水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工工藝

河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 張正珂

水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工工藝

河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 張正珂

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高速公路車流量迅速增長，原有的高速公路通行能力在部分地區(qū)已經(jīng)不能滿足社會需要，因此，有選擇性的對高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建已勢在必行。如何在有限的資金情況下改善通行能力，合理處理舊路結(jié)構(gòu)的廢料已經(jīng)越來越被大家重視。實踐證明，將銑刨舊料運用到底基層中，既解決了銑刨廢料對環(huán)境污染的問題，同時又將底基層結(jié)構(gòu)材料問題得以解決，可以取得非?？捎^的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

一、工藝特點

水穩(wěn)銑刨廢料底基層是將舊瀝青路面的面層和基層經(jīng)過銑刨、運輸、存放，然后與水泥、礦料等按一定比例重新拌和成具有一定路用性能的水泥穩(wěn)定混合料，鋪筑于路面結(jié)構(gòu)層之中，其工藝流程如圖1所示。

圖1 水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工工藝流程

水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工受原材料的影響很小，由于舊料底基層的原材料除了水泥，其他都不用從外部采購。使用水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層可以顯著減低成本，和傳統(tǒng)的施工方法相比較，由于舊路的材料可以全部利用，所以改擴(kuò)建投資成本可以大大降低。水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工工藝還可以減小對環(huán)境的破壞，保護(hù)環(huán)境和資源，因為舊料得以全部利用，減少了新材料的開采。也不存在舊料隨意存放的問題。

二、水泥穩(wěn)定銑刨廢料底基層施工工藝

1.老路的銑刨。老路面銑刨應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙確定的病害部位進(jìn)行銑刨。瀝青面層、二灰碎石基層、底基層按臺階拼接的要求分層銑刨，不同材料不能混銑混裝，銑刨機(jī)必須選用帶自動找平裝置的進(jìn)口銑刨機(jī)，銑刨寬度1.9～2.1m，銑刨最大深度≥30cm，銑刨料粒徑不得大于5cm。銑刨機(jī)在施工段加水，不準(zhǔn)泄漏，防止水滲入保留的路面結(jié)構(gòu)層中，影響路面的長期使用質(zhì)量。銑刨作業(yè)邊角切縫處的大塊舊料（如瀝青止水帶、風(fēng)鎬切除的邊角料）要單獨裝運廢棄，不得堆放到銑刨回收利用處。

2.銑刨舊料底基層配合比設(shè)計。

（1）銑刨料底基層總的要求。老路面層瀝青銑刨料和基層銑刨料可按各一定比例，摻一定劑量的水泥，滿足設(shè)計強(qiáng)度要求，控制最佳含水量±2%，拌和方式為廠拌。經(jīng)試驗滿足強(qiáng)度要求后，可根據(jù)老路面層、基層銑刨材料的數(shù)量，適當(dāng)調(diào)整配合比，銑刨利用料不足時用4.75mm以下的混合石屑摻和一定劑量的水泥的廠拌混合料代替，控制最佳含水量±2%。

（2）原材料要求。水泥：32.5級，早強(qiáng)緩凝硅酸鹽水泥，安定性滿足要求，使用溫度＜50℃。銑刨混合料：最大粒徑＜50mm，不結(jié)塊，含水量≤3%。石屑：最大粒徑≤4.75mm，0.075通過量≤8%，粉料的塑性指數(shù)≤7。水：一般生活用水。

3.銑刨舊料底基層的施工。

（1）混合料的拌和與運輸。開始拌和前，拌和場的備料應(yīng)能滿足試鋪需要，并檢查場內(nèi)各種集料的含水量，計算當(dāng)天的配合比，考慮到氣溫因素，外加水與天然含水量的總和要比最佳含水量略高1%；在拌和樓用電子計量稱定時進(jìn)行水泥流量的檢測，試驗室定時對混合料進(jìn)行配合比測定并及時指導(dǎo)拌和樓進(jìn)行調(diào)整，實際采用的水泥劑量和現(xiàn)場抽檢的實際水泥劑量控制在設(shè)計用量±0.5%。

開始攪拌之后，出料時取樣，檢查配合比、含水量是否符合設(shè)計要求。高溫作業(yè)時，早晚與中午的含水量要有區(qū)別，要按溫度變化及時調(diào)整?；旌狭蠎?yīng)做到拌和均勻，不發(fā)生離析。拌和機(jī)出料采取配備帶活門漏斗的料倉，由漏斗出料直接裝車運輸，裝車時車輛應(yīng)前后移動，分三次裝料，避免混合料離析。

混合料完成攪拌后應(yīng)盡快將其運送到鋪筑現(xiàn)場。車上的混合料應(yīng)覆蓋，減少水分損失，并滿足2h內(nèi)碾壓成型的要求，否則予以廢棄。

（2）混合料的攤鋪。攤鋪前將下承層層面徹底清掃干凈并適當(dāng)灑水濕潤，并按放樣標(biāo)高及寬度數(shù)據(jù)在攤鋪段外側(cè)單側(cè)立模，并固定好。攤鋪前應(yīng)檢查攤鋪機(jī)各部分運轉(zhuǎn)情況，調(diào)整好傳感器臂與導(dǎo)向控制線的關(guān)系，嚴(yán)格控制松鋪系數(shù)、厚度，兩臺攤鋪機(jī)接縫熨平板重疊10～15cm。同時調(diào)整攤鋪機(jī)使路拱橫坡度滿足設(shè)計要求。

攤鋪標(biāo)高控制；以硬路肩邊緣的設(shè)計標(biāo)高減去底基層以上結(jié)構(gòu)厚度作為底基層的外側(cè)標(biāo)高，并作為鋼絲基準(zhǔn)面的控制標(biāo)高，內(nèi)側(cè)控制標(biāo)高為設(shè)計標(biāo)高控制的銑刨臺階標(biāo)高；攤鋪交界處采用平衡木控制標(biāo)高；攤鋪外側(cè)時，通過走鋼絲，控制縱向頂面高程，橫向用橫坡儀控制標(biāo)高；攤鋪內(nèi)側(cè)時都采用縱坡儀控制標(biāo)高。

攤鋪機(jī)攤鋪混合料時應(yīng)保持連續(xù)攤鋪。攤鋪機(jī)攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量而定，避免攤鋪機(jī)停機(jī)待料。攤鋪機(jī)的攤鋪速度宜在1.5-2.0m／min左右。混合料攤鋪采用兩臺攤鋪機(jī)梯隊作業(yè)，一前一后（前后距離相差4～8m）應(yīng)保證速度一致，攤鋪厚度一致、松鋪系數(shù)一致、路拱坡度一致、攤鋪平整度一致、振動頻率一致等，兩機(jī)攤鋪接縫平整。攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)有三分之二埋入混合料中。在攤鋪機(jī)后面應(yīng)設(shè)專人消除集料離析現(xiàn)象，并鏟除局部集料“窩”，并用新拌混合料填補(bǔ)后一起碾壓。

（3）混合料的碾壓。水泥穩(wěn)定再生料底基層碾壓遵循的原則是：先輕后重，先靜后振，由低向高，由邊向中。攤鋪機(jī)后面緊跟雙鋼輪壓路機(jī)，振動壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，一次碾壓長度為50m。碾壓程序為：先穩(wěn)壓（遍數(shù)適中，壓實度達(dá)到90%）→開始輕振動碾壓→再重振動碾壓→最后膠輪復(fù)壓。碾壓的具體過程為：

碾壓方式一：先用輕型雙鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，碾壓速度為1.7km/h；重型振動壓路機(jī)各輕振二遍，強(qiáng)振二遍，碾壓速度為1.8-2.2km/h；膠輪壓路機(jī)碾壓二遍，碾壓速度為1.7km/h。

碾壓方式二：先用輕型雙鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，輕振一遍，碾壓速度為1.7km/h；重型振動壓路機(jī)輕振一遍，重型振動壓路機(jī)強(qiáng)振兩遍，碾壓速度為1.8-2.2km/h；膠輪壓路機(jī)碾壓二遍，碾壓速度為1.7km/h。碾壓過程中，用灌砂法檢測壓實度，直至達(dá)到要求的壓實度，同時沒有明顯的輪跡為止。

碾壓順序由路肩向中心進(jìn)行，壓路機(jī)碾壓時應(yīng)重疊1/2輪寬。穩(wěn)壓要充分，振壓不起浪、不推移。碾壓段落層次分明，設(shè)置明顯的分界標(biāo)志，設(shè)專人值班，記錄碾壓遍數(shù)。壓路機(jī)倒車換擋要輕且平順，不要使基層發(fā)生推移，在第一遍初步穩(wěn)壓時，倒車后盡量原路返回，在未碾壓的一頭換擋倒車位置錯開，要成齒狀，若出現(xiàn)個別壅包時，應(yīng)專配工人進(jìn)行鏟平處理。當(dāng)壓路機(jī)發(fā)生粘輪時，由專人負(fù)責(zé)清除。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭和急剎車，以保證水泥穩(wěn)定碎石層表面不受破壞。

（4）養(yǎng)生。碾壓完成后立即開始養(yǎng)生，并進(jìn)行壓實度檢查。養(yǎng)生方法：應(yīng)將麻布或土工布濕潤，然后人工覆蓋在碾壓完成的底基層頂面。覆蓋2小時后，再用灑水車灑水。灑水次數(shù)視氣候而定，整個養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持水泥穩(wěn)定碎石層表面濕潤。底基層養(yǎng)生期不少于7天，養(yǎng)生期內(nèi)灑水車在另外一側(cè)車道上行駛，在養(yǎng)生期內(nèi)應(yīng)封閉交通。

三、質(zhì)量控制

舊料底基層的最終質(zhì)量有賴于選擇正確的施工工藝，合適的級配，以及最后對所處理的材料施工合理的攤鋪、壓實和修飾。再生材料的質(zhì)量，現(xiàn)有材料與水和水泥的連續(xù)、高質(zhì)量的拌和確保了再生層的質(zhì)量。水泥的添加因采用微機(jī)控制的輸送系統(tǒng)而非常精確。各組份材料的精確計量和可靠輸送是獲得優(yōu)質(zhì)再生材料的保證。

施工完畢后，必須進(jìn)行再質(zhì)量控制方面的檢測。檢測的目的就是確認(rèn)底基層質(zhì)量能否達(dá)到預(yù)期的要求，再生路面是否具有預(yù)期的結(jié)構(gòu)能力（或者設(shè)計壽命）。底基層質(zhì)量由以下試驗結(jié)果決定。

1.強(qiáng)度。取混合料的樣品在試驗室進(jìn)行各種強(qiáng)度試驗檢測進(jìn)行確定。

2.壓實材料的干密度。底基層施工完成后，采用鉆芯法測定再生基層的壓實度。

3.底基層厚度。這是影響底基層長期性能最重要的因素之一，通常用物理方法檢測層面的厚度。

另外，在現(xiàn)場施工的時候，要注意以下兩點質(zhì)量控制措施：一是加強(qiáng)控制瀝青舊料的下料情況，增加人手和料斗，少上慢下，保證下料的連續(xù)性；二是加強(qiáng)含水量的控制，由于采用的是烘干法測含水量，時間較長所以應(yīng)安排有經(jīng)驗的施工人員，并根據(jù)天氣情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，同時加強(qiáng)拌和場與現(xiàn)場的聯(lián)系，保證含水量滿足工程施工最佳需要。

四、結(jié)束語

對銑刨廢料的重復(fù)利用，能較大程度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，避免山石過多被開采。大修高速公路，大量瀝青路面廢料的堆放將使資源的有效利用、廢料存放的場地及環(huán)保等問題越來越突出，瀝青路面廢料的再生利用將不僅僅是一個技術(shù)問題，而是一個社會問題。礦產(chǎn)資源是不會再生的，過度的開采會導(dǎo)致資源的枯竭。節(jié)約自然資源，保護(hù)自然環(huán)境是我國的基本國策。從節(jié)約資源角度出發(fā)，將舊瀝青路面再生充分加以利用是一項行之有效的措施。水穩(wěn)銑刨廢料底基層施工減少了資源的浪費和環(huán)境的破壞，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，目前在我國還處于試驗推廣階段，在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的今天，進(jìn)一步加強(qiáng)研究水穩(wěn)銑刨廢料底基層施工技術(shù)，對我國公路的建設(shè)發(fā)展具有特別重要的意義。