徐建平

(中鐵二十局集團第二工程有限公司， 陜西西安 710000)

目前，公路養(yǎng)護存在一些問題，如“保通”要求越來越高、“資金缺口” 越來越大、公眾對“出行服務”的要求越來越高、“節(jié)能減排”的社會壓力越來越大等。而采用就地再生新技術(shù)改造舊路面，可很好的提高施工質(zhì)量、減少資源消耗、降低環(huán)境污染、實現(xiàn)全壽命周期公路養(yǎng)護成本最小化，有效的解決相關(guān)問題。

1 就地冷再生技術(shù)概述

瀝青路面就地冷再生技術(shù)是指利用舊路現(xiàn)有資源，加入部分新的混合骨料(視舊路破碎后的路面情況而定)和穩(wěn)定劑(如水泥、乳化瀝青、泡沫瀝青等)，在常溫狀態(tài)下，利用冷再生拌和設(shè)備對舊瀝青路面進行銑刨、破碎，并與加入的新骨料、穩(wěn)定劑及水充分拌合，現(xiàn)場碾壓成型、養(yǎng)生，形成滿足路用強度等指標要求的新型路面基層或底基層。其具有工序簡單、可不中斷交通施工、不損壞路基、提高道路等級、生產(chǎn)效率高、保護環(huán)境、節(jié)約資源、適用范圍廣等顯著特點和優(yōu)勢。

2 就地冷再生設(shè)計

2.1 舊路面的調(diào)查與評定

舊瀝青路面水泥穩(wěn)定就地冷再生工程實施前，應對舊瀝青路面的技術(shù)狀況進行調(diào)查和評定，主要結(jié)合不同病害路段進行檢測，了解路面結(jié)構(gòu)形式，損壞的范圍和深度，各結(jié)構(gòu)層銑刨回收料的級配，為冷再生設(shè)計(再生方案的確定、配合比設(shè)計)和施工提供依據(jù)。

(1)現(xiàn)場承載力試驗。

根據(jù)工程所在地的氣候情況，現(xiàn)場承載力試驗宜選在一年中最不利季節(jié)進行；測試再生層底部下承層頂面的綜合回彈模量，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參數(shù)依據(jù)。

(2)技術(shù)經(jīng)濟性分析。

采用水泥穩(wěn)定就地冷再生技術(shù)，舊瀝青路面面層厚度宜小于7 cm，當面層厚度大于10 cm時應進行技術(shù)經(jīng)濟比選后確定再生方案。

2.2 就地冷再生結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

(1)水泥穩(wěn)定瀝青路面就地冷再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參照半剛性基層瀝青路面設(shè)計方法。綜合評定舊瀝青路面狀況指數(shù)PCI、路面強度系數(shù)SSI、冷再生結(jié)構(gòu)層下承層的當量回彈模量等，補強處理病害。

(2)收集交通量數(shù)據(jù)，預測交通量增長率，計算設(shè)計年限內(nèi)累計當量軸次。根據(jù)交通量、原路面結(jié)構(gòu)組合和下承層當量回彈模量，計算設(shè)計彎沉值和設(shè)計再生層厚度。再生層設(shè)計參數(shù)應以實測值為準，當缺乏室內(nèi)試驗條件時可參考表1。

表1 再生層設(shè)計相關(guān)參數(shù)

2.3 就地冷再生混合料配合比設(shè)計要求

(1)一般規(guī)定。

采用重型擊實法成型試件。再生層的下承層應完好，其厚度不得小于12 cm，且滿足所處結(jié)構(gòu)層的強度要求。對于農(nóng)村公路，可以全深式再生，再生厚度根據(jù)壓實機械的功率可為15～35 cm。目前在甘肅天水和陜西銅川正在實施。

(2)級配范圍。

用于一級公路底基層和二級公路基層時，再生混合料級配宜滿足表2中1號級配范圍要求；用于二級公路底基層和三級及以下公路基層時，再生混合料級配宜滿足表2中2號級配范圍要求；用于三級及以下公路底基層時，再生混合料級配范圍、混合料技術(shù)指標宜滿足表2、表3要求。

表2 水泥穩(wěn)定再生基層混合料的級配范圍

3 就地冷再生施工工藝

3.1 施工準備

(1)施工放樣。

表3 就地冷再生混合料技術(shù)指標要求

施工前，在道路的兩側(cè)設(shè)置標樁(桿)作為基線。標樁(桿)的間距，曲線距離不應超過5 m，直線距離不應超過10 m。對于再生路段，再生前后路線縱坡保持不變。

(2)準備水泥和新集料。

優(yōu)先采用水泥稀漿車撒布水泥，無條件時采用畫方格方式進行人工撒布。采用水泥稀漿車時，應計算水泥漿的噴灑量；采用人工撒布水泥時，應根據(jù)水泥劑量，計算每平方米再生層所需的水泥用量，并確定每袋水泥擺放的縱橫間距，然后在舊路面上畫方格確定。

(3)再生工作寬度的計算。

(4)水泥預布長度和再生長度確定。

(5)冷再生機組就位。

3.2 施工工藝

3.2.1 工藝流程

水泥就地穩(wěn)定冷再生工藝流程如圖1所示，現(xiàn)場冷再生配套機組及施工作業(yè)示意如圖2所示。

圖1 水泥就地穩(wěn)定冷再生工藝流程

圖2 現(xiàn)場冷再生配套機組及施工作業(yè)示意

3.2.2 一般規(guī)定

混合料含水率控制在最佳含水率±1.0 %時進行碾壓，壓實度應達到規(guī)定標準要求。冷再生結(jié)構(gòu)層碾壓工序應在水泥初凝前完成。當采用配置自重26 t以上的大噸位單鋼輪振動壓路機時，壓實度要求宜提高1 %～2 %。

每日施工結(jié)束前應取樣成型試件測定試件最大干密度，作為次日施工的標準密度，并在次日施工過程中再取樣成型試件測定密度作為復核。

3.2.3 銑刨拌和

冷再生機行走速度應根據(jù)新添加集料厚度和再生深度進行調(diào)整并嚴格控制。冷再生機行走平均速度宜為4～8 m/min，轉(zhuǎn)子速度宜為100～200 轉(zhuǎn)/min。施工中再生深度的檢查以相鄰已經(jīng)再生路面或舊路面為準，在再生機每次下刀的兩側(cè)，用鋼釬刺入下承層頂面中，檢測其刺入深度。

3.2.4 碾壓整形

碾壓方案見表4。

表4 碾壓方案

注：本碾壓方案以路段長100 m為例，每100 m施工時間為2.5 h，再生機前水泥最大攤鋪長度為150 m。

3.2.5 接縫的處理

(1)縱向接縫的處理。

道路寬度小于6 m時，宜全幅施工。多幅施工時，縱向再生層重疊寬度不得小于15 cm，同時在接縫處適當增加水泥用量；縱向接縫的位置應避開車輛的輪跡。

(2)橫向接縫的處理。

停機超過水泥初凝時間，再生機再次施工時，必須將整個再生機后退至再生過的路段1.5 m以外的距離，并重新在路面上撒布適量水泥。

4 水泥就地冷再生施工注意事項

4.1 施工質(zhì)量控制

(1)拌和均勻。含水量宜控制在最佳含水量的±1 %內(nèi)為宜，加水車供水條件必需滿足冷再生機的需要。由于用水量較大，因此要備足水車，確保不間斷供水。

(2)冷再生機拌和后整平過程中有局部骨料集中的情況，形成骨料堆積的離析現(xiàn)象，故在整平過程中必須加以人工配合。

(3)時間控制。從加水拌和至碾壓終了，不得超過水泥初凝時間，按試驗路段確定的合適作業(yè)段落與時間嚴格施工。大規(guī)模施工時要求：盡量避免無故停機或采用調(diào)整水泥初凝時間來保證在水泥初凝前完成所有施工工序。

(4)拌和再生深度。應設(shè)專人跟隨再生機，隨時檢查拌和深度并配合再生機操作人員調(diào)整拌和深度，滿足設(shè)計的再生層最小厚度要求，嚴禁出現(xiàn)粉碎的“素料”夾層現(xiàn)象。

(5)碾壓程序。初壓采用20 t自行式凸塊壓路機靜壓1遍，強振2遍；復壓采用20～32 t振動壓路機強振2遍，弱振2遍；終壓采用26 t膠輪壓路機碾壓5～8遍，終壓時適當加水。

(6)碾壓成型后，要覆蓋灑水養(yǎng)生7 d，要保證足夠的溫度和濕度。養(yǎng)生期間設(shè)置圍檔嚴禁車輛通行，加強道路巡查等施工管理，做到責任到人，分工明確。

4.2 試驗檢測指標控制

(1)壓實度。

冷再生路面混合料用于路面基層時，必須在最佳含水量附近進行充分地壓實，才能保證再生混合料的強度。同時由于舊瀝青路面銑刨料的組成存在較大變異性，因此應根據(jù)路段情況，分別確定不同情況下相應的最大干密度標準(即 “現(xiàn)場最大密度”)。

(2)7 d無側(cè)限抗壓強度。

冷再生混合料具有半剛性基層材料的一些特性，因此要求水泥為穩(wěn)定劑的冷再生混合料7 d抗壓強度標準要適當提高。

(3)最佳含水量及其測定。

由于再生路段路面結(jié)構(gòu)存在差異性，勢必導致銑刨的面層和基層舊料的天然含水量在不同路段而不同，因此應根據(jù)路面鉆探和再生拌和料的情況確定最佳含水量和添加水量；對于再生后含水量的測定，一般應采用微波爐烘干，若采用酒精燃燒法，會損失再生混合料中的瀝青含量，從而導致含水量測定的誤差。

5 工程實例

5.1 陜西省水泥就地冷再生技術(shù)推廣應用情況

陜西省國省干線公路于2006年開始開展水泥就地冷再生試驗研究，2007、2008年在大中修工程中進行試驗，目前累計鋪筑超過1 000 km，尤其是農(nóng)村公路，比較適合全厚式就地再生(20～30 cm)，上面再鋪筑一層面層。

5.2 貴州農(nóng)村公路項目

開陽至王選道路改造工程起止樁號為K0+000～K10+339，全長10.339 km。路面結(jié)構(gòu)層從上往下依次為：面層：6 cm厚瀝青混凝土、基層：30 cm厚水泥穩(wěn)定碎石、底基層：15 cm厚級配碎石。為做好冷再生施工的工作，我部該條道路全幅施工，總結(jié)收集有關(guān)冷再生施工的技術(shù)參數(shù)，指導整個標段的施工。該段路段原路面情況較好，路面無積水、淤泥，四周無房屋，便于進行冷再生施工。

現(xiàn)場施工水泥摻量為6 %，采用26T壓路機按照靜壓兩遍、輕振兩遍、強振一遍的組合方式進行碾壓，現(xiàn)場壓實度檢測結(jié)果為98.7 %>98 %，滿足設(shè)計及規(guī)范要求；四天及七天分別對試驗段進行鉆芯取樣，取出芯樣密實、完整、表面無裂紋，長度滿足設(shè)計厚度要求，四天無側(cè)限抗壓強度4.8 MPa>3 MPa，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

6 結(jié)束語

以上對農(nóng)村公路冷再生施工技術(shù)與控制理論和實踐的初步探討，雖然現(xiàn)在對于冷再生的施工還有許多問題需要解決，但對于農(nóng)村公路施工及道路養(yǎng)護大規(guī)模采用冷再生的工藝還是發(fā)展的趨勢，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預防處理措施，冷再生施工工藝將會越來越完善。