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DB32_T 3604-2019公路水泥就地冷再生基层施工技术规范.pdf
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1、ICS 93.080.30 P66 备案号:DB32 江苏省地方标准 DB 32/T 36042019 公路水泥就地冷再生基层施工技术规范 Construction Specification for Cold In-Place Recycling with Cement 2019-07-11 发布 2019-08-01 实施 江苏省市场监督管理局 发 布 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总则.2 5 材料要求.2 6 原路面调查及分析.3 7 水泥就地冷再生混合料设计.3 8 施工工艺.7 9 施工质量管理与检查.10 10 工程质量检验评定
2、.12 附录 A(规范性附录)二灰碎石基层铣刨料振动磨耗级配确定试验方法.14 附录 B(规范性附录)水泥就地冷再生混合料振动成型试验方法.16 附录 C(规范性附录)横向均匀度指标评价办法.19 前 言 本标准按GB/T1.1-2009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则给出的规则起草。本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。本标准起草单位:扬州市公路管理处、苏交科集团股份有限公司、江苏省交通运输厅公路事业发展中心、扬州帅工公路工程养护机械有限公司、南京正通道路再生工程科技有限公司。本标准主要起草人:殷成胜、马在宏、卢勇、王辉、帅同瑾、俞春荣、刘爱华、杨坤、蒋雪峰、管正川。公路水泥就地
3、冷再生基层施工技术规范 1 范围 本标准规定了公路水泥就地冷再生基层施工技术的术语和定义、总则、材料要求、原路面调查及分析、水泥就地冷再生混合料设计、施工工艺、施工质量管理与检查以及工程质量检验评定。本标准适用于公路工程中采用水泥作为再生结合料的路面基层就地冷再生施工,可用于一级及以下公路路面的底基层,二级及以下公路路面的基层。2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG E42 公路工程集料试验规程 JTG E51 公
4、路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTG E60 公路路基路面现场测试规程 JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTG F41 公路沥青路面再生技术规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准(第一册)JTG H20 公路技术状况评定标准 DB32/T1246-2008 江苏省高速公路沥青路面施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 水泥就地冷再生 cold in-place recycling with cement 采用专用的就地冷再生设备,对路面原结构层进行现场铣刨、破碎,根据需要添加一定比例的集料、再生结
5、合料(水泥)和水,在常温下进行拌和、摊铺和碾压,形成结构层的再生技术。3.2 路面基层回收料 recycled materials from road-base,简称 RMB 采用专用设备(如就地冷再生机)从路面基层上获得的半刚性基层回收料。3.3 水泥冷再生混合料 cold recycling mixture with cement 使用水泥作为主要结合料,与路面基层回收料在常温下进行均匀拌和后形成的一种混合料。3.4 冷再生混合料级配 gradation of cold recycling mixture 冷再生混合料中 RMB 与新掺集料的合成级配。3.5 再生深度 recycling
6、depth 专用再生设备设定的铣刨深度,一般指原路基顶面标高与再生层底面标高之差。3.6 再生厚度 recycling thickness 再生层设计顶面标高与底面标高之差,指再生层碾压成型后的顶面标高与底面标高之差。4 总则 4.1 水泥就地冷再生基层的再生厚度不应大于 25cm,不宜大于 20cm,且不应小于 15cm。4.2 水泥就地冷再生基层施工期的最低气温应在 5以上,如遇下雨,应立即停止施工,并采取必要的遮盖措施。4.3 应按照环保要求采取有效措施防尘和合理处治废弃物。5 材料要求 5.1 一般规定 用于水泥就地冷再生基层施工中使用的所有材料应按频率取样,进行质量检验,不得以供应商
7、提供的检测报告代替现场检测。5.2 路面基层回收料(RMB)5.2.1 RMB 应保持级配稳定。5.2.2 选取的 RMB 应具有代表性,并应按照表 1 的检测项目进行检测。表1 RMB 检测项目 材料 检测项目 技术要求 试验方法 RMB 级配 实测 本标准附录 A(规范性附录)含水率(%)实测 JTG/T F20 吸水率(%)实测 含泥量(%)实测 RMB 粗集料 针片状颗粒含量(%)20 压碎值 实测 5.3 新掺集料 5.3.1 集料的掺配比例应根据级配设计确定。5.3.2 新掺集料质量应符合现行 JTG/T F20 的规定。5.3.3 材料堆放场地应进行硬化处理,同时做好排水设施。各
8、种材料应分开堆放,避免受潮、互相交叉混料和污染。5.3.4 有条件的情况下,集料进行搭棚堆放。5.4 水泥 5.4.1 优先采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。其初凝时间应不小于 4h,终凝时间应大于 6h 而小于 10h,禁止使用快硬水泥。宜采用强度等级为 32.5 或 42.5 的水泥。5.4.2 水泥质量应符合现行 JTG F30 与 GB/T 1346 的规定。5.5 水 冷再生拌合用水和养护用水一般采用可饮用水。使用非饮用水,应经试验验证,不影响产品和工程质量时方可使用。6 原路面调查及分析 6.1 原路面基础数据的收集 6.1.1 水泥就地冷再生工程实施前,应对
9、原路面历史信息、原路面技术状况、交通量、工程经济等进行调查和综合分析,为水泥就地冷再生混合料设计和再生路面结构设计提供依据。6.1.2 水泥就地冷再生施工前,应调查下承层结构承载能力。强度不足时,应进行病害处治。6.1.3 原路面设计资料、竣工资料等,包括公路等级、设计标准、几何线形、原路面结构、材料、施工工艺、各结构层配合比和质检测试结果等方面的资料。6.1.4 交通量状况信息,包括历年交通量、轴载组成情况等。6.1.5 养护管理数据,包括养护历史、路况检测数据等。6.2 原路面状况调查与评价 6.2.1 原路面状况调查内容包括:路面结构强度 PSSI、路面状况指数 PCI、路面平整度 RQ
10、I 以及原路面结构厚度。检测频率和要求应符合现行 JTG H20 的相关规定。6.2.2 路面内部结构状况,包括结构损坏类型、病害层位、病害严重程度、层间联接状况、结构层材料性能指标等。6.2.3 原路面结构参数获取宜选在一年中的最不利季节进行。原路面结构参数包括下承层顶面当量回弹模量、路表当量回弹模量等。6.2.4 原路面状况调查时,还需记录排水、地质变化以及路段几何特征等(比如陡坡、急转弯以及高填方路堤等)。6.2.5 通过对原路面状况调查、RMB 的取样、试验和路面病害成因分析,为就地冷再生设计提供依据。7 水泥就地冷再生混合料设计 7.1 一般规定 7.1.1 在对 RMB 充分调查基
11、础上,根据工程要求、公路等级、使用层次、气候条件、交通情况等因素,选用符合要求的材料,进行再生混合料设计。7.1.2 不同结构路段、不同强度路段应独立进行结构组合设计和就地冷再生混合料配合比设计。7.1.3 应采用就地冷再生专用设备铣刨有代表性的路段,获得路面基层回收料(RMB)样品。7.1.4 RMB 的级配,应满足表 2 中的级配范围。不符合级配要求,应掺入新集料使合成级配满足级配要求。表2 水泥冷再生混合料级配范围 筛孔尺寸(mm)各筛孔的质量通过百分率(%)一级公路 二级及二级以下公路 基层 底基层 37.5 100 90-100 31.5 100-26.5 90-100-66-100
12、 19 72-89-54-100 9.5 47-67-39-100 4.75 29-49 50-100 28-84 2.36 17-35-20-70 1.18-14-57 0.6 8-22 17-100 8-47 0.075 0-7 0-30 0-30 7.1.5 RMB 的级配确定时,对于二灰碎石基层铣刨料,宜采用洛杉矶磨耗试验,将基层铣刨料进行 300次磨耗后的级配作为 RMB 级配,洛杉矶磨耗试验方法详见附录 A;对于水泥稳定碎石基层铣刨料,其级配确定采用直接筛分方式。7.1.6 水泥稳定冷再生混合料性能应满足表 3 的技术要求。表3 水泥稳定冷再生混合料技术要求 交通等级 极重、特重交
13、通 重交通 中、轻交通 7d 无侧限抗压强度(MPa)基层 46 35 2.53 底基层 2.54.5 1.52.5 1.52.0 注:公路等级高或交通荷载等级高或结构安全性要求高时,推荐取强度高值标准。7.2 配合比设计 7.2.1 级配设计 7.2.1.1 将代表试样(路面基层回收料(RMB)完全风干,测定旧混合料完全风干后的含水量。7.2.1.2 根据 RMB 和新集料级配确定合成级配,绘制级配曲线,使设计合成级配在相应的级配范围内,宜接近级配中值。当反复调整不能满足时,应更换新集料重新设计。更新后仍不能完全在相应的级配范围内时,若 1 挡筛孔通过率超出,可由最终强度的无侧限抗压强度决定
14、此道路是否适合再生;若超过 1档筛孔通过率超出范围,则此道路不适宜进行再生。7.2.2 确定最大干密度和最佳含水率 7.2.2.1 分别按下列五种水泥剂量制备不同比例的混合料。水泥剂量的数量选取可以根据当地施工经验和实际要求进行调整。a)做基层用:4%、4.5%、5%、5.5%,6%;b)做底基层用:3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%。7.2.2.2 按公式 1 确定试样的干质量。/(1(/100)WMMsadad (1)式中:Ms试样的干质量,g;Mad试样的风干质量,g;Wad风干试样的含水率,。7.2.2.3 按公式 2 确定水泥的用量。(/100)CMMcs (2)式中:Mc水泥
15、或石灰用量,g;C水泥百分比,;Ms试样的干质量,g。7.2.2.4 按照 JTG E51-2009 中 T0804 方法,采用标准击实的静压成型方法确定混合料的最大干密度和最佳含水率。7.2.3 成型试件 7.2.3.1 按公式 3 确定加水百分比,并按式 4 确定需要加水的质量。WWWaddOMCad (3)(/100)WMMMwscadd(4)式中:Wadd试样的加水百分比,;WOMC试样的最佳含水率,;Wad风干试验的含水率,;Mw加水质量,g;Ms试样干重,g;Mc稳定剂添加量,g。7.2.3.2 根据计算出来的加水量拌制水泥冷再生混合料,根据静压成型的方法制作试件(静压成型时强度设
16、计要求参照表 3)。条件允许的情况下,推荐采用振动压实方法成型水泥就地冷再生混合料的各种试件,振动成型试验方法及成型强度要求详见附录 B。7.2.3.3 按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。7.2.3.4 根据最佳含水率和计算的干密度制备试件。进行强度试验时,作为平行试验的最少试件数量应不小于表 4 的规定。如试验结果的偏差系数大于表中规定的值,则应重做试验,并找出原因,加以解决。如不能降低偏差系数,则应增加试件数量。表4 最少试件数量 偏差系数(%)试件数量 材料情况 10 1015 1520 公称粒径 2.36mm 6 9 公称粒径 19mm 6 9 13 公称粒径 31.
17、5mm 9 13 7.2.4 确定水泥的最佳用量 7.2.4.1 试件在温度202、湿度大于95的养护室内养生6d,浸水24h后,按JTG E51-2009中T08051994进行无侧限抗压强度试验。7.2.4.2 计算无侧限抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。7.2.4.3 根据要求的强度标准,选定合适的水泥剂量,此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度_R应符合公式5的要求:_RRd/(1ZaCv)(5)式中:Rd设计抗压强度;Cv试验结果的偏差系数(以小数计);Za标准正态分布表中随保证率(或置信度 a)而变的系数,高速公路和一级公路应取保证率 95%,即 Za=1.645;对于二级及二级以
18、下公路取保证率 90,即 Za=1.282。7.2.4.4 宜采用粉料撒布车撒布水泥,实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多 00.5%;工地人工撒布水泥,实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多 0.51.0%。7.2.4.5 水泥的最小剂量宜不低于 4%。8 施工工艺 8.1 一般规定 8.1.1 水泥就地冷再生施工流程宜按照图 1 所示的顺序进行。图1 水泥稳定就地冷再生工艺流程 8.1.2 整个施工及养护过程中,应对再生路段(路幅)封闭交通,各路口设置警示牌,提醒司机及行人。8.1.3 从添加水泥开始至混合料碾压完成的时间间隔不得超过水泥的初凝时间,且从拌和到碾压成型的时间宜控制
19、在 60min 以内,不得超过 90min。8.1.4 为确保再生结构层的整体均匀性,专用再生设备行进速度要求控制在 48m/min 区间,不同再生速度条件下的单幅再生合理区间长度上限推荐值见表 5 所示,具体根据施工现场情况进行调整。表5 不同再生速度条件下单幅再生合理长度上限 序号 再生速度(m/min)单幅再生合理长度(m)1 4 100 2 6 150 3 8 200 8.2 设备要求 8.2.1 用于一级公路时,专用再生设备最大工作宽度不宜小于 3.75m;用于其它等级道路时,专用再生设备最大工作宽度应不小于 2.0m。8.2.2 粉料撒布车喷撒水泥计量精确可调,并与铣刨深度、施工速
20、度、材料密度等联动;喷嘴在工作宽度范围内均匀分布,各喷嘴可独立开启与关闭。8.2.3 专用冷再生设备的铣刨深度应精确控制并可调节,最大铣刨能力应不低于 150mm。8.3 施工准备 8.3.1 一般规定 交通管制 深层病害处治 施工前准备和组织 摊铺新掺集料 摆放和撒布水泥 冷再生机组就位 冷再生机铣刨与拌和 碾压整形 接缝和调头处的处理 养生 8.3.1.1 对再生实施路段实施交通管制,确保过往车辆有序分流,保证施工安全。8.3.1.2 施工前需将原路面清扫干净,避免有杂质混入混合料中,影响再生混合料质量。8.3.1.3 新掺集料应保持干燥,集料的撒布可采用集料撒布车或人工撒布方式进行撒布。
21、人工撒布应预先计算并做好标记,确保摊开后厚度均匀。8.3.1.4 有条件应优选采用水泥撒布车或粉料撒布车来添加水泥。无条件时采用人工撒布水泥时,根据再生深度、配合比设计等计算每包水泥的撒布面积,用石灰划网格并均匀撒布水泥。水泥一旦撒布完成,除了专用再生设备以外其他车辆或机械设备一律不得进入施工区域。8.3.2 试验段施工 8.3.2.1 施工前须铺筑试验段。试验段应根据道路结构形式和损坏状况选取有代表性的路段,长度宜不小于 200m。8.3.2.2 试验段应在正线上铺筑,并作为实体工程的一部分。8.3.2.3 通过试验段铺筑应确定以下内容:a)级配及生产配合比调整。在一般规定的再生机行进速度的
22、范围内,选择不同的行进速度、转子速度等再生组合,每种组合至少再生 50m,取中间段材料进行筛分试验,以筛分试验结果接近配合比设计级配的组合作为再生机械工作参数;b)验证现场再生材料的最大干密度、最佳含水率和添加的水量;c)了解原路的膨胀性;d)根据一般规定建议的合理再生区长度区间,综合考虑现场施工组织、保通情况、整形和碾压等因素,确定正式施工时每个作业段合理的施工长度;e)确定合理的碾压方案(碾压顺序、碾压速度和遍数等),保证再生层的压实度达到要求;f)试验段铺筑过程中,应取样制作试件,测定冷再生混合料的 7d 无侧限抗压强度,验证配合比设计的合理性。若材料变化或者调整配合比时,应增加试验的组
23、数;g)试验段铺筑结束后,施工单位应就各项内容提出完整的试验段施工总结报告,为正式施工提供指导。8.3.3 施工放样 在正式施工之前,应在道路的两侧放置一系列的标桩(杆)作为基线,用来恢复道路的中心线。标桩(杆)的间距,曲线距离不应超过12.5m,直线距离不应超过25.0m。8.3.4 原路面准备 8.3.4.1 清除原道路表面(包括不需要再生的相临行车道和路肩)的石块、垃圾、杂草等杂物和积水,并清理边线。8.3.4.2 标注和清理再生路段上存在的井盖等类似结构物。8.3.5 设备准备 专用冷再生设备就续,保证所有设备处于良好工作状态。8.4 铣刨和拌和 8.4.1 专用冷再生设备推动水罐车和
24、粉料撒布车(如有)在再生路段行进,平均速度一般为4m/min8m/min(可参照试验段铺筑确定的数据)。陡坡急弯的路段和网裂严重路段应根据实际情况来调整行进速度,有必要时可调整转子速度。8.4.2 施工时应尽量减少无故停机次数和停机时间,以减少和避免横向接缝的产生。8.4.3 应在每次下刀前在再生宽度的边缘处(再生机前进方向的右侧边缘)设置引导线以协助操作人员。冷再生机行进时,操作员要随时观察再生机的行驶轨迹,保证各刀之间的搭接,同时,行驶线型要保持和原路面一致。8.4.4 再生机后应有专人跟随,随时检查再生深度、水泥含量和含水量,并配合再生机操作员进行调整。8.4.5 再生机完成作业的路面应
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