高。不存在废弃旧料的运输和堆放。现代再生机械所具有的封闭式自动控制添加系统，不仅配比精确，而且防止了粉尘的飞扬，从根本上完全改变了传统的沥青路面废弃量十分巨大，对环境造成严重污染的道路维修方法。因此被人们称之为“绿色”施工技术。

本发明中，道路就地冷再生由于全部利用了旧的铺层材料，从而减少了道路维修或改造时旧铺层材料的挖起运输、废置和新材料的购置，导致成本大幅度下降。比传统方式相比，随着再生层厚度的不同，大概可以降低成本20％—46％，厚度越深，降低成本越多。而且将因施工而造成的交通干扰降到最低。

附图说明

图1为本发明整体工艺方法示意图；

图2为2％外加剂(水泥)含水率、干密度分析结果；

图3为4％外加剂(水泥)含水率、干密度分析结果；

图4为6％外加剂(水泥)含水率、干密度分析结果；

图5为添加不同比例外加剂(水泥)底基层压实度；

图6为添加不同比例外加剂(水泥)底基层弯沉值。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如附图1所示，一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，包括以下步骤：

步骤一、原路面结构铣刨：铣刨过程中安排人员辅助铣刨机操作手，随时检测铣刨深度并及时调整；沥青铣刨深度应比基层与原路面油层之间的界面略低，铣刨出的路面地板应平整无坑疤现象；基层铣刨前先标记好需进行铣刨的开始和结束位置，然后进行基层铣刨，铣刨厚度按原基层厚度进行；基层铣刨结束后，沿路面两侧纵向向内错开15cm形成台阶进行上层石灰土基础铣刨，铣刨深度为14cm，铣刨后保留16cm厚原石灰土基础；其中，形成台阶，是两侧高，中间由于进行了上层石灰土基础铣刨而形成中间低的台阶形状；

步骤二、对底基层石灰土物理性能进行分析；外加剂为水泥，对其物理性能进行分析；

步骤三、损坏道路沥青面层、水稳基层经铣刨后，保留已破损路面的原石灰土基层，在其表面上布设灰格，掺入外加水泥进行拌合；

步骤四、清理地基石灰土表面上的杂物后，根据处理宽度，用石灰布设灰格，根据水泥的含量确定灰格所需水泥数量；每个灰格经现场检验过面积及水泥数量后，及时用人工摊铺水泥，并用刮板将水泥均匀分布在灰格内；原状土用方格网划分区域，每个区域按百分比加入水泥拌和，摊铺水泥，使水泥均匀布满每个灰格；灰格是为了均匀分布外加剂而设置的一种标线，灰格为长方形方格网(用石灰撒布分格线)；灰格大小根据现场实际情况而定，例如可以为3.5m×5m的长方形；

步骤五、水泥摊铺后，立即用冷再生机旋拌均匀；拌合顺序由低向高进行，使每次的拌合宽度与上一次的拌合宽度重叠30cm以上，拌合时设专人随时检查冷再生机拌合深度，并应略破坏约1cm左右的下承层表面，以利于上下层粘结。拌合过程中应保障冷再生机行驶速度稳定，以保证拌合后的平整度；其中，下承层是指基层石灰土下面一层；

步骤六、冷再生机连接水车进行拌合，冷再生机需根据外加剂水泥的用量来调节水车的出水量，使外加剂水泥掺量的石灰土底基层的含水量达到最佳含水率；使用路拌机进一步拌合打碎，使水泥与底基层石灰土充分拌合；最佳含水率由试验确定；

步骤七、拌合结束后推土机排压一遍，平地机整平直至表面平整光滑、无凸起、无坑洼；

步骤八、精平完成后碾压应紧随其后，使用振动压路机静压一遍、弱振一遍、强振四到六遍、弱振一遍，最后静压收面。

为了验证外加剂水泥的加入量对于就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法效果的影响，下面分别以2％外加剂、4％外加剂和6％外加剂为具体实施例进行具体说明

实施例2

本实施例为在实施例1的基础上，将外加剂的用量限定在2％进行试验。得到的土工击实检测分析结果如表1和附图2所示。

表1：2％外加剂(水泥)土工击实检测分析结果

试验次数	1	2	3	4	5
						加水比例	14	16	18	20	22
筒加湿土质量(g)	4009	4101	4176	4149	4121
						筒质量	2120	2120	2120	2120	2120
湿土质量	1889	1981	2056	2029	2001
						湿质量密度	1.89	1.99	2.06	2.04	2.01

实施例3

本实施例为在实施例1的基础上，将外加剂的用量限定在4％进行试验。得到的土工击实检测分析结果如表2和附图3所示。

表2：4％土工击实检测分析结果

试验次数	1	2	3	4	5
						加水比例	14	16	18	20	22
筒加湿土质量(g)	4011	4106	4198	4173	4129
						筒质量	2120	2120	2120	2120	2120
湿土质量	1891	1986	2078	2053	2009
						湿质量密度	1.90	1.99	2.08	2.06	2.02

实施例4

本实施例为在实施例1的基础上，将外加剂的用量限定在6％进行试验。得到的土工击实检测分析结果如表3和附图4所示。

表3：6％土工击实检测分析结果

试验次数	1	2	3	4	5
						加水比例	15	17	19	21	23
筒加湿土质量(g)	4045	4143	4221	4196	4167
						筒质量	2120	2120	2120	2120	2120
湿土质量	1925	2023	2101	2076	2047
						湿质量密度	1.93	2.03	2.11	2.08	2.05

实施例2至4所用的水泥性能如表4所示。

表4：外加剂(水泥)物理性能分析结果

实施例2至4所得的添加不同比例外加剂(水泥)底基层压实度和弯沉值分别如附图5和6所示。

可知，经过对照相比，不同外加剂(水泥)对石灰土底基层检验标准影响不同，经实验室检测水泥冷再生石灰土底基层压实度、弯沉值可得出：

压实度：2％外加剂＜4％外加剂≈6％外加剂

弯沉值：2％外加剂＞4％外加剂≈6％外加剂

考虑到外加剂(水泥)用量的因素，可得出外加剂(水泥)掺量为4％为最佳剂量。

Claims (7)

1.一种就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、原路面结构铣刨

利用铣刨机对原路面结构铣刨，露出石灰土的底基层；

步骤二、性能分析

对底基层石灰土物理性能和外加剂的物理性能进行分析；

步骤三、布设灰格

在石灰土的底基层上表面设灰格，掺入外加剂进行拌合；

步骤四、摊铺外加剂

在每个灰格内摊铺外加剂，用刮板将外加剂均匀分布在灰格内；原状土用方格网划分区域，每个区域按百分比加入外加剂拌和，摊铺外加剂，使外加剂均匀布满每个灰格；

步骤五、冷再生机再生

外加剂摊铺后，立即用冷再生机旋拌均匀；

步骤六、含水量控制及拌合

冷再生机连接水车进行拌合，冷再生机根据外加剂的用量来调节水车的出水量，使外加剂掺量的石灰土底基层的含水量达到最佳含水率；使用路拌机进一步拌合打碎，使外加剂与底基层石灰土充分拌合；

步骤七、压实成型

拌合结束后推土机排压一遍，平地机整平直至表面平整光滑、无凸起、无坑洼；

步骤八、压实养护

压实成型后马上碾压，使用振动压路机静压一遍、弱振一遍、强振四到六遍、弱振一遍，最后静压收面。

2.根据权利要求1所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

所述的外加剂为水泥。

3.根据权利要求1所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

步骤一中，铣刨过程中安排人员辅助铣刨机操作手，随时检测铣刨深度并及时调整；沥青铣刨深度应比基层与原路面油层之间的界面略低，铣刨出的路面地板应平整无坑疤现象；基层铣刨前先标记好需进行铣刨的开始和结束位置，然后进行基层铣刨，铣刨厚度按原基层厚度进行；基层铣刨结束后，沿路面两侧纵向向内错开15cm形成台阶进行上层石灰土基础铣刨，铣刨深度为14cm，保留16cm厚原石灰土基础。

4.根据权利要求2所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

步骤三中，水泥的加入量为2-6%。

5.根据权利要求4所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

步骤三中，水泥的加入量为4%。

6.根据权利要求1所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

步骤四中，灰格大小为：3.5m×5m的长方形。

7.根据权利要求1所述就地冷再生石灰土底基层的综合改良方法，其特征在于：

步骤五具体过程如下：拌合顺序由低向高进行，使每次的拌合宽度与上一次的拌合宽度重叠30cm以上，拌合时设专人随时检查冷再生机拌合深度，并应破坏约1cm左右的下承层表面，以利于上下层粘结；拌合过程中应保障冷再生机行驶速度稳定，以保证拌合后的平整度。