水泥穩定碎石冷再生基層施工質量控制

鐵磊

Quality Control of Cement Stabilized Macadam Cold Recycled Base Construction

TIE Lei

摘要：本文重點介紹了水泥穩定碎石冷再生基層的質量控制，從舊路面材料的收集、篩選，到水穩碎石的配合比設計直到最終的路用性能分析及質量控制。為區內地方道路的路面再生利用的推廣應用，積累了一定經驗。

Abstract： This paper focuses on the quality control of the cold recycled base layer of cement stabilized macadam， from the collection and screening of old pavement materials to the mix design of water stabilized gravel until the final road performance analysis and quality control. It has accumulated a certain amount of experience for the promotion and application of road surface recycling in local roads.

關鍵詞：水泥穩定碎石;冷再生;基層;質量控制

Key words： cement stabilized macadam;cold recycled;base layer;quality control

中圖分類號：U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0128-03

1? 導語

隨著區內二、三級公路的大面積翻修改擴建，如何合理利用舊路面的銑刨回收料（RAP料），既能節省筑路材料，又能減少環境污染，節約碎石等不可再生資源。能將舊路面材料高效的全部利用到新建路面中，保護生態，節約資源，真正打造綠色高品質公路。

2? 項目背景概述

2.1 項目特點

此次實施項目為G312線隆德至毛家溝段，該段國道是我區連接甘肅的重要經濟通道，也是六盤山集中貧困區的脫貧關鍵大通道。該路段大型車輛多，原路面車轍嚴重，經設計院進行檢測調查，路面面層基本完好，基層破碎嚴重。為了充分發揮舊路面材料的“剩余價值”促進路面材料的循環利用，保護生態環境，解決廢料廢物的堆置問題，減少資源浪費，路面下基層采用水泥穩定廠拌冷再生工藝。

2.2 路面結構類型

路面結構設計類型分為兩層式，分別是上面層為4cmAC-13C，下面層為6cm AC-20C。基層是16cm+16cm水泥穩定碎石，其中下基層為16cm水泥穩定冷再生碎石。對于水泥穩定碎石冷再生基層在拌和水泥穩定碎石時摻入25%的舊路面RAP料。舊路面RAP料，應經過破碎，篩分后，再按照一定的比例進行摻配，與一定的比例與新集料、水泥進行常溫拌和，形成水泥穩定冷再生碎石。

2.3 主要設備及儀器

2.3.1 施工設備

銑刨機、破碎設備、篩分設備、水穩拌合站。

2.3.2 主要儀器

電動擊實儀、無側限成型機、路強儀、取芯機、切割機。

2.4 技術依據

《公路路面基層施工技術細則》（JTJ/T F20-2015）

《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2006）

《國道312線隆德至毛家溝公路設計圖紙》

3? 配合比設計

3.1 水泥：國道312線隆德至毛家溝公路基層采用中材集團中寧賽馬水泥有限公司生產的P·C32.5緩凝水泥，具體試驗結果見表1。

在水泥質量指標控制中，本項目重點控制水泥的初終凝時間，再就是控制水泥的3天強度，前期強度高，對水泥穩定冷再生基層的早期板體形成，提供強度支撐。

3.2 粗集料：采用寧夏海原甘井子鄉鑫磊石料場生產的石灰巖破碎石料，碎石規格為：31.5-19mm，19-9.5mm，9.5-4.75mm。經取樣檢測該碎石的壓碎值平均為19.5%，針片狀顆粒含量平均為15.7%，含泥量平均為0.8%，技術指標均滿足要求。

3.3 細集料：采用寧夏海原甘井子鄉鑫磊石料場生產的0-5mm石屑，顆粒潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆粒級配。經檢測，該石屑砂當量為65%，塑性指數為4.2%，亞甲藍值為1.7g/kg。

3.4 RAP料：本項目瀝青路面全部銑刨重鋪，部分段落基層銑刨重鋪。故RAP料有兩種，一種為瀝青路面銑刨回收料，一種為基層水穩碎石銑刨回收料。

①RAP混合料級配控制：為了控制RAP 混合料的級配均勻穩定，在銑刨過程中通過大量試驗最終分別確定最佳銑刨深度和銑刨速度。在瀝青路面的銑刨中每銑刨6小時檢查一次銑刨機銑刨刀頭，并對明顯磨損的刀頭進行更換，在基層銑刨中每4小時檢查一次銑刨刀頭，并對明顯磨損的刀頭進行更換。嚴格按照表2的確定的銑刨速度和深度進行銑刨，才能保證RAP料均勻穩定。

②RAP料分級篩分。經大量篩分試驗，瀝青路面銑刨料最大工程粒徑為20mm，且級配穩定連續，經過20組篩分比對，差異最大篩孔13.2mm篩孔最大差異在4%，其他篩孔均小于2%。故瀝青面層銑刨料（RAP1）可直接混合均勻后摻配。

基層水穩碎石銑刨料最大工程粒徑為31.5mm，為了確保最后混合料的級配穩定連續。將基層銑刨料通過31.5mm篩孔去除部分超粒徑顆粒，再經過10mm篩孔。最終將基層銑刨料分為（RAP2）0-10mm，和（RAP3）10-31.5mm兩種。經過20組篩分比對后，兩種分級料級配相對穩定。嚴格控制分級堆放要求，嚴禁混料，堆高不超過2m。

4? 設計結構的選擇

4.1 級配的確定

對所選擇的原材料和RAP料進行單級配篩分，根據篩分結果按照《公路基層施工技術細則》（JTG/T F20-2015）中表4.5.4中C-C-1級配要求，最終確定粗集料、細集料及RAP料的比例如表3。

篩分結果如圖1。

4.2 最大干密度的確定

以水泥劑量第一組（4.5%）、第二組（5.0%）、第三組（5.5%）進行標準擊實試驗，最終確定一組最佳含水量6.3%，最大干密度為2.161g/cm3，第二組最佳含水率為6.7%，最大干密度為2.181g/cm3，第三組的最佳含水率為7.3%，最大干密度為2.189g/cm3。

4.3 強度試驗

按照三組不同水泥劑量在室內成型試件，檢測強度，具體結果見表4。

最終確定第二組5.0%，無側限強度符合設計及細則的要求。

5? 混合料質量控制

5.1 混合料拌和前應對混合料各料倉，水泥倉進行標定，通過時間與混合料流量的關系，確定各料倉倉門的開啟高度和水泥螺旋的轉速，確定準確的材料配合比率。

5.2 設立專門崗位，全過程目測各種集料及RAP料的摻配質量，混合料的含水量，顏色是否正常。如有缺料、含水量不穩定、等明顯外觀質量問題，立即停機查找原因，待質量隱患消除后再繼續攪拌。不間斷檢查混合料摻配比例準確性、含水量變化。高溫時，早及時增加含水量。

6? 水泥穩定冷再生碎石收縮性能結果分析

經查閱相關資料顯示，水泥穩定碎石7d最大干縮系數為679*10-6左右，水泥穩定冷再生碎石7d最大干縮系數為488*10-6左右，可見水泥冷再生穩定碎石的抗干縮性能優于普通的水泥穩定碎石。

控制基層裂縫，首先嚴格控制水泥用量，其次嚴格控制混合料中細集料用量;再就是嚴格控制混合料的含水量和細集料的含泥量。

7? 結語

7.1 檢測結果分析

在水泥劑量為5.0%時，水泥冷再生碎石強度可達到3.5MPa。檢測28天芯樣抗壓強度，可達到6.2MPa。水泥劑量及現場檢測結果均符合施工細則和設計要求。

7.2 現場實際收縮觀測

由于在水泥冷再生穩定碎石中摻加部分瀝青RAP料，瀝青材料的彈塑性較好，可在混合料結構中起部分的強塑性填充作用，補償水泥石水化干縮多帶來的混合料整體體積收縮。5月12日施工后即展開現場裂縫觀測，歷經三個月高溫期在瀝青路面鋪筑前沒有發現任何裂縫。由此證明，在水穩混合料中摻加RAP料具有一定的抗裂性。

7.3 效益分析

①經濟效益。以G312線某合同段為列，設計共需要水泥穩定冷再生碎石18000噸，其中RAP料為28%，共節約碎石5040噸，以每噸碎石110元計算，共計節約項目成本支出55.4萬元。②社會效益。由于采用RAP料回收施工，可減少了固體瀝青垃圾對土壤的污染，真正做到生態保護的最佳效果，同時也踐行了綠色青山就是金山銀山的環保理念。

參考文獻：

[1]徐江平.水泥粉煤灰穩定碎石基層抗裂性能研究[D].長安大學.

[2]孔斌.水泥穩定碎石冷再生基層技術應用研究[J].重慶交通大學學報.

[3]義啟貴.水泥穩定碎石基層就地冷再生技術應用和經濟性研究[J].交通運輸研究.

作者簡介：鐵磊（1985-），女，寧夏銀川人，本科，工程師，研究方向為公路工程質量管理。