路面泡沫沥青冷再生施工作业指导书.doc

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XX高速公路改扩建项目
泡沫沥青冷再生施工作业指导书
（试 行）

二00九年八月

目 录
一、编制依据 3
二、 原材料的技术要求 3
1、沥青 3
2、RAP 3
3、集料 4
4、水泥 4
5、石灰 4
6、矿粉 5
7、水 5
三、泡沫沥青混合料配合比设计 5
四、泡沫沥青再生的生产、施工 8
（一）泡沫沥青再生结构层的施工 8
（二）再生混合料的拌和 9
（三）运输 11
（四）摊铺 11
（五）碾压 13
（六）横向接缝的处理 14
（七）养生 14
五、铺筑试验段 14
六、质量控制与检测 15
七、配备的施工设备及试验检测仪器 16
一、编制依据
1、《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41-2008;
2、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004;
3、《潼关至西安改扩建工程路面工程施工招标文件》;
4、《公路泡沫沥青冷再生路面设计与施工技术规程》DB 33/T 715-2008;
5、《维持根冷再生技术手册》。
二、 原材料的技术要求
1、沥青
采用A级90#道路石油沥青，技术指标见表1
表1 A级90#道路石油沥青技术指标及要求
项 目
单位
要求值
试验方法
针入度（25oC，100g，5s） （0.1mm）
0.1mm
80～100
T0604
针入度指数PI，

-1.0～+1.0
T0604
10℃延度不小于
（cm）
30
T0605
15℃延度不小于
（cm）
100
T0605
软化点（环球法），不小于
（℃）
45
T0606
运力粘度60℃，不小于
（Pa·s）
160
T0620
含蜡量（蒸馏法），不大于
%
2.2
T0615
闪点，不小于
（℃）
245
T0611
溶解度（三氯乙烯） ，不小于
（%）
99.5
T0607
密度（15℃）
g/cm3
实测记录
T0603
质量变化，不大于
（%）
±0.8
T0609
残留针入度比（25℃） ，不小于
（%）
57
T0604
残留延度（10℃），不小于
（cm）
8
T0605
2、RAP
铣刨的RAP无结团成块现象，无过多的超尺寸颗粒，检测项目与质量要求见表2。
表2 沥青再生时RAP检测项目与质量要求
材料
检测项目
技术要求
试验方法
RAP
含水量
实测
JTG F41-2008附录A
RAP级配
实测
沥青含量
实测
砂当量（％）
大于50
RAP中的
沥青
针入度
实测
抽提、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052）
60℃粘度
实测
软化点
实测
15℃延度
实测
RAP中的
粗集料
压碎值、针片状含量
实测
抽提、《公路工程集料试验规程》（JTG E42）
RAP中的
细集料
棱角性
实测
3、集料
根据铣刨旧料的级配组成情况以及泡沫沥青稳定材料的级配组成要求，确定是否需要掺加一定量的新料，如石屑等。如需掺加，则掺加的新料质量应参照普通热拌沥青混合料所用集料的技术要求进行选定。
4、水泥
宜采用疏松、干燥P.O42.5的普通硅酸盐水泥。不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥；
5、石灰
可采用III级以上的消石灰粉或生石灰粉，其技术标准应满足《公路路面基层施工技术规范》的规定要求；
6、矿粉
填料技术标准应符合《公路沥青路面施工技术规范》的规定，且堆放，存储应覆盖防潮；
7、水
人、畜饮用水均可。
三、泡沫沥青混合料配合比设计
1、根据铣刨旧料的级配情况考虑是否加入新的石屑以及石屑的组成要求，石屑的技术指标可参考热拌沥青混合料中相应的技术标准。
2、选取合适的填料
活性填料的选择和使用见表3
表3 活性填料选用标准
塑性指数
＜10
10～16
＞16
活性填料
水泥（0％～2.0％）
石灰（1.5％～2.5％）
石灰预处理后再稳定
3、泡沫沥青混合料配合比设计
（1）泡沫沥青再生混合料配合比设计流程见图1：
选定沥青
选定级配
进行沥青发泡特性试验
进行击实试验确定最佳含水量
确定混合料的拌和用水量,用几种不同的泡沫沥青用量拌和混合料并成型试件
试件脱模后进行养生
养生完成后量测试件各项数据,并将试件分为
干湿两组
干组试件25℃养生1至2小时后进行劈裂试验
湿组试件置于25℃水浴中24小时后进行劈裂试验
计算残留劈裂强度比,确定最佳泡沫沥青用量

图1 泡沫沥青再生混合料配合比设计流程

（2）目标合成级配设计
取有代表性铣刨的旧料RAP样品，进行室内筛分试验，分析调整其级配组成。若铣刨旧料级配组成不能满足该级配范围的要求，则需加入部分新料，将级配调入该级配范围，最终确定设计合成级配。泡沫沥青稳定材料的级配范围见表2

表2 泡沫沥青稳定材料的级配范围
筛孔
通过以下筛孔质量百分率（％）
0.075
0.15
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
9.5
13.2
16.0
19.0
26.5
31.5
上限
15
20
25
32
40
50
60
75
85
90
95
100
100
下限
5
8
10
15
20
30
40
50
60
65
70
785
100
（3） 沥青发泡特性试验
对选用的沥青，在不同温度、不同用水量条件下进行发泡试验，测定泡沫沥青的膨胀率和半衰期见表3，并由这两个指标综合确定沥青发泡的最佳温度和最佳用水量。
表3 泡沫沥青技术要求
项目
技术要求
试验方法
膨胀率 不小于
10
JTG F41-2008规范附录E
半衰期(S) 不小于
8
JTG F41-2008规范附录E
（4）配合比设计
a.根据表2提出的目标级配范围，通过铣刨废料及现场进购的石屑级配情况，经掺配确定出2～3条泡沫沥青再生料级配，并确定各种材料比例。
b.重型击实试验确定各合成级配的最佳含水量及最大干密度；
c.确定合成级配的最佳泡沫沥青用量：
根据试验确定的最佳含水量对合成级配加入适量的水，并初拟4～5个不同泡沫沥青用量（在最佳温度与用水量条件下），分别进行混合料的拌和，再以马歇尔击实仪双面击实75次成型试件。试件成型后于室温下放置24h后放入40℃恒温鼓风干燥箱养生72h。之后将试件分为两组，一组放置在空气中24h，同时另一组放置于25±1℃的水浴中保温24h，再按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052－2000）T0716－1993方法测定试件干、湿状态下的劈裂强度，并计算相应的残留强度比。最后根据干、湿强度及残留强度比综合确定合成级配的最佳泡沫沥青用量。
表4 泡沫沥青冷再生混合料设计技术指标
试验项目
技术要求
劈裂试验(15℃)
劈裂强度(Mpa) 不小于
0.50
干湿劈裂强度比(％) 不小于
75
马歇尔稳定度试验(40℃)
马歇尔稳定度(KN) 不小于
6.0
浸水马歇尔残留稳定度(％)不小于
75
冻融劈裂强度比TSR(％) 不小于
70
四、泡沫沥青再生的生产、施工
（一）泡沫沥青再生结构层的施工
1、总体施工方案
采用维特根KMA200厂拌设备进行泡沫沥青再生混合料的集中拌和，并由自卸车运至现场，2台ABG525摊铺机半幅全宽铺筑。
2、施工前的准备工作
（1）封闭交通；
（2）准备原道路：
a、清除下承层表面（包括不需要再生的相邻行车道和路肩）的石块、垃圾、杂草等杂物。
b.清除积水。
（3）旧路面铣刨与铣刨料的堆放
对旧路面进行既定深度的铣刨，铣刨速度控制在6-7m/min。采用运输车直接将铣刨料运输至拌和厂集中堆放，堆高不超过2m，防止在铣刨料堆放和生产过程中发生结块成团现象。
（4）下承层准备：
a.路面铣刨后，清除所有夹层，清扫所有松动材料；
b.对原路面进行弯沉测试，根据设计单位提供的控制指标要求，对破损基层进行处理，保证处理位置的压实；
（5）测量准备：
复核水准点高程，检查下承层标高。用粉笔标出导向线。在摊铺段外测沿边线定边桩，每隔10m测定一点控制高程和横坡度，计算和标定钢丝悬挂高度。用钢纤架、直径2mm钢丝绳和紧线钳按控制标高放好摊铺机摊铺厚度基准面。
（二）再生混合料的拌和
1、热沥青供应
（1）选择保温性能好的沥青储存罐或沥青罐车；
（2）沥青装车温度160－170℃，现场沥青温度不得低于150℃；
（3）避免长时间沥青保持180℃以上温度；
（4）准备汽油喷灯、200升去盖油桶、耐高温手套等配套工具；
2、水的供应
（1）必须有稳定连续的干净水供应6吨/小时；
（2）利用水车的水泵往KMA200补水；
3、水泥供应
（1）根据日水泥消耗量，及时补充水泥；
（2）水泥可以在工作中连续添加，但必须保证罐内剩余水泥数量不低于1/3；
4、KMA厂拌
利用维特根KMA200进行再生混合料的拌和。装入KMA200的各组成材料通过设备的微机控制系统自动调整比例以符合设计级配。RAP中的超粒径颗粒由一定尺寸的过滤筛孔进行去除，以保证混合料的级配和性能。沥青罐车和水车与KMA200相接，提供混合料所需的泡沫沥青。进行沥青发泡之前，应检查罐车中的沥青温度是否符合要求，若低于发泡温度则不予使用。通过KMA200上的试验喷嘴可检验现场沥青发泡效果。另外，还需对拌制出的泡沫沥青混合料进行检查，包括料的湿度以及沥青分布是否均匀等，以保证混合料性能符合设计要求。
（三）运输
拌和后的成品料直接输送到自卸车上运输到现场进行摊铺。
1、泡沫沥青混合料采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内以及车辆底部及两侧均应清扫干净。
2、车辆装料分3次装料，第一次靠车厢前部，第二次靠车厢后部，第三次靠车厢中部。
3、车辆的运输能力应大于拌和能力和摊铺能力，使摊铺机连续均匀不间断地进行铺筑。
4、运料车应靠近离摊铺机30cm左右时以空挡停车，使其由摊铺机推动前进。
5、运料车应分两次进行卸料，第一次卸料斗起升高度为其总起升高度的一半，第二次将随着摊铺机的不断前进和进行混合料摊铺，配合摊铺机逐渐起升料斗进行卸料。
6、运输过程中，运料车辆均有蓬布覆盖并扣牢，重要目的是防止泡沫沥青再生混合料在运输过程中水分散失。
（四）摊铺
1、普通摊铺机即可摊铺泡沫沥青再生混合料，且熨平板不必预热。
2、在每工作日的开工准备阶段，应对摊铺机的刮板输送器、闸门、螺旋布料器、振动梁、熨平板、厚度调节器等工作装置和调节机构进行检查，再确认各种装置及机构处于正常工作状态后才能开始施工，若存在缺陷和故障应及时排除。摊铺前应先调整摊铺机的机构参数和运行参数。其中，机构参数包括熨平板的宽度、摊铺厚度、熨平板的拱度、初始工作仰角等。
3、为了保证路面的厚度和提高基层的平整度，沥青混合料再生基层采用钢丝引导的高程控制方式。钢丝为扭绕式，直径不小于6mm，钢丝拉力大于800N，每10米设一钢丝支架。
4、摊铺机到位后，安装并调试好基准梁，然后，调整好熨平板仰角，夯锤振幅、振频（采用高频、低幅），确保摊铺的混合料具有足够的初始密度；在没有其它负面影响的前提下，应将熨平板的振频振幅调整到摊铺层的压实度达85%，且以高频低幅为宜。
5、摊铺速度应根据拌和机产量、运力配置情况、摊铺宽度和厚度等条件，做到匀速、连续不间断地摊铺；摊铺机的运行参数为摊铺机作业速度，合理确定作业速度是提高摊铺机生产效率和摊铺质量的有效途径。若摊铺速度过快，将造成摊铺层松散、混合料供应困难，停机待料时，会在摊铺层表面形成台阶，影响混合料平整度和压实性；若摊铺时慢、时快、时开、时停，会降低混合料平整度和密实度。因此，应在综合考虑KMA200拌和设备的生产能力、车辆运输能力及其他施工条件的基础上，以稳定的供料能力保证摊铺机以某一速度连续作业。一般摊铺速度控制为2～4米/分钟，且速度转换要缓慢；
6、泡沫沥青混合料的摊铺应保持连续、均匀，不间断的摊铺，并使混合料在布料槽中的高度，保持在中轴以上。
7、再生层松铺系数应根据试验段确定。
8、摊铺过程出现局部离析现象必须及时处理；另外，应设专人对厚度、横坡度等各项质量问题进行跟踪检测，发现缺陷及时修补；修补不好的铲除重铺；发现其它偏差及时调整。
9、雨天不能摊铺，若气温低于10℃，也应停止摊铺。
（五）碾压
1、胶轮压路机进行稳压，根据材料情况确定是否洒水，稳压后人工清除接缝处多余材料；
2、单钢轮振动压路机低频高幅低速压实2遍，每次错1/3轮；
3、双钢轮振动压路机低频高幅低速压实2遍，每次错1/3轮，开启洒水功能；
4、双钢轮振动压路机高频低幅低速压实2遍，每次错1/3轮，开启洒水功能；
5、胶轮压路机洒水压实8遍，保证表面密实；
在压实过程中应根据表面是否出现过振现象而调整压实遍数；振动压实结束，胶轮压实过程中根据表面含水量决定是否补充水分；碾压应从低侧到高侧，从外侧到内侧进行，压路机起步和刹车动作要缓，不得在新摊铺的混合料上转向、调头，左右移动位置或突然刹车，初压速度宜为1.5～3Km/h，复压和终压速度宜为2～4Km/h。
（六）纵向接缝的处理
摊铺过程中若因故中断时间超过2h，或每天施工结束后，均应设置纵向接缝。可采用端部挖除法处理纵向裂缝，即将未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再将摊铺机重新就位，摊铺新的混合料。
（七）养生
碾压完成并经压实度检测合格后即开始自然养生，养生时间不宜少于7d，如出现再生层含水率低于2％或再生层可取出完整的芯样也可以提前结束养生，之后进行上覆沥青层的铺筑。铺筑上层时应喷洒粘层油。
五、铺筑试验段
1、 目的与原则
2、试验路段的生产必须全体动员，投入与正式生产一样的机具设备，一样的人员组织。
3、试验段施工应请专家组、驻地办及有关人员一起参加。
4、通过试验段的生产，确定以下主要项目：
（1）验证用于正式施工的混和料配合比；
（2）确定松铺系数；
（3）确定适用的标准施工方法；
（4）确定当其含水量接近最佳含水量，压实遍数和压实度（曲）线性关系；
（5）确定混合料的摊铺工艺；
（6）确定每一作业面的合适长度；
（7）确定压路机的碾压工艺及碾压遍数；
（8）确定合适的施工含水率；
六、质量控制与检测
每天按规定项目及频率进行原材料和泡沫沥青混合料的试验检测，以指导生产，并进行试验检测资料汇总，进行动态质量管理，具体检测项目及频率要求下表。
表5 泡沫沥青稳定基层检查项目及频率要求
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
沥青发泡性能
膨胀率≥10倍
半衰期≥8s
现场由KMA自带的发泡口进行检测，每一个小时一次
2
混合料发泡质量
泡沫沥青均匀裹敷，无超粒径颗粒
目测，每30t混合料一次
3
再生级配组成
2.36mm以下±3％，2.36mm以上±8％
每天上、下午各一次
4
混合料最佳含水量及最大干密度
实 测
重型击实试验，每天一次
5
现场密度及含水量
实 测
灌砂法/烘干法，每50m一个点
6
压实度（%）
≥98
计算法
7
现场室内试验（KMA拌和混合料的干湿劈裂强度）
室内干、湿强度的70％～80％
成型8个马歇尔试件，规定条件养生后形成干、湿两组试件（各4个），测定干、湿劈裂强度及残留强度比，每日一次
8
平整度（mm）
8
3m直尺：每200m测2处×10尺
9
纵断高程（mm）
﹢5，﹣10
水准仪：每200m测4处
10
宽度（mm）
不小于设计值
尺量：每200m测4处
11
厚度（mm）
﹣8
按JTJ071-98附录H检查，每200m每车道1点
12
横坡（%）
±0.3
水准仪：每200m测4处
七、配备的施工设备及试验检测仪器
1、投入的主要施工设备见表6

表6 主要设备配置表
设备名称
单位
数量
备注
WR2000铣刨机
台
大于4台

KMA200
台
大于1台

ZL50装载机
台
4

20～40t热沥青罐车
台
2
保温性能良好
水车
台
2～4
保证供水6t\ｈ
30～50m3水泥料仓
个
1

载重20T自卸车
台
15

ABG423摊铺机
台
大于2台
1台摊铺机备用
10t洒水车
台
1

BW225单钢轮压路机
台
1～2

BW202双钢轮压路机
台
1～2

XP261轮胎压路机
台
1～2

BW小型振动压路机
台
1

2、投入的主要试验检测仪器见表7
表7 主要仪器配置表
序号
仪器设备名称
单位
数量
1
马歇尔电动击实仪
台
1
2
马歇尔稳定度测定仪
台
1
3
200T压力机
台
1
4
电动恒温鼓风干燥箱
台
1
5
电动恒温循环水浴
台
1
6
自动重型击实仪
台
1
7
50kg台秤
台
1
8
2Kg电子天平
台
1
9
STTM-4电动脱模机
台
1
10
100\150\200灌砂筒
套
5
11
HZ-200取芯机
台
1
12
弯沉仪
台
1