CN114032727A - 一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法。为了解决现有路面存在的反射裂缝的缺陷，抗重载性能低，柔性基层易产生网裂、下沉的问题。本发明的技术方案为包括主骨料、填充料和嵌缝料；先摊铺主骨料，对主骨料碾压后再摊铺填充料，将填充料与主骨料拌合均匀进行碾压，再洒布嵌缝料，碾压养生7天，回弹模量在1200MPa左右，主骨料为大粒径碎石，其公称粒径为53~73mm或37.5~63mm，填充料和嵌缝料采用现场水泥冷再生沥青面层铣刨统料，水泥冷再生沥青面层铣刨统料，是由旧路沥青路面结构层铣刨料与水泥、水在再生设备内拌合形成的，水泥冷再生沥青面层铣刨统料，最大粒径小于16mm，满足连续级配曲线要求，水泥剂量范围为5~12%，7d无侧限抗压强度代表值不低于3Mpa。

Description

一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，具体涉及一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法。

背景技术

我国公路大中修养护工程处治方面常采用铣刨沥青面层，对原有基层、底基层进行挖除换填、加固补强处治，按设计强度确定是否增加新的基层，再重铺面层，这种结构维修方案需要废弃大量铣刨料，造成环境污染，并且新基层的设计常以为水稳较多，水稳基层虽路面强度大、模量高、板体性强，但其温缩、干缩变形大、易开裂、无自愈能力，因而耐久性差，再者多次维修会造成路面标高不断上升。

近些年行业内也有利用再生技术，或对面层进行再生，或对路面结构层全深式再生，全深式再生工艺看似从整体上对道路进行了维修处治，但细看其基层的材料配比，不难发现其材料配合比设计依然还是和传统的半刚性基层保持相似，并没有解决类似于半刚性基层应力集中导致的加铺层反射裂缝的问题。

当然，我国也有少数路面基层采用柔性基层，克服了半刚性基层易收缩开裂的问题，但其缺点在于刚度较小，弯沉值偏大，导致路面结构变形大，易产生水平推移，产生龟裂、网裂、松散、下沉等病害。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有路面存在的反射裂缝的缺陷，抗重载性能低，柔性基层易产生网裂、下沉的问题，提供一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，包括主骨料、填充料和嵌缝料；

首先先摊铺主骨料，对主骨料碾压后再摊铺填充料，将填充料与主骨料拌合均匀进行碾压，再洒布嵌缝料，碾压养生7天，回弹模量在1200MPa左右。

进一步，主骨料为大粒径碎石，其公称粒径为53～73mm或37.5～63mm。

进一步，填充料和嵌缝料采用现场水泥冷再生沥青面层铣刨统料。

进一步，水泥冷再生沥青面层铣刨统料，是由旧路沥青路面结构层铣刨料与水泥、水在再生设备内拌合形成的。

进一步，水泥冷再生沥青面层铣刨统料，最大粒径小于16mm，满足连续级配曲线要求，水泥剂量范围为5～12％，7d无侧限抗压强度代表值不低于3Mpa。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1)本发明大粒径水泥再生基层采用大粒径碎石颗粒作为主骨料，将旧路沥青面层掺加水泥铣刨冷再生，利用水泥冷再生沥青面层铣刨统料填充骨架空隙，形成具有较大摩擦力与嵌挤力的空间嵌挤结构，因而具有优良的承载能力。

2)本发明由于大粒径骨料的存在切断了水泥稳定再生混合料之间的联系，阻止了连续水稳板体的形成，使得胀缩应力不能连续传递，从而弱化了整体半刚性，保留空隙内填料的局部半刚性，有效避免了半刚性基层因整体半刚性易产生裂缝的问题。同时，水泥稳定再生混合料在大粒径骨料间隙形成小的水稳团块，对大粒径骨料框架起到了有效支撑和侧向限制作用，减少了主骨料之间水平推移和蠕变变形的发生，从而避免了柔性基层易产生网裂、下沉的问题。

3)本发明基层抗裂、抗中再、抗车辙，将沥青面层铣刨料进行再生循环利用，绿色环保，可节约大量的石材，造价低，改善路面结构组成，延长沥青路面使用寿命。

4)本发明基层是采用物理的方法改变材料性能，没有添加任何新材料，只是在材料规格、用量和拌和摊铺方式做了针对性的个性化设计，材料性能得到大幅提高，但造价没有相应提高，在大修或新建路面结构中，一般置换原有水稳基层，底基层保留原有水稳。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、实施方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，

一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，包括主骨料、填充料和嵌缝料；

首先先摊铺主骨料，对主骨料碾压后再摊铺填充料，将填充料与主骨料拌合均匀进行碾压，再洒布嵌缝料，碾压养生7天，回弹模量在1200MPa左右。

上述主骨料为大粒径碎石，其公称粒径为53～73mm或37.5～63mm。对于交通量大、荷载较重的公路宜使用粒径较大的规格。大粒径碎石规格要求按照下表选用。

表1大粒径碎石规格要求

上述填充料和嵌缝料采用现场水泥冷再生沥青面层铣刨统料。

上述水泥冷再生沥青面层铣刨统料，是由旧路沥青路面结构层铣刨料与水泥、水在再生设备内拌合形成的。

上述水泥冷再生沥青面层铣刨统料，最大粒径小于16mm，满足连续级配曲线要求，水泥剂量范围为5～12％，7d无侧限抗压强度代表值不低于3Mpa。

本发明具体的施工方法为：

(1)在施工前首先准备下承层，对下承层进行质量检验，验收合格后，方可以进行本发明大粒径水泥再生基层路面的施工。

(2)在施工过程中根据填充式大粒径水泥稳定再生基层的设计厚度、大粒径碎石空隙率以及填充料的最大干密度，确定摊铺段所需的主骨料与填充料的比例和质量，并在试验段内均匀分层摊铺，分别确定主骨料和填充料的松铺厚度系数。

(3)摊铺主骨料：根据设计给的主骨料的松铺系数确定大粒径碎石的摊铺厚度，摊铺主骨料，摊铺完成后采用振动压路机静压1～2遍。

(4)摊铺填充料：根据设计给的主骨料的松铺系数确定填充料的摊铺厚度，摊铺填充料。

(5)翻拌：将大粒径水泥再生基层填充料按规定均匀摊铺在主骨料上后，采用路拌设备将其均匀地翻拌。

(6)嵌缝料撒布：采用石屑撒布机撒布大粒径水泥再生基层嵌缝料；

(7)碾压：采用激振力40t以上的重型振动压路机及25t以上胶轮压路机或18～21t以上三轮压路机，进行碾压，重型振动压路机振动碾压4～6遍，胶轮压路机或三轮压路机静压2～3遍。

(8)接缝处理：对横纵接缝进行处理，保证横缝应与路中心线垂直设置；后一施工段施工时，应将前一施工段靠近衔接处1～3m位置的混合料挖除至密实处止，断面应垂直；两幅合拢时，纵向施工缝应处理，已施工半幅的混合料挖除至密实处，断面应垂直。

(9)养生：碾压结束并经检查合格后，对施工路段应采取洒水养生，覆盖材料宜选用土工毡、保湿养生膜等节水材料，养生时间不少于7d，形成的一种“刚在局部，柔在整体”的基层结构，其回弹模量基本在1200MPa左右。

实施例：

本实施例是两车道省道改建工程，旧路为宽度7m的水泥混凝土路面，改造后使用沥青混凝土路面。

旧水泥路面面板综合处治后作为新路面结构层的垫层，再在上面加铺16～20cm6％水泥稳定级配碎石基层+18cm大粒径水泥再生基层+8cmATB30改性沥青碎石下面层+4cm AC-13C进口沥青混凝土(辉绿岩)上面层。

18cm大粒径水泥再生基层采用公称粒径为37.5～63大粒径碎石做为主骨料；将旧沥青面层铣刨后，筛分出粒径小于16mm的铣刨料，将该粒径的旧路沥青路面铣刨料与P.C32.5R水泥、水在再生设备内拌合形成的水泥冷再生沥青面层铣刨统料。所得的水泥冷再生沥青面层铣刨统料的级配如下表所示：

表1水泥冷再生面层铣刨统料级配

水泥冷再生沥青面层铣刨统料的水泥剂量为12％，最佳含水量为6％，7天无侧限抗压强度代表值为12.5MPa。

大粒径碎石摊铺厚度为17cm，填充料挖机辅助人工摊铺厚度为9cm。如局部位置大粒径碎石摊铺厚度超过20cm时，需按比例增加填充料厚度。

摊铺主骨料：根据设计给的主骨料的松铺系数确定大粒径碎石的摊铺厚度为17cm，摊铺主骨料，摊铺完成后采用振动压路机静压1～2遍。

摊铺填充料：根据设计给的主骨料的松铺系数确定填充料的摊铺厚度为9cm，采用挖机辅助人工摊铺填充料。

翻拌：将大粒径水泥再生基层填充料按规定均匀摊铺在主骨料后，路面宽度7m，采用路拌设备将其均匀地翻拌按5道路拌，先施工的半幅，采用2道路拌，中线处30cm范围内大粒径碎石顶部不摊铺填充料，后施工的半幅，采用3道路拌。路拌横向搭接不小于20cm，原则上一次路拌长度不少于100米。

嵌缝料撒布：采用石屑撒布机撒布大粒径水泥再生基层嵌缝料；

碾压：采用激振力40t以上的重型振动压路机及25t以上胶轮压路机或18～21t以上三轮压路机，进行碾压，重型振动压路机振动碾压4～6遍，胶轮压路机或三轮压路机静压2～3遍。

接缝处理：对横纵接缝进行处理，保证横缝应与路中心线垂直设置；后一施工段施工时，应将前一施工段靠近衔接处1～3m位置的混合料挖除至密实处止，断面应垂直；两幅合拢时，纵向施工缝应处理，已施工半幅的混合料挖除至密实处，断面应垂直。中缝处在合拢路拌时，必须切入已碾压密实的断面，如过每天施工路段不能完全合拢，中缝处还需接缝挖除处理。

施工过程检测：每天施工过程中都要采用开挖法，进行大粒径碎石与填充料及嵌缝料的质量比检测，当质量比出现偏差时要及时微调。质量目标配合比为：大粒径碎石：填充料(含嵌缝料)＝54：46。

养生：碾压结束并经检查合格后，可允许车辆通行，但车速需限制，并持续7d以上进行洒水养生。养生期间，基层表面应始终保持湿润，第一次洒水一定要洒透。

大粒径水泥再生基层施工养生完成后，按照规范要求就行质量检测。测得固体体积率为87％，弯沉值平均值为25.2(0.01mm)，平整度合格率为90.9％；横坡坡度满足设计要求，填充式水泥稳定基层外观质量表面无松散、坑洼、碾压痕迹，通过试验段取芯观测芯样完整，孔壁完整。

Claims (5)

1.一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，包括主骨料、填充料和嵌缝料；

首先先摊铺主骨料，对主骨料碾压后再摊铺填充料，将填充料与主骨料拌合均匀进行碾压，再洒布嵌缝料，碾压养生7天，回弹模量在1200MPa左右。

2.根据权利要求1所述一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，所述主骨料为大粒径碎石，其公称粒径为53~73mm或37.5~63mm。

3.根据权利要求1或2所述一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，所述填充料和嵌缝料采用现场水泥冷再生沥青面层铣刨统料。

4.根据权利要求3所述一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，所述水泥冷再生沥青面层铣刨统料，是由旧路沥青路面结构层铣刨料与水泥、水在再生设备内拌合形成的。

5.根据权利要求4所述一种大粒径水泥再生基层路面结构的施工方法，其特征在于，所述水泥冷再生沥青面层铣刨统料，最大粒径小于16mm，满足连续级配曲线要求，水泥剂量范围为5~12%，7d无侧限抗压强度代表值不低于3Mpa。