沥青路面就地热再生施工技术规范.docx
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沥青路面就地热再生施工技术规范.docx
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沥青路面就地热再生施工技术规范
ICS93.080.20
P66
备案号:
DB32
江苏省质量技术监督局发布
2016-XX-XX实施
2016-XX-XX发布
沥青路面就地热再生施工技术规范
TechnicalSpecificationforHotIn-placeRecyclingConstructionofAsphaltPavement
DB32/TXXXX—2016
DB32
江苏省地方标准
目次
前言I
1范围2
2规范性引用文件2
3术语和定义2
4符号及代号4
5就地热再生技术适用条件5
6就地热再生工程原路面调查6
7就地热再生工程的原材料要求8
8就地热再生沥青混合料的配合比设计9
9就地热再生工程施工10
附录A(资料性附录)就地热再生取芯取样位置的确定方法14
附录B(资料性附录)基于车辙深度变异性的就地热再生混合料配合比设计验证流程16
附录C(规范性附录)整形再生沥青混合料配合比设计18
附录D(规范性附录)复拌再生沥青混合料配合比设计19
附录E(规范性附录)复拌再生SMA沥青混合料配合比设计方法21
附录F(资料性附录)复拌再生SMA沥青混合料配合比设计方法23
附件(条文说明)24
前言
本标准按照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》、GB/T1.2-2009《标准化工作导则第2部分:
标准中规范性技术要素内容的确定方法》要求的规则编写。
本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。
本标准附录C、附录D、附录E为规范性附录,附录A、附录B、附录F为资料性附录。
本标准起草单位:
江苏高速公路工程养护有限公司、东南大学、英达热再生有限公司、江苏现代路桥有限责任公司、江苏现代工程检测有限公司、江苏省沥青路面热再生工程技术研究中心、同济-英达道路再生工程技术研究中心
本标准主要起草人:
赵永利、吴赞平、江瑞龄、马涛、黄晓明、陈石、宋江春、符适、孟令国、祝争艳、李向阳、杨晓乾、季明星、佘兆宇、胡健、段宝东、施伟斌、张义甫、戴合理、李严、雷涛、卢士和、杨盼盼、张素青、练慧、朱伟、朱建华、龙钧、陈敏。
沥青路面就地热再生施工技术规范
1范围
本标准规定了沥青路面就地热再生配合比设计、施工技术和验收标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件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文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程
JTGF40公路沥青路面施工技术规范
JTGF41公路沥青路面再生技术规范
JTGE42公路工程集料试验规程
JTGH30公路养护安全作业规程
3术语和定义
3.1
沥青混合料回收料reclaimedasphaltpavement(RAP)
采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧沥青混合料。
3.2
沥青路面再生asphaltpavementrecycling
采用沥青路面再生设备对旧沥青路面或者沥青混合料回收料、基层回收料进行处理,并掺加一定比例的新集料、再生结合料、沥青再生剂等形成路面结构层的技术。
沥青路面再生包括厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生等技术。
3.3
就地热再生hotin-placerecycling
采用就地热再生设备对沥青路面进行加热、翻松,就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等,经热态拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对路表一定深度范围内的旧沥青路面再生的技术。
它可以分为整形再生、复拌再生和加铺再生三种。
3.4
整形再生surfacerecycling
将旧沥青路面加热、翻松,就地掺加一定数量的再生剂,经热态拌和、摊铺、压实成型。
3.5
复拌再生remixrecycling
将旧沥青路面加热、翻松,就地掺加一定数量的再生剂、新沥青、新沥青混合料,经热态拌和、摊铺、压实成型。
3.6
加铺再生repaverecycling
在整形再生、复拌再生的基础上,再加铺一层新沥青混合料,两层一起压实成型;加铺再生又可分为整形加铺和复拌加铺。
3.7
沥青再生剂rejuvenatingagent
掺加到原路面沥青混合料中,用于恢复已老化沥青性能的添加剂。
3.8
再生沥青rejuvenatingbinder
RAP中沥青与新添加的沥青、沥青再生剂组成的胶结料。
3.9
再生沥青混合料recycledasphaltmixture
含有沥青混合料回收料的沥青混合料。
3.10
沥青混合料回收料(RAP)矿料级配gradationofaggregateinRAP
用抽提法或者燃烧法除去沥青混合料回收料(RAP)中的沥青胶结料后得到的矿料级配。
3.11
再生沥青混合料级配gradationofrecycledmixture
沥青混合料回收料(RAP)矿料级配与新矿料级配的合成级配。
3.12
新沥青混合料掺配比percentageofnewasphaltmixtureinrecycledmixture
新沥青混合料质量占再生沥青混合料总质量的百分比。
3.13
旧沥青asphaltinRAP
也称作回收沥青,指沥青混合料回收料(RAP)中所含有的沥青胶结料。
3.14
旧沥青含量asphaltcontentofRAP
旧沥青胶结料占烘干后沥青混合料回收料(RAP)总质量的百分比。
3.15
旧矿料aggregateinRAP
用抽提法或者燃烧法除去沥青混合料回收料(RAP)中的沥青胶结料后得到的矿料。
3.16
最可几段落mostprobablesection
在整个调查路段中最具有代表性的段落,该段落的性能参数测试结果在整个调查路段中各段落性能参数测试结果的分布中出现的几率最大。
3.17
就地热再生有效厚度effectivethicknessofhotin-placerecycling
就地热再生过程中,原路面材料经加热、翻松,并与新料、再生剂等拌合,经充分压实后的厚度,即有效参与再生过程的压实路面厚度。
3.18
车辙隆起高度upliftedheightofrutting
沥青路面车辙隆起处超过原路面的高度值。
3.19
热粘结thermalbonding
通过加热,使原路面的沥青层与就地热再生沥青层粘结时处于热态,以保证层间粘结状态。
3.20
间歇式加热intermittent heating
两次加热之间具有间隔的加热方式。
3.21
施工分项段落subsectionofconstruction
指在同一个就地热再生工程中,由于就地热再生的再生混合料配合比设计以及施工工艺不同,而出现的不同段落;同一个施工分项段落中,采用相同的配合比和施工工艺。
4符号及代号
本标准各种符号、代号以及意义详见表1。
表1符号及代号
编号
符号或代号
意义
4.1
RAP
沥青混合料回收料
4.2
SRI
抗滑性能指数
4.3
RDI
车辙深度指数
4.4
RQI
行驶质量指数
4.5
PCI
路面状况指数
4.6
PSSI
路面结构强度指数
4.7
PSR
现时服务性能指数
4.8
RTFOT
沥青旋转薄膜加热试验
5就地热再生技术适用条件
5.1一般规定
5.1.1就地热再生三种基本工艺各自有其适用性,应根据沥青路面的病害特点、成因、产生层位、当地气候、交通条件、病害治理目标、工程经济成本等,经过合理的方案比选后选择不同的工艺类型。
5.1.2就地热再生技术主要适用于AC、AK型沥青混合料路面以及Superpave和SMA沥青路面,其它类型沥青混合料路面在经过技术方案论证后,也可以采用就地热再生技术,具体实施可参照本标准执行,但应经过充分的室内试验和试验路工程验证。
5.1.3就地热再生技术适用于水泥混凝土桥梁的沥青铺装层的病害处治,但施工中前需对具体方案进行必要的论证,施工中应加强对伸缩缝等的保护。
5.2适用的路面破损形式
就地热再生技术主要适宜处理沥青路面表层病害,各种就地热再生工艺适用的路面破损类型如表2所示。
表2就地热再生不同工艺适用的路面破损形式
路面破损形式
可选工艺
整形再生
复拌再生
加铺再生
车辙
★
★★★
★★
拥包、泛油
★
★★
★★★
磨光
★★★
★★★
★★★
平整度下降
★★
★★
★★★
渗水
★
★★
★★★
唧浆
★
★
★★
松散、剥落
★
★
★★★
注1:
★★★表示很适合,★★表示一般,★表示适合度低。
注2:
对上表中未列入的路面病害,可根据对病害成因、程度的分析有针对性的选用。
5.3其他影响因素
就地热再生在具体实施过程中,还会受到一些客观因素影响,如表3所示。
表3就地热再生实施的其他影响因素
影响因素
详细内容
道路承载力
由于就地热再生设备重量较大,因此要求道路(特别是桥梁、涵洞)具有足够的承载能力,支撑就地热再生设备的运行。
道路附属设施
对于城市道路,就地热再生施工时,应注意对窨井盖等存在于上面层的公共设施的保护,检查施工地点附近有无可燃性物质;同时对于道路两侧的植被,应进行必要的保护。
净空
对于立交桥和地下通道等存在净高的道路,不仅要满足就地热再生设备也要满足新料拖运卡车的通行要求。
施工区域
就地热再生施工将占用一个或超过一个车道的宽度,因此,对于施工需要占用超过一个车道时,较窄的道路需解决来往车辆的交通组织问题。
气候
就地热再生需要在现场加热旧沥青路面,因而容易受气候的影响,寒冷季节或大风天气一般不宜施工。
降雨
雨水在路面中的残留,会明显降低就地热再生的加热效果,因此雨后应留出必要的时间,确保路面中残留水分的挥发。
6就地热再生工程原路面调查
6.1一般规定
6.1.1在就地热再生技术运用前,应进行详细的原路面调查,收集基础数据以分析就地热再生技术的适用性,并为就地热再生材料和路面设计提供依据。
6.1.2对就地热再生路面调查的内容主要包括历史资料调查、路面使用状况调查和路面材料性能调查:
1)历史资料调查主要包括原道路的设计资料、施工资料和养护管理资料;
2)路面使用状况调查主要包括道路结构性能调查、路面病害调查和路表功能调查;
3)材料性能调查主要包括原路面各层沥青混合料的取样调查。
6.2历史资料调查
6.2.1在就地热再生技术运用前应收集和评价的信息包括设计资料,施工资料和养护资料。
6.2.2设计资料的调查,宜包含初始设计过程中的所有信息,如交通状况、气候条件、路面结构和材料类型及设计数据等。
6.2.3施工资料宜包含施工过程中的所有信息,如施工材料、施工工序控制、设计变更资料、竣工资料等。
6.2.4养护管理资料的调查应包含养护历史以及近年的路况检测数据等。
养护历史应详细包括各种养护的原因、时间、类型、位置、规模以及具体实施过程中采用的方法、材料类型、数量及应用范围等。
6.3路面使用状况调查
6.3.1对路面的结构强度进行检测和评定,并计算路面结构强度指数(PSSI)。
路面结构强度宜采用自动检测设备检测,并结合人工调查评价路面结构层尤其是基层的完整状况。
当路面结构强度不足时,不适宜进行就地热再生;或应进行必要的补强后再进行就地热再生。
6.3.2路表功能调查主要包括路面平整度和抗滑性能,并计算路面行驶质量指数(RQI)和路面抗滑性能指数(SRI)。
6.3.3路面病害的调查应对路面出现的各种病害进行全面的调查,对每种病害的具体类型、位置、范围和严重程度做详细的记录,并计算路面状况指数(PCI)、车辙深度指数(RDI)和路面使用性能指数(PQI)。
路面病害调查宜采用自动化检测方法与人工检测方法相结合的方式,一方面便于后期的数据分析,另一方面便于分析病害产生的原因。
6.4施工分项段落的划分
6.4.1当就地热再生工程中的原路面出现表面层材料、路面性能、路面病害明显不同时,或出现再生路面的设计要求、施工条件、施工人员设备等明显不同时,应划分为不同的施工分项段落。
6.4.2同一施工分项段落内,采用相同的再生沥青混合料配合比和施工工艺。
6.4.3施工分项段落的划分除依据原路面的不同特点外,还应充分考虑到施工组织、交通管制、工期等因素,尽可能延长施工分项段落的长度,减少施工分项段落的数量,以利于施工组织。
6.4.4同一施工分项段落可不连续,但距离和工期的间隔不宜过长;施工分项段落长度宜大于400m。
6.5材料性能调查
6.5.1应对每一个施工分项段落进行原路面材料的性能调查。
6.5.2若路面病害主要存在于沥青路面表层,可只对沥青路面上面层材料进行性能调查,若路面病害如车辙等严重,则应根据实际情况对沥青路面的上面层以及中、下面层进行性能调查,必要时应扩展进行基层或路基材料的性能调查。
6.5.3沥青路面材料的现场取料应包括取芯和取样两部分。
为保障取料的代表性,应综合考虑施工段落的划分、取料的位置、实验工作量等因素,综合确定取料方案。
在原路况调查数据较充分时,可按照本标准附录A所列方法,确定取芯取样位置。
6.5.4取芯主要用于沥青混合料回收料(RAP)的性能测试,包括密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等,必要时可进行浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂残留强度比、动稳定度、模量、流变等性能的测试。
6.5.5取样主要用于沥青混合料回收料(RAP)的油石比、级配、旧沥青性能、旧矿料性能的测试以及再生沥青混合料的配合比设计与性能检验,也可以用于沥青混合料回收料(RAP)的性能测试。
取样时,宜采取加热、翻松、回收的方式,或采取整块挖除的方式,禁止采用冷铣刨、钻芯等改变沥青混合料回收料(RAP)矿料级配的方式进行;取样回收时,应采取分层回收,并严格控制回收深度,避免不同层位的沥青混合料相互混合。
6.5.6可以采用抽提回收试验获得沥青混合料回收料的沥青含量、旧沥青和旧矿料。
用于抽提回收试验的沥青混合料回收料(RAP)宜采用电风扇吹风至完全干燥,不宜采用烘箱加热烘干。
6.5.7抽提回收获得的旧沥青,应进行针入度、软化点、延度等性能测试,对SBS改性沥青还可进行弹性恢复和测力延度的测试,需要时还可进行粘度、PG分级等性能的测试。
6.5.8抽提回收获得的旧矿料应进行级配的筛分测试,需要时还可进行洛杉矶磨耗值、压碎值、矿粉亲水性、密度、吸水率、粘附性等性能的测试。
6.5.9旧路材料性能除了与原始设计、施工资料以及规范标准要求进行对比外,还可对硬路肩材料进行同样性能评价,以对比分析实际施工使用的路面材料,以及其经过长期使用后的变化情况。
7就地热再生工程的原材料要求
7.1一般规定
7.1.1就地热再生材料主要有道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、各种规格的粗细集料、填料,以及用于改善再生沥青混合料性能的再生剂、改性剂、纤维等材料。
7.1.2使用的各种材料施工前应进行必要的检验,评定合格后方可使用。
7.1.3除就地热再生的特殊技术需要外,就地热再生材料技术要求应符合JTGF40的规定。
材料试验应符合JTGE20和JTGE42的规定。
7.2沥青
新沥青的种类和标号宜与原路面采用的沥青一致;也可采用针入度大一级的沥青,但对于原路面车辙较明显的路段,不宜采用。
7.3矿料
矿料的岩性宜与原路面相同。
7.4再生剂
7.4.1再生剂应具有与老化沥青较好的相容性和一定的抗老化性能,以保证再生沥青与沥青混合料的耐久性。
7.4.2再生剂的闪点应大于220℃。
7.4.3在实际工程中选用再生剂时,除对再生剂本身的性能进行必要检验外,应注重对再生沥青胶结料和再生沥青混合料的性能检验,以确定再生剂的实际使用效果和掺量。
7.4.4在再生剂的种类和剂量选择时,不需要将老化沥青完全恢复到原样沥青的性能状态。
针对原路面使用70号道路石油沥青和SBS改性沥青的就地热再生工程,在老化沥青中添加适量再生剂后,其指标宜满足表4和表5。
表4老化70号道路石油沥青添加再生剂后的指标要求
指标
软化点(℃)
25℃针入度(0.1mm)
15℃延度(cm)
要求
相比于老化沥青的软化点,添加再生剂后软化点下降不宜超过8℃
60~80*
≥30*
*注:
从提高再生沥青高温性能角度考虑,可以根据工程实际情况将再生沥青针入度恢复至40~60(0.1mm)范围,相应的延度不低于20cm。
表5再生SBS改性沥青评价标准
指标
软化点(℃)
针入度(0.1mm)
5℃延度(cm)
要求
相比于老化沥青的软化点,添加再生剂后软化点下降不宜超过10℃
40~80*
≥20*
*注:
从提高再生沥青高温性能角度考虑,可以根据工程实际情况将再生沥青针入度恢复至40~60(0.1mm)范围,相应的延度不低于15cm。
7.4.5再生剂应按照产品所规定的条件贮存在室内,保持干燥,注意通风和防火,并按进库顺序使用,不应超过保质期。
7.5其他添加剂
7.5.1对于根据工程特点需要添加的纤维、抗剥落剂、抗车辙剂等添加剂材料,应该符合JTGF40的有关规定。
7.5.2添加剂材料的选择应综合施工可操作性、性能、工程成本以及运输、贮存等多方面因素进行技术论证。
7.6新添加沥青混合料
7.6.1用于加铺的新沥青混合料应满足JTGF40的技术要求。
7.6.2用于复拌的新添加混合料,应根据沥青混合料回收料(RAP)矿料级配,以及再生路面的性能要求,确定其级配组成,并检验再生混合料的性能;新添加沥青混合料其性能不符合JTGF40的有关规定时,如果再生沥青混合料质量符合JTGF40的有关规定时,可以使用。
7.6.3用于复拌的新添加混合料的级配、油石比等的确定除需考虑再生混合料的性能要求外,还要考虑到施工可操作性、运输、贮存等多方面因素。
8就地热再生沥青混合料的配合比设计
8.1一般规定
8.1.1进行配合比设计之前,必须对旧路性能和旧路材料进行评价,评价内容见本标准7.3和7.5。
8.1.2在配合比设计中,应充分考虑原路面沥青混合料的配合比和病害特点,有针对性地进行再生混合料的配合比设计。
8.1.3再生混合料类型宜与原沥青路面混合料类型保持一致。
8.1.4配合比设计应结合就地热再生设备的实际作业条件,充分考虑施工组织特点与施工的方便性,易于生产、拌和、摊铺与压实。
8.1.5就地热再生配合比设计方法宜采用马歇尔试验方法,基本流程遵从JTGF40,鼓励采用更先进和更符合实际情况的设计方法,如采用新方法,使用前应经验证。
8.1.6就地热再生沥青混合料配合比设计应通过试验段进行检验。
8.2目标配合比设计
8.2.1就地热再生沥青混合料的矿料级配范围、再生混合料性能指标宜满足JTGF40的相关规定。
在此基础上,可依据原路面的病害特征与实际工程需要,对主要技术指标要求有针对性调整。
8.2.2在高速公路和一级公路的就地热再生工程中,应充分考虑由于原路面车辙深度的变异性,而导致的新料实际掺量的变异性,以及由此带来的再生混合料性能的变异,就地热再生工程中的配合比设计宜参照附录B的流程进行。
8.2.3整形再生沥青混合料配合比设计按照本标准附录C的设计方法进行。
8.2.4复拌再生沥青混合料配合比设计按照本标准附录D的设计方法进行。
8.2.5复拌再生SMA沥青混合料配合比设计按照本标准附录E的设计方法进行。
8.3生产配合比验证
8.3.1就地热再生应经过试验路铺筑对目标配合比设计进行验证,并确定最终的生产配合比。
8.3.2试验路检验再生沥青混合料性能的项目主要有:
再生沥青混合料的级配、马歇尔试验是否满足JTGF40规范要求。
现场检测项目包括:
平整度、渗水系数、压实度等。
如果试验路检测结果存在问题,应分析原因,予以修正。
9就地热再生工程施工
9.1一般规定
9.1.1就地热再生正式施工前应进行不小于500m的试验段施工,以确定设备配置要求和工艺参数。
9.1.2本标准未规定的技术内容应符合规范JTGF40的相关要求。
9.2施工组织
9.2.1就地热再生施工应制定完整的施工技术方案,包括具体的工程量、预期的施工计划、施工工期、就地热再生施工实施方案、交通组织方案等。
9.2.2施工开始前必须做好各方面的准备工作,确保施工正常进行,包括材料、设备、人员和技术准备。
9.2.3施工前应做好施工信息的发布,按JTGH30、高速公路管理部门、交警部门的要求,根据作业面的长度,提前设置交通管制的各类标志标牌,由专人执勤管制交通,做好交通组织及应急预案。
9.3原路面预处理
9.3.1就地热再生施工前,应根据病害调查结果和就地热再生技术的适用性,对就地热再生无法消除的病害进行预处理。
可根据病害的类型及面积选择不同的处理方法,如修补、开挖、注浆等;选择处理方法时,在保证施工质量的前提下,应优先考虑非开挖方式,以尽可能减少施工对交通的影响。
9.3.2当车辙隆起高度超过一定限度时,应分析和现场验证其对加热温度场均匀性的影响,如无法保障加热温度场的均匀性,应对隆起处铣刨处理;对于高速公路和一级公路,当车辙隆起高度超过15mm时,宜预先铣刨;对于其它等级公路,当隆起高度超过30mm时,宜预先铣刨。
9.3.3对于一般横向裂缝(宽度不大于2mm)可以不进行处理,而对于较宽(大于2mm)或多条集中及出现分叉、边缘沉陷的横向裂缝,则应进行深层预处理,即将上面层和中面层、甚至下面层分层呈阶梯状铣刨后黏贴防裂贴,再用新拌沥青混合料进行分层回填、压实,并恢复到原路标高。
9.3.4对于深度已超过表面层厚度的坑槽和唧浆处,应采取局部挖除回填的方式对病害进行修补。
9.3.5施工前采取清扫、冲刷等措施,确保原路面的清洁,清除路面被污染而无法再生的材料。
9.3.6若原路面存在热熔型标线等影响施工质量的杂物,施工前宜进行清理(或施工中加热后清除),并注意保证原路面的清洁。
9.3.7若原路面存在对热再生施工有影响的其它障碍物,施工前应对其移除或重新布设。
9.3.8对原路面存在的无法移除或重新布设的附属设施,应采取合理的措施加以保护,如采用隔热板保护桥梁伸缩缝及道路绿化等。
9.4铺筑试验段
为确定就地热再生配合比设计,确定就地热再生各施工参数,正式施工前应铺筑试验段,对生产配合比、再生施工工艺、工序控制、施工组织及交通安全等进行检验。
就地热再生试验段长度不宜小于500m,试验段施工检验合格后方可进行正式施工,通过铺筑试验段应完成以下工作:
1)检验再生设备的性能是否满足就地热再生施工需要。
2)确定加热设备组合、加热时间以及加热温度等工艺参数。
3)确定再生设备合理施工速度以及摊铺碾压等工序参数。
4)检验就地热再生生产配合比设计,确定再生剂、热沥青、添加剂以及新沥青混合料的合理用量及其掺加工艺参数;
5)检验施工组织及交通组织方案的可行性。
9.5施工工艺
9.5.1就地热再生包括不同的工艺类型,每
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