賈鑫

山西平榆高速公路有限責(zé)任公司 山西太原 031800

在現(xiàn)階段中，我國(guó)高速公路主要為瀝青混凝土路面，隨著時(shí)間的積累，公路瀝青路面便會(huì)出現(xiàn)多種病害問(wèn)題，進(jìn)而需要對(duì)公路瀝青路面進(jìn)行及時(shí)的維修與養(yǎng)護(hù)。所謂全深式瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)，就是指翻挖回收、現(xiàn)場(chǎng)破碎與篩分處理翻修過(guò)后的砂礫基層與舊瀝青路面，同時(shí)加入適量的添加劑、水與水泥，然后進(jìn)行充分?jǐn)嚢枧c壓實(shí)，以形成滿足路用性能要求的道路基層或者道路面層的一種施工技術(shù)。通過(guò)選用全深式冷再生技術(shù)，能夠?qū)Φ缆窂U氣材料進(jìn)行再次回收利用，能夠?qū)仿访娼Y(jié)構(gòu)性破壞問(wèn)題與路面病害問(wèn)題進(jìn)行有效消除，能夠獲取更好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。基于此，本文就全深式瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)冷再生施工技術(shù)要點(diǎn)展開探討，以供大家參考。

1 相關(guān)理論基礎(chǔ)概述

1.1 全深式冷再生技術(shù)介紹

在選用全深式瀝青冷再生技術(shù)過(guò)程中，需要破碎與銑刨所有的舊路面瀝青面層與部分基層，添加適量的水、穩(wěn)定劑與新集料等，然后對(duì)混合材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?、攤鋪與碾壓，進(jìn)而可以充分利用舊路面材料。在對(duì)一級(jí)公路、二級(jí)公路進(jìn)行翻修施工過(guò)程中，宜選用全深式瀝青冷再生技術(shù)，需要在再生基層上鋪設(shè)新的瀝青面層。綜上所述，通過(guò)利用全深式冷再生技術(shù)，能夠充分利用舊有路面材料，能夠有效提高再生基層的承載能力，有助于路面土方調(diào)運(yùn)工作量的顯著減少，能夠有效提高施工效率，縮短施工工期。不過(guò)，全深式冷再生技術(shù)也存在一定的不足與缺陷，外界環(huán)境極易影響工程的施工工況，在維修承層病害問(wèn)題過(guò)程中存在較大的難度。另外，如果公路路面基層中含有大粒徑礫石，在這種情況下，不適宜選用全深式冷再生技術(shù)。

1.2 全深式冷再生技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

與其他維修工藝比較，全深式冷再生技術(shù)具有以下一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，即：第一，有助于維修費(fèi)用的降低。通過(guò)使用冷再生技術(shù)，無(wú)需要投入使用較多的新材料，有助于新材料費(fèi)用的減少，此外，選用全深式冷再生技術(shù)，還能夠有效減小施工原材料外運(yùn)費(fèi)用。在最近幾年中，施工原材料的價(jià)格呈不斷上升趨勢(shì)，導(dǎo)致施工預(yù)算變得越來(lái)越為緊張，相應(yīng)地，與過(guò)去相比，建設(shè)單位更加關(guān)注經(jīng)濟(jì)的投入；第二，有助于自然環(huán)境的保護(hù)，因?yàn)槿钍嚼湓偕夹g(shù)主要選用舊路面材料，所以有助于施工新材料需求量的減少，對(duì)自然環(huán)境起到有效保護(hù)的作用，特別是在供應(yīng)中斷的情況下，能夠?qū)r青粘結(jié)料、集料資源起到顯著節(jié)約的作用；第三，有助于交通中斷狀況的改善，因?yàn)槿钍嚼湓偕夹g(shù)能夠結(jié)合使用熱拌瀝青混凝土的加鋪，針對(duì)瀝青路面中產(chǎn)生的各種損害問(wèn)題，均具有相應(yīng)的維修養(yǎng)護(hù)方法；第四，有助于反射裂縫的減少。

2 案例分析

2.1 工程背景

某一高速公路工程，道路寬度約為9m，道路總長(zhǎng)度為11km，路面結(jié)構(gòu)（由下及上）為：20cm水泥穩(wěn)定砂礫基層+6.5cm瀝青混凝土面層。高速公路在建成后投入運(yùn)行一段時(shí)間后，便極易出現(xiàn)多種路面病害問(wèn)題，如車轍、松散、裂縫、網(wǎng)裂等。通過(guò)調(diào)查檢測(cè)前期病害后，不難發(fā)現(xiàn)，基層與面層出現(xiàn)較多嚴(yán)重的病害問(wèn)題，基層與面層二者之間的黏結(jié)性能比較差，同時(shí)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著降低。綜合考慮后，施工單位決定選用全深式瀝青路面冷再生技術(shù)，對(duì)本高速公路路面進(jìn)行有效維修。

2.2 穩(wěn)定劑

針對(duì)再生混合料的使用性能，因?yàn)榕f瀝青混凝土路面材料的性能對(duì)其具有極大的影響，所以施工單位一定要測(cè)試與分析施工原材料的性質(zhì)，同時(shí)需要進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)施工原材料的路用性能進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，以對(duì)冷再生混合料的工程可行性進(jìn)行檢驗(yàn)。具體設(shè)計(jì)方案為：第一，篩分舊路的原材料，對(duì)級(jí)配的組成進(jìn)行合理確定，同時(shí)對(duì)舊料的含水量、瀝青物理力學(xué)性質(zhì)變化、礦質(zhì)集料進(jìn)行有效確定；第二，深入分析冷再生穩(wěn)定劑，選用合適的材料來(lái)穩(wěn)定原材料，然后合理確定混合料的配合比設(shè)計(jì)。在車輛荷載作用下，礦質(zhì)集料會(huì)被磨損或者壓碎，進(jìn)而會(huì)改變混合料組成的級(jí)配，在混合料中加入適量的具有一定活性的穩(wěn)定劑，可以與舊料發(fā)生極為復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，有助于穩(wěn)定材料穩(wěn)定性、強(qiáng)度的提高，同時(shí)能夠促使再生材料的結(jié)構(gòu)承載力與整體性變得更高；通過(guò)深入研究后可知，加入適量的穩(wěn)定劑以后，可以促使混合料的抗水害能力變得更強(qiáng)。

（1）穩(wěn)定劑的類型。第一，物理穩(wěn)定劑，物理穩(wěn)定劑的投入成本并不高，是一種比較經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定劑，在冷再生混合料中加入物理穩(wěn)定劑，并不顯著提高冷再生混合料的強(qiáng)度，不能夠保證獲取理想的效果；第二，水泥類穩(wěn)定劑，水泥類穩(wěn)定劑存在一個(gè)極大的缺陷，即極易受到收縮裂縫的影響，因此為能夠?qū)β访娴氖湛s裂縫進(jìn)行有效控制，同時(shí)避免材料的抗疲勞性能在自身脆性影響作用下而降低，需要嚴(yán)格控制水泥的加入量，保證其不得大于6%，另外在進(jìn)行冷再生處理過(guò)程中，選用水泥類穩(wěn)定劑，極易出現(xiàn)粉塵污染現(xiàn)象，因此最好選用稀漿形式的水泥；第三，瀝青類穩(wěn)定劑。

（2）常用穩(wěn)定劑。第一，水泥，在公路工程中，水泥穩(wěn)定劑是一種由膠結(jié)材料所構(gòu)成的堅(jiān)實(shí)的整體。迄今為止，水泥具很多不同的類型，包括硫酸鹽類水泥、鋁酸鹽類水泥、硅酸鹽類水泥等，通過(guò)水化反應(yīng)后，能夠產(chǎn)生氯化物類、不鐵酸鹽類等水化產(chǎn)物，因?yàn)椴煌愋偷乃鄷?huì)產(chǎn)生不同的水化反應(yīng)，相應(yīng)地，不同類型的水泥具有不同的耐腐蝕耐熱性能、早期強(qiáng)度、凝結(jié)速度等，不同類型的水泥具有不同的技術(shù)性能，相應(yīng)地，會(huì)具有不同的工程表現(xiàn)。水泥具有很多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，如方便取材、價(jià)格低廉等，但是水泥也具有自身的缺點(diǎn)與不足之處，水泥穩(wěn)定類材料極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

第二，乳化瀝青，在現(xiàn)階段中，乳化瀝青也具有自身的規(guī)范、檢測(cè)方法、標(biāo)準(zhǔn)等，極易被工程人員所接受。對(duì)于舊瀝青路面材料，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行乳化瀝青處理以后，具有顯著的粘彈性特點(diǎn)，可以有效提高瀝青混凝土路面的抗變形能力。不過(guò)，在施工現(xiàn)場(chǎng)是不可以生產(chǎn)乳化瀝青的，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中一定要對(duì)乳化瀝青的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，相應(yīng)地，乳化劑需要投入較高的成本；因?yàn)槿榛癁r青中具有許多水，因此當(dāng)原路面材料中的含水量與最佳含水量比較接近時(shí)，在原路面材料中加入乳化瀝青時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致施工原材料中的含水量大于最佳含水量。

第三，泡沫瀝青，需要采取有效的保溫措施、加熱措施，同時(shí)為確保施工技術(shù)人員的人身安全，還需要制定相應(yīng)有效的安全保護(hù)措施。

（3）穩(wěn)定劑的選擇。對(duì)于路面冷再生技術(shù)，在選擇穩(wěn)定劑時(shí)，需要考慮以下一些因素，即：第一，施工原材料的性能，一碗不同的路面材料具有不同的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，為滿足施工要求，施工單位需要選用具有針對(duì)性的穩(wěn)定劑。例如，如果集料為高塑性、穩(wěn)定的土壤，與水泥相比，石灰穩(wěn)定劑更加有效。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定可知，如果土中含有高于2%的有機(jī)質(zhì)含量，為保證路基的穩(wěn)定性，一定要選用石灰來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效穩(wěn)定，另外通過(guò)選用消石灰粉或者生石灰粉，可以進(jìn)行綜合穩(wěn)定；第二，價(jià)格，一般來(lái)說(shuō)，在選擇穩(wěn)定劑是，價(jià)格是一個(gè)重要的考慮因素，與石灰、水泥相比，瀝青的價(jià)格更高一些；第三，政策，針對(duì)穩(wěn)定劑，我國(guó)不同地區(qū)的公路主觀部門對(duì)其具有不同的規(guī)定，例如，一些穩(wěn)定劑的選用，違背了低碳環(huán)保的理想，進(jìn)而在部分地區(qū)是禁止使用這些穩(wěn)定劑的。通過(guò)綜合不同影響因素，因?yàn)樗啾阌谌〔?，價(jià)格比較經(jīng)濟(jì)，再加上當(dāng)下人們已經(jīng)認(rèn)可水泥穩(wěn)定土作為半剛性基層，無(wú)論選用廠拌還是就地拌和方法來(lái)制定水泥穩(wěn)定劑，均能夠有效減小施工成本。與半剛性基層相比，因?yàn)樗嗖牧闲纬傻幕鶎优c其是比較類似的，所以本工程決定選用C32.5硅酸鹽水泥作為水穩(wěn)定劑。其中，P.C32.5硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)，如表1所示。

表1 P.C32.5硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)

2.3 級(jí)配

在舊料中的瀝青混合料中，因?yàn)楹写罅康臑r青，在高溫環(huán)境下，這些瀝青混合料極易出現(xiàn)松散、軟化等現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)對(duì)其的篩分結(jié)果與使用性能造成嚴(yán)重影響，所以在進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)禁在烘箱中烘干舊料，應(yīng)將舊料放置在通風(fēng)的室內(nèi)，促使舊料進(jìn)行自然風(fēng)干。在選用全深式瀝青路面冷再生技術(shù)時(shí)，在對(duì)舊路面進(jìn)行銑刨過(guò)程中，常常會(huì)在瀝青面層的舊料中加入一定量的舊基層料，因此銑刨的舊瀝青路面材料的級(jí)配便會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，為能夠獲取一個(gè)比較好的級(jí)配，一定要嚴(yán)格控制銑刨的舊路面材料，通過(guò)篩分處理施工現(xiàn)場(chǎng)中的銑刨料，能夠獲取銑刨料的篩分結(jié)果，如表2所示。因?yàn)殂娕倭系募?jí)配符合規(guī)范要求，所以在本工程中不再加入新集料。

表2 銑刨料的篩分結(jié)果

2.4 冷再生基層的配合比設(shè)計(jì)

在確定銑刨料的級(jí)配以后，施工單位需要合理設(shè)計(jì)冷再生基層的配合比，并以此為重要依據(jù)，對(duì)最大干密度與最佳含水量進(jìn)行合理確定。根據(jù)過(guò)去相關(guān)工程的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水泥劑量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，其中水泥劑量分別選取4.5%、5.0%、5.5%、6.0%。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)規(guī)范規(guī)定，對(duì)試件分別進(jìn)行7d養(yǎng)生、14d養(yǎng)生與28d養(yǎng)生，然后對(duì)試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度分布進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)獲取的測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在最佳含水率與最大干密度條件下，隨著水泥劑量的不斷增加，7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度會(huì)隨之不斷上升，如果水泥劑量≥5.5%，此時(shí)7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值為3.25MPa，滿足規(guī)范要求。在本工程中，通過(guò)有效結(jié)合其他外界影響因素，最終確定最佳含水率為7.8%、水泥劑量為5.5%。

2.5 全深式瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)冷再生技術(shù)的施工工藝

（1）舊路面的整形。因?yàn)槿霾妓喾€(wěn)定劑會(huì)在一定程度上影響舊路面的病害，所以施工單位應(yīng)先有效修復(fù)舊路面病害問(wèn)題，包括裂縫、車轍等，并且為保證路面的平滑性，施工單位需要對(duì)公路的縱坡與橫坡進(jìn)行合理調(diào)整，以保證整形過(guò)后公路路面的完整性，同時(shí)還需需要均勻?yàn)⒉妓c水泥穩(wěn)定劑。

（2）施工機(jī)械參數(shù)的確定。根據(jù)試驗(yàn)路段的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)施工機(jī)械的行進(jìn)速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理確定，為保證能夠進(jìn)行同步施工，施工單位應(yīng)利用鋼管等材料，對(duì)冷再生機(jī)具與水車進(jìn)行剛性連接。

（3）接縫處理。與單個(gè)行車道的寬度相比，如果冷再生機(jī)具的施工寬度比其更小一些，則在冷再生基層上會(huì)出現(xiàn)縱向接縫，為避免出現(xiàn)縱向接縫問(wèn)題，施工單位應(yīng)利用冷再生機(jī)具應(yīng)多次對(duì)相鄰兩車道進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中，為確保作業(yè)面的連續(xù)性，相鄰兩車道機(jī)具應(yīng)進(jìn)行重疊施工。

當(dāng)冷再生機(jī)具在施工過(guò)程中突然發(fā)生停頓時(shí)，便會(huì)在冷再生基層上出現(xiàn)橫向接縫，進(jìn)而會(huì)對(duì)再生混合料撒布的均勻性造成一定的影響。所以，為避免出現(xiàn)以上問(wèn)題，施工單位應(yīng)選用容量比較大的水車，冷再生機(jī)具盡可能不要出現(xiàn)中途停頓現(xiàn)象，在進(jìn)行施工之前，施工單位需要預(yù)處理橫向接縫，而在剛開始進(jìn)行施工過(guò)程中，因?yàn)槔湓偕鷻C(jī)具的行駛速度并不快，穩(wěn)定劑噴灑量、灑水量比較少，在這種情況下，應(yīng)利用微處理器來(lái)微調(diào)灑布量，然后冷再生機(jī)具提升行駛速度，直至恢復(fù)到正常的施工速度。

（4）預(yù)壓實(shí)。在冷再生機(jī)具的前輪胎與后輪胎之間為拌和腔，因?yàn)榍拜喬ヅc后輪胎二者之間的軸距比較大，所以不能夠徹底壓實(shí)前后輪胎之間的混合料，極易出現(xiàn)壓實(shí)不均勻問(wèn)題。綜上所述，為避免出現(xiàn)壓實(shí)不均勻問(wèn)題，保證道路整個(gè)斷面密度的一致性，施工單位應(yīng)先壓實(shí)前后輪胎二者之間的松散再生混合料。在本工程中，推薦選用20t單鋼輪壓路機(jī)。進(jìn)行1遍靜壓。

（5）整平施工。如果冷再生基層上新鋪設(shè)的瀝青面層厚度比較小，同時(shí)本工程要求提高路面的平整度，在這種情況下，為有效避免出現(xiàn)縱向接縫導(dǎo)致的粒料不均問(wèn)題，施工單位應(yīng)選用平地機(jī)輕略過(guò)再生路面。另外，當(dāng)平地機(jī)在進(jìn)行施工過(guò)程中，為避免出現(xiàn)因振動(dòng)而導(dǎo)致的離析問(wèn)題，施工單位應(yīng)降低對(duì)平地機(jī)的使用頻率。如果一些路段上存在坑槽現(xiàn)象或者沉降現(xiàn)象，同時(shí)無(wú)法利用平地機(jī)進(jìn)行對(duì)其整平處理，在這種情況下，應(yīng)選用人工整平法。

（6）壓實(shí)施工。通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)，獲得具體的壓實(shí)工藝參數(shù)，如表3所示。

表3 壓實(shí)工藝的參數(shù)情況

（7）養(yǎng)生。在完成路面的壓實(shí)作業(yè)以后，為確保冷再生基層的濕潤(rùn)性，需要對(duì)冷再生基層進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)生，施工單位需要在冷再生基層上方覆蓋養(yǎng)生模，同時(shí)需要定時(shí)灑水，養(yǎng)生不得少于7d。在整個(gè)養(yǎng)生過(guò)程中，不得對(duì)外開放交通。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)階段中的高速公路維修養(yǎng)護(hù)工程中，冷再生技術(shù)是一種非常重要的維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠?qū)U舊路面材料進(jìn)行再次利用，有助于公路工程施工成本的降低，同時(shí)還能夠提高施工效率，縮短施工工期。本文對(duì)全深式瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)冷再生施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析，以期對(duì)施工單位的維修養(yǎng)護(hù)施工起到一定的借鑒作用。