袁宏成

（湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430079）

0 引言

瀝青路面在養(yǎng)護(hù)和改擴(kuò)建施工時(shí)產(chǎn)生大量廢舊材料，將這些舊料再生，既減輕了環(huán)境污染，又減少了材料消耗，是實(shí)現(xiàn)公路交通運(yùn)輸可持續(xù)發(fā)展的重要手段和迫切需要[1]。水泥穩(wěn)定就地冷再生是指在舊混合料（必要時(shí)加入一定比例的新料）中，加入一定劑量的水泥，在最佳含水量狀態(tài)下拌和形成再生混合料，通過整形、碾壓、養(yǎng)生形成符合設(shè)計(jì)要求的道路基層或底基層[2]。2020年6月，武漢市市郊某二級(jí)公路大修工程中運(yùn)用了以水泥為外加劑的就地冷再生工藝，將舊路面作為底基層使用，在施工過程中，底基層表面產(chǎn)生裂縫等病害，本文探討分析冷再生底基層病害產(chǎn)生的原因，采取了相應(yīng)的處治措施，對(duì)于就地冷再生底基層的設(shè)計(jì)與施工具有一定的借鑒意義。

1 工程概況

該公路于2007年12月建成通車，全長(zhǎng)2.3Km，路面寬度10.0m。設(shè)計(jì)速度60km/h，路面結(jié)構(gòu)為：3cm細(xì)粒式瀝青砼（AC-13）+3.5cm中粒式瀝青碎石（AM-20）+18cm水泥穩(wěn)定碎石基層+18cm水泥穩(wěn)定石屑。近年來，由于原路面較薄，重載車輛比較多，路面強(qiáng)度不足，路面狀況較差，出現(xiàn)坑槽、龜裂、裂縫、修補(bǔ)等病害，平整度差，嚴(yán)重影響了周邊村民及車輛通行。根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG5210-2018中規(guī)定路面破損狀況采用路面狀況指數(shù)PCI進(jìn)行評(píng)價(jià)。老路路面PCI及PSSI統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，老路路面結(jié)構(gòu)較差，基本都處于次及以下水平。通過交通量調(diào)查，交通荷載等級(jí)為中交通。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，路面破壞比較嚴(yán)重，面層不能利用，原路面基層冷再生處理后作為底基層。

2 就地冷再生混合料設(shè)計(jì)

2.1 原材料要求

水泥穩(wěn)定再生層施工前，需要對(duì)原路面進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。要求利用WR2000/WR2500S就地冷再生機(jī)在原舊路上銑刨有代表性的樣品。如果工地條件受限，也可以采用銑刨機(jī)進(jìn)行取樣，但是盡量不要采用人工取樣。選取的銑刨料樣品應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行級(jí)配分析、塑性指數(shù)、擊實(shí)試驗(yàn)和含水量試驗(yàn)。對(duì)級(jí)配不良的銑刨舊料，應(yīng)通過摻加部分新料以改善其級(jí)配。使用的粗細(xì)集料質(zhì)量要求應(yīng)滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF20-2015）的規(guī)定。單一粗細(xì)集料質(zhì)量要求不能滿足要求，但是集料混合料性能滿足要求的，可以使用。水泥標(biāo)號(hào)推薦采用42.5。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

首先測(cè)得回收舊路面材料、新集料等各組成材料的級(jí)配。然后根據(jù)舊混合料和新加料的級(jí)配確定合成級(jí)配，級(jí)配范圍如表1所示。繪制級(jí)配曲線，使設(shè)計(jì)合成級(jí)配在相應(yīng)的級(jí)配范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)的合成級(jí)配宜接近表中級(jí)配范圍的中值。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)根據(jù)材料的來源和品質(zhì)，做混合料組成的設(shè)計(jì)的試驗(yàn)并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。水泥冷再生底基層的7d抗壓強(qiáng)度按2.0MPa控制，壓實(shí)度不小95%。2020年8月底，舊路面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)冷再生施工結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)得其7d抗壓強(qiáng)度滿足規(guī)范要去，抗壓強(qiáng)度平均值超過2.0MPa。檢測(cè)結(jié)果顯示，就地冷再生底基層滿足公路路用要求。

3 病害特征及原因分析

底基層再生養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后，開放交通，由于道路周邊有混凝土攪拌站和工廠。期間項(xiàng)目區(qū)有多次降雨，2020年9月上旬巡查發(fā)現(xiàn)底基層頂面產(chǎn)生大量的裂縫、坑槽等病害?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘顯示：主要病害為縱向裂縫（坑洞），兼有少量的網(wǎng)紋狀裂縫和橫向裂縫。大部分裂縫在車輛行車軌跡上以及路幅中間施工接縫處，病害多產(chǎn)生于右幅路基，左幅見有少量行車軌跡但未大發(fā)現(xiàn)裂縫。

圖1 縱向裂縫

圖2 坑槽

從現(xiàn)場(chǎng)情況看，路面多有積水，且路基兩側(cè)排水不順暢，不能及時(shí)排干路面積水，路面干爽段病害較少，起點(diǎn)段路面泥濘分布較多，病害也較為嚴(yán)重，說明雨水對(duì)病害的產(chǎn)生有較大的影響。

表1 現(xiàn)場(chǎng)冷再生混合料級(jí)配范圍

從裂縫等病害的分布特征看，病害以縱向裂縫和坑槽（洞）為主（見圖1和圖2）。其分布與行車軌跡基本吻合[3]。路面中間是左右幅底基層施工搭接部位，較為薄弱。從開放交通后，車輛交通量偏大，速度較快，且有重載貨車，左右兩側(cè)裂縫分布不均勻也表明病害的產(chǎn)生與交通荷載的分布相關(guān)量。

綜合考慮施工條件、現(xiàn)場(chǎng)交通等因素，分析裂縫產(chǎn)生的原因，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）就地冷再生底基層的強(qiáng)度在2.0～3Mpa之間，其施工質(zhì)量是滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的，但由于本項(xiàng)目不具備封閉施工的條件，在底基層施工養(yǎng)護(hù)期滿開放交通后，在未鋪筑面層就大量通行重載車的情況下，導(dǎo)致水穩(wěn)底基層無法抵抗上部的壓應(yīng)力而產(chǎn)生拉裂。

（2）從底基層養(yǎng)護(hù)期滿后，由于天氣的原因，出現(xiàn)較多的降雨，未能盡快的鋪筑基層、面層。底基層從“干燥→飽水狀態(tài)”反復(fù)循環(huán)作用，水分反復(fù)的“蒸發(fā)、飽和”，多次重復(fù)干縮過程，使得底基層出現(xiàn)較嚴(yán)重的拉裂現(xiàn)象，積少成多，在薄弱地方就表現(xiàn)為裂縫[4]。特別是排水不暢，路面積水，就會(huì)導(dǎo)致底基層松散，強(qiáng)度降低，在車輛荷載反復(fù)沖擊下，粗集料表面水泥剝離，細(xì)集料形成灰漿被擠壓出路面，最后出現(xiàn)坑槽（洞）。

4 處治措施

針對(duì)底基層頂面出現(xiàn)裂縫等病害，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出以下處治措施：

（1）在未鋪筑面層以前，由于周邊工廠及居民生產(chǎn)、生活的需要，不能封閉交通，但要采取措施限制重車通行或讓其繞行，其他車輛的車速不應(yīng)超過30km/h。

（2）施工前，應(yīng)對(duì)底基層之上的泥濘和灰塵進(jìn)行清掃，完善路基兩側(cè)的排水系統(tǒng)，確保路面不積水。

（3）對(duì)于以發(fā)生坑洞和網(wǎng)紋狀裂縫地方采用水穩(wěn)碎石進(jìn)行挖除修補(bǔ)，對(duì)于縱向裂縫則鋪設(shè)土工格柵。在鋪設(shè)土工格柵前，首先對(duì)裂縫兩側(cè)道路進(jìn)行清掃、吹塵和清洗；后沿裂縫為中心兩側(cè)各0.5m范圍鋪設(shè)玻纖格珊，并用鐵釘固定。盡量縮短施工間隔，盡快完成基層及面層施工。

5 結(jié)語

本文結(jié)合某二級(jí)公路大修工程就地冷再生混合料底基層施工過程中產(chǎn)生裂縫等病害的原因進(jìn)行了分析，制定了合理的處治措施并付諸實(shí)施，后期工程質(zhì)量檢測(cè)效果良好，充分表明就地冷再生底基層在道路大修工程中具有較高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。