韓二虎

（中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710075）

由于瀝青混凝土養(yǎng)護(hù)起來(lái)較為容易，行車也較為平坦，因此我國(guó)有很多公路路面都使用這種材料完成鋪設(shè)。但是隨著我國(guó)的交通量不斷增加，很多瀝青路面受到了一定程度的破壞，從而影響了道路行車的舒適度和安全性。為了能夠讓道路行車更加舒適安全，要及時(shí)養(yǎng)護(hù)和維修瀝青路面。在傳統(tǒng)的維修方法中，經(jīng)常會(huì)對(duì)瀝青路面進(jìn)行挖除和廢棄，這種方法不但會(huì)給環(huán)境造成破壞，而且對(duì)施工資源的浪費(fèi)也是非常嚴(yán)重的，而瀝青路面冷再生技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決施工養(yǎng)護(hù)中出現(xiàn)的問題，且符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

1 瀝青路面冷再生技術(shù)概述

1.1 瀝青路面冷再生技術(shù)的定義

瀝青路面的冷再生技術(shù)，主要指的就是在舊的瀝青混凝土路面上，使用專用的機(jī)械設(shè)備來(lái)完成原路面破碎任務(wù)，加入一些專門的添加劑等。使用專用的機(jī)械設(shè)備將其拌和攤鋪，通過碾壓之后按照路面的等級(jí)，使其變成新路面結(jié)構(gòu)層的面層或者基層，而這些過程都是可以在施工現(xiàn)場(chǎng)完成的。按照冷再生技術(shù)的具體特點(diǎn)，使用這種工藝不但會(huì)比常規(guī)的公路養(yǎng)護(hù)的維修方法更加節(jié)省時(shí)間以及成本，而且能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，讓很多資源和能源充分得到利用，在推動(dòng)我國(guó)的公路建設(shè)以及資源再生等方面有一定的指導(dǎo)意義[1]。

1.2 瀝青路面冷再生技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

瀝青混凝土路面的冷再生技術(shù)與傳統(tǒng)的維修方法相比，優(yōu)勢(shì)較為明顯。首先，瀝青混凝土路面的冷再生技術(shù)能夠降低成本，并且可以讓資源得以利用。參照國(guó)外的施工資料不難發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的在瀝青混凝土路面加鋪新的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層方法相比，使用淺層的冷再生技術(shù)能夠降低維修成本，而深層的冷再生技術(shù)可以降低46%左右。如果使用挖除的方式，把舊的路面挖除之后再鋪筑新的路面，假設(shè)路面的寬度大概是7m左右，厚度為5cm；使用冷再生技術(shù)每1000m可以節(jié)約800t石料，還可以減少350m3的廢棄物堆放的情況。其次，施工工序較為簡(jiǎn)單，時(shí)間比較短，對(duì)原本材料的利用較為充分，假如路面行車道的寬度是7m，如果使用半幅施工的方式結(jié)合冷再生技術(shù)能夠達(dá)到1.5km/d的施工速度。高效利用廢料可以保護(hù)環(huán)境，減少新材料的開采，也可以避免廢料運(yùn)輸和堆放的問題。由此可見，探索瀝青路面的冷再生技術(shù)對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)以及修復(fù)而言具有非常重要的意義，不但可以再生利用原本的路面材料，而且可以保護(hù)環(huán)境；在節(jié)約資源的同時(shí)，還可以降低工程造價(jià)；使用冷再生技術(shù)可以讓原本的路面材料缺陷有所補(bǔ)充，對(duì)原本的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。

1.3 冷再生技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

瀝青路面的冷再生技術(shù)的使用最早始于20世紀(jì)初期，70年代左右受石油危機(jī)影響，促使這一技術(shù)取得了更多的發(fā)展。按照國(guó)際經(jīng)合組織的具體調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，歐洲以及美洲等相對(duì)比較主要的發(fā)達(dá)國(guó)家，其路面的再生利用率大部分都在80%以上，荷蘭以及比利時(shí)等相關(guān)國(guó)家甚至能夠達(dá)到全部利用。而我國(guó)在冷再生技術(shù)方面起步相對(duì)是比較晚的，一直到20世紀(jì)90年代左右才引入德國(guó)公司的冷再生機(jī)，第一次使用現(xiàn)場(chǎng)冷再生的技術(shù)改造了河北一段公路。近年來(lái)，瀝青的冷再生技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，而在技術(shù)設(shè)計(jì)方法方面，我國(guó)已經(jīng)取得了一定的突破。

2 瀝青冷再生技術(shù)的設(shè)計(jì)方法

2.1 瀝青冷再生技術(shù)的適用范圍

瀝青冷再生技術(shù)主要應(yīng)用于瀝青混凝土面層，主要包括基層結(jié)構(gòu)層剛度符合承載力要求且路面的排水效果以及設(shè)施比較完整的瀝青混凝土路面。使用冷再生技術(shù)可以使原本的路面材料缺陷得到補(bǔ)充，如果道路的結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)了變形或者損壞，基層的剛度就難以達(dá)到設(shè)計(jì)的承載力要求，故而在進(jìn)行冷再生技術(shù)之前，要及時(shí)對(duì)舊的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和彌補(bǔ)處理[2]。

2.2 瀝青冷再生技術(shù)設(shè)計(jì)原理

瀝青混凝土路面及冷再生技術(shù)方面的設(shè)計(jì)原理，主要就是以雙圓均布荷載作用之下的很多層不同的彈性連續(xù)體作為最基礎(chǔ)的條件，并且要充分地考察層間解除條件的具體影響狀況，同時(shí)要按照相應(yīng)的規(guī)范，完成各個(gè)不同的層間頂面及底面的拉應(yīng)力計(jì)算等基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[3]。

2.3 瀝青冷再生技術(shù)的舊路路況調(diào)查

在完成瀝青混凝土路面冷再生技術(shù)設(shè)計(jì)之前，要及時(shí)調(diào)查舊路的路況，從而確定其相關(guān)信息，其中具體的調(diào)查內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：首先，對(duì)舊路一些基本信息進(jìn)行調(diào)查，從當(dāng)?shù)氐墓饭芾聿块T獲取舊路的有關(guān)資料，例如舊路路面的結(jié)構(gòu)、交通流量以及舊路的路基以及寬度，路面大中修工程的有關(guān)情況等。以某市為例，其固體廢棄物處理廠專用道路根據(jù)公路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，于2001年初修建完畢。老路面是瀝青路面，而舊的路基寬度為8m左右，路面寬度為7m左右，路面的結(jié)構(gòu)層是5cm的瀝青混凝土、8cm的瀝青碎石、水泥穩(wěn)定砂礫和泥灰結(jié)碎石。自該項(xiàng)目建成以來(lái)，主要是通行一些固體廢棄物的處理場(chǎng)垃圾運(yùn)輸車以及社會(huì)車輛，車流量相對(duì)比較大，并且由于承載較重的物體，養(yǎng)護(hù)管理并不十分到位，使得路面的破損情況相對(duì)比較嚴(yán)重[4]。

其次，對(duì)舊路的路面病害進(jìn)行調(diào)查，了解整個(gè)路面的損壞情況，調(diào)查的信息主要包括路面的病害類型、程度以及破損的范圍等。對(duì)于出現(xiàn)了翻漿以及相關(guān)問題的位置，要能夠始終標(biāo)注清楚。對(duì)于所得的記錄要實(shí)施全面統(tǒng)計(jì)，這樣可以有效地確定路面的具體狀況和存在的質(zhì)量問題[5]。

最后，舊路彎沉的檢測(cè)。目前路面的彎沉檢測(cè)主要使用落錘式彎沉檢測(cè)儀，是一種穩(wěn)定可靠的檢測(cè)儀，通過對(duì)舊路進(jìn)行鉆芯取樣，了解不同結(jié)構(gòu)層的厚度及破壞程度。

2.4 瀝青冷再生技術(shù)的確定方案

根據(jù)對(duì)舊路考察的情況，可以發(fā)現(xiàn)舊瀝青混凝土的路面損壞是十分嚴(yán)重的，常規(guī)的方法難以保障行車舒適安全，而一些罩面施工也只會(huì)暫時(shí)恢復(fù)作用，結(jié)構(gòu)方面的修補(bǔ)難以完成，對(duì)此要及時(shí)處理病害路段，修復(fù)完畢之后采用就地冷再生處理，把冷再生層作為新路面的基層來(lái)使用。

2.5 舊路材料取樣以及分析

在舊的路面上選擇一些比較具有代表性的瀝青混凝土路段，使用冷再生機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，取樣長(zhǎng)度要大于2m，同時(shí)深度在5cm左右。把取出的樣品及時(shí)送回試驗(yàn)室進(jìn)行級(jí)配分析以及材料性能的分析等，同時(shí)要完成材料級(jí)配的確定，明確所得級(jí)配曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線相互之間的對(duì)比是否滿足設(shè)計(jì)要求，是否需要添加一些新的粗集料以及細(xì)集料。

2.6 添加劑的選擇

在進(jìn)行冷再生施工的時(shí)候，為了盡量讓路面材料的使用性能得以恢復(fù)，同時(shí)提升材料承載的性能，必須加入一些添加劑。目前冷再生的施工工藝所使用的穩(wěn)定劑主要有兩類：瀝青類的穩(wěn)定劑以及水泥類的穩(wěn)定劑。瀝青類的穩(wěn)定劑主要包括泡沫瀝青以及乳化瀝青；水泥類的穩(wěn)定劑主要包括水泥、粉煤灰以及石灰等混合在一起的物質(zhì)。在選擇添加劑的時(shí)候，一般會(huì)考慮水泥類的穩(wěn)定劑，這種材料不但能夠提升承載的強(qiáng)度，而且取材也比較方便，水泥類穩(wěn)定劑的價(jià)格相比瀝青類更為便宜，且適用范圍也比較廣泛。

2.7 水泥摻量和最佳含水量

根據(jù)取樣所得到的一些材料，按照一定的水泥劑量，使用外摻法添加水泥，可以制備不同比例的混合料，再使用重型擊實(shí)試驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)每一組的最大干密度和最佳含水量，其試驗(yàn)結(jié)果是不一樣的。對(duì)水泥計(jì)量以及含水量方面的選擇，主要有以下幾方面的原則：首先，為了盡量避免產(chǎn)生基層裂縫，在滿足初始的設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，盡量減少水泥的使用量，水泥劑量控制在3%以下，使舊瀝青路面材料變成水泥穩(wěn)定類基層。非洲國(guó)家舊瀝青路面改造升級(jí)較多采用這樣的施工工藝。在舊的瀝青路面采用冷再生機(jī)把瀝青混合料和原基層的紅土粒料摻加水泥拌和成新的水泥穩(wěn)定紅土粒料基層。

2.8 配合比強(qiáng)度試驗(yàn)

使用3%的水泥經(jīng)冷再生機(jī)拌和取樣得到混合料，之后進(jìn)行水泥穩(wěn)定紅土粒料試件的制作。其抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求并且施工質(zhì)量比較穩(wěn)定，綜合相關(guān)的檢測(cè)結(jié)果，使用3%左右的水泥計(jì)量，可以滿足7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，冷再生工藝能夠有效節(jié)約材料，并且可以節(jié)約成本，讓工序更加簡(jiǎn)化，同時(shí)還可以保護(hù)環(huán)境，值得廣泛推廣。在舊路冷再生設(shè)計(jì)之前，通過詳細(xì)、系統(tǒng)地調(diào)查了解路況，按照得到的信息進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于舊路的材料要進(jìn)行分析以及冷再生的級(jí)配控制，這也正是冷再生技術(shù)成功的關(guān)鍵之處。總之，瀝青混凝土路面的冷再生技術(shù)，無(wú)論在成本還是環(huán)保等各方面都具有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，值得推廣應(yīng)用。