張保貴

（甘肅平?jīng)龉肥聵I(yè)發(fā)展中心涇川公路段，甘肅 平?jīng)?744300）

1 冷再生技術(shù)施工原理

青路面冷再生技術(shù)就是將舊瀝青路面材料，經(jīng)銑刨加工后進(jìn)行重復(fù)利用，并根據(jù)再生后結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)特征，適當(dāng)加入部分新骨料或細(xì)集料，按比例加入一定量的外摻劑和適量的水，在自然環(huán)境下連續(xù)完成材料的銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪及壓實(shí)成型，重新形成結(jié)構(gòu)層的一種工藝方法。

1.1 瀝青路面冷再生技術(shù)

該技術(shù)主要是對(duì)舊瀝青涂層進(jìn)行加工，按固定比例加入適量的水泥和再生材料，然后混合成一種可重復(fù)使用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是連續(xù)使用原有路面的瀝青面層材料，使其保持在室溫下，采用冷再生技術(shù)對(duì)瀝青路面進(jìn)行粉碎、開(kāi)挖、鋪砌、壓實(shí)，使其形成新的路面。

1.2 水泥穩(wěn)定碎石基層冷再生技術(shù)，

該技術(shù)通過(guò)用破碎路面，然后加入所需的水泥、骨料和再生劑，使其達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，破碎后的路面應(yīng)滿足路基結(jié)構(gòu)要求。

2 新技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)

公路冷再生技術(shù)就是將再生劑、膠結(jié)材料等按照一定的比例與原瀝青公路的材料相混合，然后將形成的混合料鋪筑與路面上的一種技術(shù)。這種冷再生技術(shù)能夠及時(shí)有效地解決公路路面開(kāi)裂、凹陷等問(wèn)題，也能夠減少工程對(duì)環(huán)境的污染。冷再生技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)公路修建技術(shù)的創(chuàng)新，具有很高的實(shí)用價(jià)值。公路再生技術(shù)根據(jù)工藝特點(diǎn)的不同其實(shí)可分為兩種：冷再生技術(shù)和熱再生技術(shù)。兩種再生技術(shù)都是對(duì)傳統(tǒng)公路修建技術(shù)的創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的重復(fù)利用，體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的原則并且可以有效推動(dòng)公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展。但是在實(shí)際的應(yīng)用中，冷再生技術(shù)可以很大程度地縮短施工時(shí)間，比熱再生技術(shù)更加快捷方便，而且它的施工效果很好，能夠保證被養(yǎng)護(hù)、維修后的公路長(zhǎng)期投入使用。因?yàn)樵诠肥┕み^(guò)程中，冷再生技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)，所以在現(xiàn)階段的公路養(yǎng)護(hù)與維修中大量采用，這也是我國(guó)未來(lái)公路建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 施工成本的優(yōu)勢(shì)

冷再生技術(shù)在施工過(guò)程中使用了大量的舊材料，節(jié)省了大量的建筑材料，如果采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行維修，不僅要采購(gòu)新材料還會(huì)產(chǎn)生報(bào)裝以及運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。使用舊材料可以降低材料成本，將傳統(tǒng)施工技術(shù)與新技術(shù)的成本投資數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以知道采用新技術(shù)能節(jié)約近40%的成本。

2.2 施工工藝的優(yōu)勢(shì)

新技術(shù)的設(shè)計(jì)方法是在原公路的實(shí)際情況下進(jìn)行的，對(duì)原路基影響較小，該施工新技術(shù)能有效提高公路的質(zhì)量，使公路鋪設(shè)的厚度更加準(zhǔn)確。

2.3 施工周期的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)工程相比，冷再生技術(shù)節(jié)省了材料運(yùn)輸成本，可以進(jìn)行二次施工，減少了施工對(duì)道路使用的影響。

2.4 環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)

冷再生技術(shù)在施工過(guò)程中使用舊瀝青，提高了舊瀝青的使用效率，減少了對(duì)新材料的需求，減少了舊材料對(duì)環(huán)境的影響，因此，它對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了非常積極的作用。

2.5 施工設(shè)置方面的優(yōu)勢(shì)

冷再生技術(shù)所采用的設(shè)備自動(dòng)化程度高，能滿足實(shí)際需要，可以有效地避免施工過(guò)程中粉塵排放，從而減少工作過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響。在公路未完全封閉的情況下，可以保證高速公路正常使用，對(duì)保證公路的正常運(yùn)行起到非常積極的作用。

3 冷再生技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混合材料的使用

圖1 基本工藝原理圖

在施工過(guò)程中，現(xiàn)澆冷軋瀝青混合料是路面修補(bǔ)最重要的材料之一，其性能將直接關(guān)系到施工項(xiàng)目的質(zhì)量。因此，必須檢查混合物的質(zhì)量，科學(xué)配合比，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。相關(guān)技術(shù)人員必須到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，并對(duì)整體情況進(jìn)行對(duì)比，確定使用的混合料類型。1）通過(guò)分析原瀝青和其他混合料，確定了冷再生技術(shù)工藝要求。2）根據(jù)施工條件選擇合適的回?zé)崞鳎_定回?zé)崞鞯挠昧俊?）對(duì)原路面使用的瀝青混合料進(jìn)行了計(jì)算。4）選擇符合設(shè)計(jì)要求的新聚合物。5）計(jì)算施工所需瀝青用量。

3.2 水泥

冷再生施工中主要使用水泥，一般選用P.O32.5水泥，然后結(jié)合不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定最終的性能指標(biāo)。另外，水泥施工必須根據(jù)工程施工的實(shí)際環(huán)境在5h內(nèi)開(kāi)始，7h內(nèi)完成。

3.3 強(qiáng)度

在施工過(guò)程中，還需要根據(jù)施工類型的強(qiáng)度進(jìn)行，因此，為了保證混合料的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，水泥必須達(dá)到4.5%，含水率必須達(dá)到6.2%。

3.4 配比

在確定了以上所有工作后，所使用的材料必須根據(jù)實(shí)際施工過(guò)程中所需要的冷再生瀝青混合料的組成進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備如下：1）在修復(fù)受損公路之前，必須全面調(diào)查公路的建設(shè)情況，為了確定公路的承載能力，需要詳細(xì)了解公路瀝青層厚度、材料路線、路面厚度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，然后根據(jù)公路的實(shí)際位置進(jìn)行測(cè)試和分類，確定不同配合比的最大干燥度和最佳含水率，明確添加劑種類，促進(jìn)瀝青路面冷再生技術(shù)在道路養(yǎng)護(hù)和中期養(yǎng)護(hù)中的合理應(yīng)用。2）充分準(zhǔn)備機(jī)器設(shè)備。開(kāi)展公路交通評(píng)估，詳細(xì)了解道路承載能力，確定最佳含水率和最大干燥度，調(diào)查檢測(cè)適合道路養(yǎng)護(hù)的道路交通狀況，并為項(xiàng)目準(zhǔn)備必要的機(jī)械設(shè)備和工具。3） 精確級(jí)配和配合比。對(duì)舊高速公路瀝青路面，檢驗(yàn)員給出了最佳實(shí)際混合料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了不同水泥混合料和不同部位的最佳含水率和干燥試驗(yàn)結(jié)果。在規(guī)定的溫度條件下，進(jìn)行了壓力強(qiáng)度試驗(yàn)。

4.2 銑刨與破碎

在銑刨與破碎過(guò)程中，盡量避免物料的聚集。同時(shí)，銑刨與破碎物料一般直接輸送到攪拌站進(jìn)行儲(chǔ)存，以減少運(yùn)輸過(guò)程中的損失。必須根據(jù)物料的大小調(diào)整若干不同直徑的篩網(wǎng)。粉碎物料的直徑大于30mm，以充分利用粉碎后的粉末，破碎物料的直徑大于30mm。

4.3 攪拌

破碎篩分后，粉碎后的物料必須與新瀝青等物料按一定比例混合，然后在攪拌機(jī)中混合。要特別注意相應(yīng)的比例要滿足一定的要求。為了準(zhǔn)確控制攪拌部分，必須對(duì)混合物料進(jìn)行測(cè)試，以保證攪拌部分的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在攪拌過(guò)程中必須嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。攪拌過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)影響物料的使用。

4.4 攤鋪

攤鋪是整個(gè)施工過(guò)程中非常重要的因素，攤鋪的質(zhì)量直接決定了施工項(xiàng)目的質(zhì)量，因此，應(yīng)控制攤鋪過(guò)程，在保持混合料不變的情況下，大大提高壓實(shí)質(zhì)量。

4.5 整平

壓實(shí)后再生層穩(wěn)定后，攤鋪機(jī)軌道印還不能完全去除，這時(shí)可以利用平地機(jī)進(jìn)行整平，從而使整個(gè)施工斷面平整[3]。

4.6 碾壓

在碾壓機(jī)正式投入使用之前，必須對(duì)其進(jìn)行檢查，確保所有參數(shù)都符合要求。壓實(shí)和終壓實(shí)必須滿足施工工藝要求，在具體的碾壓階段，施工過(guò)程也是不同的，必須根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行必要的調(diào)整；初始?jí)毫Φ淖饔檬潜ＷC混合料平整，滿足穩(wěn)定性要求；壓實(shí)應(yīng)保證混凝土壓實(shí)合格，滿足基本成型要求；最后，碾壓的目的是去除車輪的軌跡，在冷再生技術(shù)中，應(yīng)選擇振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行軋制，確保各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均滿足工程要求，并從兩邊進(jìn)行施工。軋制速度必須調(diào)整在1.6km/h左右，以確保項(xiàng)目在碾壓階段軋制三次。

4.7 接縫處理

在冷再生技術(shù)中，搭接長(zhǎng)度可控制在3m~5m，避免相鄰搭接不均勻。后一段施工時(shí)，將水泥插入前一段未碾壓的位置，重新混合，將兩段壓在一起。

4.8 養(yǎng)生

養(yǎng)生的質(zhì)量將直接影響材料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，因此，軋制后的土工布必須及時(shí)覆蓋在冷再生基地上，并進(jìn)行灌溉，以確保養(yǎng)生期大于7天，養(yǎng)生期內(nèi)要保證路面潮濕，交通應(yīng)該關(guān)閉，以避免嚴(yán)重?fù)p害道路。

5 水泥就地冷再生技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

5.1 材料要求

在水泥就地冷再生技術(shù)方面，應(yīng)根據(jù)高速公路改擴(kuò)建的施工要求選擇合適的材料，以充分滿足水泥就地冷再生技術(shù)的效益。施工前應(yīng)安排專人對(duì)現(xiàn)有道路進(jìn)行取樣，并按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，如果混合物中有機(jī)物含量超過(guò)2%或鹽酸鹽含量超過(guò)0.25%，不得應(yīng)用水泥就地冷再生技術(shù)。

水泥就地冷再生技術(shù)對(duì)所使用的碎石材料也有嚴(yán)格的要求，若碎石的破碎值應(yīng)在35%以內(nèi)，則針狀和片狀顆粒含量應(yīng)保持在15%以下，對(duì)碎石中粒徑小于0.6mm的顆粒，應(yīng)實(shí)施塑性流動(dòng)度限制，將流動(dòng)性指數(shù)和塑性指數(shù)分別控制在28%以內(nèi)，為滿足路面要求，施工人員應(yīng)對(duì)原高速公路路面及起始物料的粒徑進(jìn)行檢查，并據(jù)此確定碎石的粒徑，以保證混合料的強(qiáng)度。

在水泥就地冷再生技術(shù)的施工中，水泥是不可缺少的材料，道路施工要求嚴(yán)格，應(yīng)選用早期阻力相對(duì)較高的水泥，水泥的不同技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表1的要求。

表1 水泥各項(xiàng)指標(biāo)要求

采用飲用水施工。

5.2 配合比設(shè)計(jì)

高速公路項(xiàng)目混合料組成及骨料分類見(jiàn)表2。

表2 就地冷再生材料級(jí)配組成范圍

各水泥用量分別為4.0%、4.5%、5.0%和5.5%，配制好混合料后，用重壓法確定最大干密度和最佳含水量，高速公路施工技術(shù)應(yīng)在滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量減少使用水泥，控制細(xì)骨料的使用，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)氣象條件分析，控制濕度指數(shù)。

在混合過(guò)程中，最佳含水率是一個(gè)重要的參考指標(biāo)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的密實(shí)度，將試驗(yàn)?zāi)＞弑３衷跇?biāo)準(zhǔn)條件下6d進(jìn)行硬化，并在水中浸泡24h，明確檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)＞叩馁|(zhì)量，試件抗壓強(qiáng)度應(yīng)保持在2.5MPa~4.0MPa。

5.3 再生施工

在水泥現(xiàn)場(chǎng)冷循環(huán)施工中，銑刨和拌和是最重要的施工環(huán)節(jié)。施工過(guò)程中應(yīng)注意以下3點(diǎn)：1）在銑刨和拌和過(guò)程前，必須提前準(zhǔn)備好再生階段所需的材料，這些材料的性能必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。2）再生機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)指定專人監(jiān)測(cè)、檢查再生深度、水泥用量、水泥含水率等指標(biāo)。再生深度應(yīng)考慮水泥消耗中的含水率等指標(biāo)，并根據(jù)道路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)靈活優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。3）定期檢查再生深度。檢查時(shí)，以相鄰?fù)瓿傻脑偕颥F(xiàn)有補(bǔ)丁為參考標(biāo)準(zhǔn)，將鋼釬插入地面，確定鋼釬插入深度，并評(píng)價(jià)是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

路面的整平和碾壓程度直接影響路面的平整度和密實(shí)度，在施工中，當(dāng)一半的材料混合后，首先用生產(chǎn)輥施加靜壓，然后進(jìn)行兩次強(qiáng)烈振動(dòng)，在碾壓連接中，碾壓速度最好控制在2.5km/h~3.0km/h。整平時(shí)，應(yīng)調(diào)平坡度，采用振動(dòng)壓路機(jī)完成兩次連續(xù)的強(qiáng)、弱振動(dòng)，最后采用橡膠壓路機(jī)完成壓路機(jī)，保證壓路機(jī)的均勻性。

具體步驟如下：1）縱向接縫。在高速公路施工中，當(dāng)?shù)缆穼挾仍?m以內(nèi)且有一定長(zhǎng)度重疊時(shí)，應(yīng)使用全幅施工法。全幅施工不僅控制了搭接長(zhǎng)度，而且提高了施工的整體效率，縱向接縫施工時(shí)，交疊寬度控制在50mm~150mm。2）橫向接縫。在高速公路項(xiàng)目實(shí)施中，要注意橫向接縫的處理，以保持施工的連續(xù)性。3）調(diào)頭部位。在高速公路施工過(guò)程中，再生區(qū)內(nèi)的施工機(jī)械設(shè)備必須進(jìn)行調(diào)頭，避免因調(diào)頭不當(dāng)造成的技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題施工人員必須提前做好調(diào)頭的保護(hù)工作。4）養(yǎng)生和交通管制。各工段操作完成，壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入養(yǎng)生階段，路面硬化時(shí)，一般在路面覆蓋吸水性土工布；瀝青乳液一般用于基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)，干燥周期至少7d，在固化階段應(yīng)進(jìn)行交通控制，在再生層外露表面，除灑水車外，車輛不得通行。

6 冷再生技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用應(yīng)注意的問(wèn)題

6.1 技術(shù)方案設(shè)計(jì)

從道路運(yùn)輸?shù)膶?shí)際評(píng)價(jià)來(lái)看，為了充分提高冷再生技術(shù)的效益，必須做好設(shè)計(jì)工作，為后期運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，此外，必須準(zhǔn)備技術(shù)資料，進(jìn)行人員培訓(xùn)，以保證施工工作有序開(kāi)展。

6.2 工藝操作要點(diǎn)

從冷再生技術(shù)應(yīng)用的角度看，工藝操作的關(guān)鍵點(diǎn)如下：1）測(cè)試。初始瀝青涂層和基本工藝應(yīng)通過(guò)冷再生設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)。2）確定水量。對(duì)冷再生技術(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，混合料的質(zhì)量是關(guān)鍵，根據(jù)設(shè)計(jì)方案仔細(xì)核對(duì)制造工藝參數(shù)。3）合理劃分再生幅數(shù)，控制作業(yè)寬度和原路徑寬度，提高作業(yè)效率，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。4）合理做好再生產(chǎn)的養(yǎng)生。碾壓結(jié)束，加固7d后，檢查施工質(zhì)量，做好質(zhì)量控制。

6.3 加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

對(duì)冷再生技術(shù)的質(zhì)量控制：一方面，我們應(yīng)該控制冷再生時(shí)間，試驗(yàn)段作業(yè)過(guò)程中，由于冷再生技術(shù)設(shè)備還在磨合期，因此，應(yīng)該有效的控制施工時(shí)間，充分安排機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行。另一方面，施工前必須檢查施工長(zhǎng)度，確定水泥長(zhǎng)度，以保證冷再生技術(shù)設(shè)備的有效運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中的質(zhì)量控制措施：1）安排現(xiàn)場(chǎng)管理人員。根據(jù)冷再生技術(shù)的應(yīng)用和管理要求，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工的監(jiān)控質(zhì)量。2）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和檢查?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)認(rèn)真檢查施工技術(shù)的應(yīng)用情況，保證冷再生技術(shù)的應(yīng)用能夠提高整個(gè)高速公路建設(shè)工程的質(zhì)量。

7 結(jié)語(yǔ)

目前冷再生技術(shù)應(yīng)用在公路的維修中較為普遍，其具有各方面的優(yōu)勢(shì)，如施工工藝簡(jiǎn)便、可以改善道路的維修條件、對(duì)環(huán)境的依賴程度小等。但是冷再生技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中還有較大的提升空間，例如目前的冷再生技術(shù)并沒(méi)有全部利用舊路面的瀝青層，這存在一定的浪費(fèi)。所以在之后的冷再生技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，科研人員還可以在這一方面加大研發(fā)力度，充分地利用資源，減少不必要的浪費(fèi)。公路作為重要的交通工具，其質(zhì)量直接關(guān)系到人們的日常出行和駕駛安全。售車輛長(zhǎng)期碾壓的影響，公路已受到嚴(yán)重破壞，冷再生技術(shù)的應(yīng)用可以解決這個(gè)問(wèn)題。冷再生技術(shù)在高速公路上的應(yīng)用效果明顯，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。