水泥稳定碎石冷再生基层施工质量控制

铁磊

Quality Control of Cement Stabilized Macadam Cold Recycled Base Construction

TIE Lei

摘要：本文重点介绍了水泥稳定碎石冷再生基层的质量控制，从旧路面材料的收集、筛选，到水稳碎石的配合比设计直到最终的路用性能分析及质量控制。为区内地方道路的路面再生利用的推广应用，积累了一定经验。

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.

關键词：水泥稳定碎石;冷再生;基层;质量控制

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

中图分类号：U416.217                                   文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）32-0128-03

1  导语

随着区内二、三级公路的大面积翻修改扩建，如何合理利用旧路面的铣刨回收料（RAP料），既能节省筑路材料，又能减少环境污染，节约碎石等不可再生资源。能将旧路面材料高效的全部利用到新建路面中，保护生态，节约资源，真正打造绿色高品质公路。

2  项目背景概述

2.1 项目特点

此次实施项目为G312线隆德至毛家沟段，该段国道是我区连接甘肃的重要经济通道，也是六盘山集中贫困区的脱贫关键大通道。该路段大型车辆多，原路面车辙严重，经设计院进行检测调查，路面面层基本完好，基层破碎严重。为了充分发挥旧路面材料的“剩余价值”促进路面材料的循环利用，保护生态环境，解决废料废物的堆置问题，减少资源浪费，路面下基层采用水泥稳定厂拌冷再生工艺。

2.2 路面结构类型

路面结构设计类型分为两层式，分别是上面层为4cmAC-13C，下面层为6cm AC-20C。基层是16cm+16cm水泥稳定碎石，其中下基层为16cm水泥稳定冷再生碎石。对于水泥稳定碎石冷再生基层在拌和水泥稳定碎石时掺入25%的旧路面RAP料。旧路面RAP料，应经过破碎，筛分后，再按照一定的比例进行掺配，与一定的比例与新集料、水泥进行常温拌和，形成水泥稳定冷再生碎石。

2.3 主要设备及仪器

2.3.1 施工设备

铣刨机、破碎设备、筛分设备、水稳拌合站。

2.3.2 主要仪器

电动击实仪、无侧限成型机、路强仪、取芯机、切割机。

2.4 技术依据

《公路路面基层施工技术细则》（JTJ/T F20-2015）

《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）

《国道312线隆德至毛家沟公路设计图纸》

3  配合比设计

3.1 水泥：国道312线隆德至毛家沟公路基层采用中材集团中宁赛马水泥有限公司生产的P·C32.5缓凝水泥，具体试验结果见表1。

在水泥质量指标控制中，本项目重点控制水泥的初终凝时间，再就是控制水泥的3天强度，前期强度高，对水泥稳定冷再生基层的早期板体形成，提供强度支撑。

3.2 粗集料：采用宁夏海原甘井子乡鑫磊石料场生产的石灰岩破碎石料，碎石规格为：31.5-19mm，19-9.5mm，9.5-4.75mm。经取样检测该碎石的压碎值平均为19.5%，针片状颗粒含量平均为15.7%，含泥量平均为0.8%，技术指标均满足要求。

3.3 细集料：采用宁夏海原甘井子乡鑫磊石料场生产的0-5mm石屑，颗粒洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。经检测，该石屑砂当量为65%，塑性指数为4.2%，亚甲蓝值为1.7g/kg。

3.4 RAP料：本项目沥青路面全部铣刨重铺，部分段落基层铣刨重铺。故RAP料有两种，一种为沥青路面铣刨回收料，一种为基层水稳碎石铣刨回收料。

①RAP混合料级配控制：为了控制RAP 混合料的级配均匀稳定，在铣刨过程中通过大量试验最终分别确定最佳铣刨深度和铣刨速度。在沥青路面的铣刨中每铣刨6小时检查一次铣刨机铣刨刀头，并对明显磨损的刀头进行更换，在基层铣刨中每4小时检查一次铣刨刀头，并对明显磨损的刀头进行更换。严格按照表2的确定的铣刨速度和深度进行铣刨，才能保证RAP料均匀稳定。

②RAP料分级筛分。经大量筛分试验，沥青路面铣刨料最大工程粒径为20mm，且级配稳定连续，经过20组筛分比对，差异最大筛孔13.2mm筛孔最大差异在4%，其他筛孔均小于2%。故沥青面层铣刨料（RAP1）可直接混合均匀后掺配。

基层水稳碎石铣刨料最大工程粒径为31.5mm，为了确保最后混合料的级配稳定连续。将基层铣刨料通过31.5mm筛孔去除部分超粒径颗粒，再经过10mm筛孔。最终将基层铣刨料分为（RAP2）0-10mm，和（RAP3）10-31.5mm两种。经过20组筛分比对后，两种分级料级配相对稳定。严格控制分级堆放要求，严禁混料，堆高不超过2m。

4  设计结构的选择

4.1 级配的确定

对所选择的原材料和RAP料进行单级配筛分，根据筛分结果按照《公路基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）中表4.5.4中C-C-1级配要求，最终确定粗集料、细集料及RAP料的比例如表3。

筛分结果如图1。

4.2 最大干密度的确定

以水泥剂量第一组（4.5%）、第二组（5.0%）、第三组（5.5%）进行标准击实试验，最终确定一组最佳含水量6.3%，最大干密度为2.161g/cm3，第二组最佳含水率为6.7%，最大干密度为2.181g/cm3，第三组的最佳含水率为7.3%，最大干密度为2.189g/cm3。

4.3 强度试验

按照三组不同水泥剂量在室内成型试件，检测强度，具体结果见表4。

最终确定第二组5.0%，无侧限强度符合设计及细则的要求。

5  混合料质量控制

5.1 混合料拌和前应对混合料各料仓，水泥仓进行标定，通过时间与混合料流量的关系，确定各料仓仓门的开启高度和水泥螺旋的转速，确定准确的材料配合比率。

5.2 设立专门岗位，全过程目测各种集料及RAP料的掺配质量，混合料的含水量，顏色是否正常。如有缺料、含水量不稳定、等明显外观质量问题，立即停机查找原因，待质量隐患消除后再继续搅拌。不间断检查混合料掺配比例准确性、含水量变化。高温时，早及时增加含水量。

6  水泥稳定冷再生碎石收缩性能结果分析

经查阅相关资料显示，水泥稳定碎石7d最大干缩系数为679*10-6左右，水泥稳定冷再生碎石7d最大干缩系数为488*10-6左右，可见水泥冷再生稳定碎石的抗干缩性能优于普通的水泥稳定碎石。

控制基层裂缝，首先严格控制水泥用量，其次严格控制混合料中细集料用量;再就是严格控制混合料的含水量和细集料的含泥量。

7  结语

7.1 检测结果分析

在水泥剂量为5.0%时，水泥冷再生碎石强度可达到3.5MPa。检测28天芯样抗压强度，可达到6.2MPa。水泥剂量及现场检测结果均符合施工细则和设计要求。

7.2 现场实际收缩观测

由于在水泥冷再生稳定碎石中掺加部分沥青RAP料，沥青材料的弹塑性较好，可在混合料结构中起部分的强塑性填充作用，补偿水泥石水化干缩多带来的混合料整体体积收缩。5月12日施工后即展开现场裂缝观测，历经三个月高温期在沥青路面铺筑前没有发现任何裂缝。由此证明，在水稳混合料中掺加RAP料具有一定的抗裂性。

7.3 效益分析

①经济效益。以G312线某合同段为列，设计共需要水泥稳定冷再生碎石18000吨，其中RAP料为28%，共节约碎石5040吨，以每吨碎石110元计算，共计节约项目成本支出55.4万元。②社会效益。由于采用RAP料回收施工，可减少了固体沥青垃圾对土壤的污染，真正做到生态保护的最佳效果，同时也践行了绿色青山就是金山银山的环保理念。

参考文献：

[1]徐江平.水泥粉煤灰稳定碎石基层抗裂性能研究[D].长安大学.

[2]孔斌.水泥稳定碎石冷再生基层技术应用研究[J].重庆交通大学学报.

[3]义启贵.水泥稳定碎石基层就地冷再生技术应用和经济性研究[J].交通运输研究.

作者简介：铁磊（1985-），女，宁夏银川人，本科，工程师，研究方向为公路工程质量管理。